6/10KV线路管理与配电网运行信息管理系统衔接问题探讨

[摘 要] 按照胜利采油厂建设数字化油田的总体规划，配电网信息化作为其中重要的基础部分，有其重要的作用。建设“胜利油田配电网生产运行信息管理系统”的目的在于：改善供电质量，提高供电可靠性，快速排除线路故障，降低运行费用，提高经济效益，减轻劳动强度，实现电网的自动、优化、高效运行。

[关键词] 配电网运行管理系统 功能 应用 效益

随着信息技术、自动化控制技术和通讯技术的不断发展，配电网信息化技术得到不断的发展和完善，在胜利采油厂也经历了从实验到成熟应用的阶段，并取得了显著的经济和社会效益。近年来，胜利采油厂实施了6/10KV线路配电网运行信息管理系统开发及应用，从而使6/10KV线路配电网运行信息管理系统真正步入了实质性实施阶段，为实现数字化采油厂建设向前迈出了一大步。

一、胜利采油厂6/10KV配电网现状分析

胜利采油厂配电系统担负着为油气生产和油区工农业生产及生活用电的任务。目前采油厂共管辖 6/10KV配电线路69条、共计869.05kM。近年来虽然对电网进行了大量的技术改造，但整个配电系统仍然存在不少问题，严重影响着电网的安全经济运行，主要表现在：

1、配电网生产运行管理手段落后。现有的对配电网的管理手段主要采用人工巡视检查、事后应急处理等原始落后方式。由于缺少必要的电网实时监控手段，不能实时对配电线路的运行状况进行监控和管理，当线路设备发生异常和发生故障时，不能及时发现和处理，只能被动地处理；线路被一些不法分子盗窃、破坏时，也难以及时发现；电能质量不能满足生产要求时，也缺少必要的手段进行监视和调节，严重的影响了配电网的安全运行。

2、事故应对措施少，处理效率低。由于线路长，分支多，当线路发生故障时，采用人工方式层层通知安排，再采取人工寻线的方式查找故障地点，因而故障查找效率很低，造成停电时间长；由于缺少必要的手段，更容易造成事故的扩大，影响更多的油井的供电，造成更大的生产和经济损失。2003年油田配电线路事故停电平均4小时。

3、线损高，盗窃电现象较严重。由于配电线路较长、分布广、外部环境复杂等因素，窃电现象普遍严重，整个配电网的线损与地方电力系统相比高出许多，地方电力系统配电线损一般在6%―8%，而油田配电网普遍在12%左右，严重影响配电网运行的经济效益，增加了原油生产的成本。

4、事故率高。由于配电网负荷重，设备老化严重，相当一部分线路过长，造成整个配电网运行不可靠，线路跳闸事故率高，严重影响了油田的原油生产。

二、胜利采油厂6/10KV线路配电网运行信息管理系统开发

1、控制主站体系

控制中心主站系统由多台计算机和通信设备通过局域网连接在一起，构成全分布式网络结构，系统软件采用基于客户／服务器模型的设计方式；所有的硬件采用第三方设备，使得系统便于扩展和维护。

为了提高系统的可靠性，采用双网冗余热备份方式，所有的服务器和工作站都连接到这两个以太网上，主网出故障时，在规定的时间内系统自动切换到备网运行，从而使系统更加安全可靠；在关键节点上，如前置机、人机工作站等，采用双机冗余热备份的工作模式，如果主机出现故障，备机自动切换为主机继续工作，保证系统会更加安全可靠。主站系统可以通过路由器与他网络进行数据交换。

2、系统分站

系统分站是指安装在配电线路上用于采集线路的电气参数的智能终端设备。具有工作环境恶劣、应用数量多、可靠性要求高的要求。

系统分站包括安装在线路上的馈线终端设备（FTU）、安装在线路变压器上的配变检测终端（TTU）等。

馈线终端设备（FTU）。FTU安装在线路的中间或支线T接处，实现对该线路的数据采集、处理和远程通信功能。FTU与电气二次设备配合，采集安装地点线路的电流、电压等电气量；当支线发生故障时，依靠监测到的故障数据，与监测站的软件系统一起能快速判断出故障线段。

配电检测终端（TTU）。TTU安装在线路变压器上，实现对变压器的电流、电压、功率、温度等参数的采集、处理和传输，实现对变压器运行状态的实时监视，当该变压器出现故障或异常时，能根据检测的内容，及时能准确确定故障点。

电气二次配套设备。指用于将高电压、大电流变换为智能控制设备所能接受的低电压、小电流的电压互感器（PT）和电流互感器(CT)等设备。

通信设备。指用于将智能终端设备的与监控站进行数据通信的设备。采用电力专用通信网中的变电站至调度中心的光纤通信设备和安装在分站的GPRS/CDMA1X 通信设备。

安装方式。利用变电站综合自动化系统，将采集的配电线路的电流、电压等电气模拟量和开关状态、保护信号的状态量，通过调度自动化系统转发至新建的采油厂电网调度控制中心，实现对网络根部的综合测量和监视。

同时在配电线路的中间和线路分支处安装馈线终端设备（平均约5点/条线路）及相关的配套设备,测量关键点的线路运行数据，对重要负荷用户增加高压抄表监测设备。最后通过配电网信息管理系统，将获得的数据进行处理、分析、显示，成为生产管理和决策管理的依据。

3、智能终端设备安装

智能终端设备安装位置图

三、胜利采油厂6/10KV线路配电网运行信息管理系统应用

1、配电线路生产运行信息的实时监测。通过安装在变电站、配电线路上的各种智能数字设备和安装在控制中心的主站控制系统，采集来自配电线路各个关键点的电流、电压、功率等模拟量和状态量，采集到的实时数据经处理后，在主站的计算机上以配电网络图、线路单线图、趋势曲线、棒型图、饼图、报表等方式显示出来，实时处理和显示各线路及全网的负荷及电力质量，及时监视和分析电网的运行状况，将大量的故障消灭在萌芽状态，实现对配电线路安全、经济运行管理的目的；同时为各级管理人员的生产管理提供决策依据。

2、配电网故障诊断和定位功能。当配电线路发生故障时，通过安装在支线T接处的馈线终端设备和监控站的专业应用软件系统，可快速确定故障区段，并在电子地图上以动态着色的方式显示出来，大大提高巡查故障点的时间，缩短故障停电时间。

3、线路功率因数自动补偿。在低功率因数的线路加装智能无功自动补偿装置，可实时检测线路的功率因数、无功功率等电气参数。在功率因数过低时，通过投切补偿电容实现无功自动补偿，保证线路在较高的功率因数下运行，降低线路损耗。

4、网络数据交换和共享功能。建成的配电网自动化系统将通过专用的网络通道与调度自动化系统、网上电量电费结算系统、管理信息系统等计算机系统互联，实现数据的实时交换，达到数据共享，进而使胜利采油厂生产和决策共用的目的。

5、该系统应用实现的功能。（1）实时监视每条线路乃至某个区域的各种实时信息。（2）当线路发生故障时，FTU终端将通过无线传输很快到主站，工作人员将通过语音报警提示获知故障类型，综合判断故障点。（3）故障隔离，快速恢复无故障区域的供电。（4）减少故障处理时间和工作强度。（5）远程操作节省人力物力。