国网江苏省电力有限公司昆山市供电分公司江苏昆山215300
1.各区域配电线路改造原则
按照《配电自动化技术导则》和《配电自动化建设与改造标准化设计技术规定》，配电网应根据区域类别、地区负荷密度、性质和地区发展规划，选择相应的接线方式。配电网的网架结构宜简洁，并尽量减少结构种类，以利于配电自动化的实施，一次设备应满足遥测和（或）遥信要求，需要实现遥控功能的还应具备电动操动机构和自动化接口。因此配电一次网架和设备改造原则如下：
1.1一次网架改造原则
（1）每条线路的总负荷不宜过大，每段线路间的负荷均匀，正常供电方式下能满足线路N-1准则，重要地区满足线路N-2准则。
（2）每条线路一般由不同变电站馈出，个别出线由于通道等原因由同一变电站馈出，也安排由不同主变供电。
（3）中压架空线路运行电流控制在安全电流的2/3以下，预留转供负荷裕度，超过时采取分流或新出中压线路等措施。柱上负荷开关具有承受16～20千安/4秒短路电流的能力，可带负荷不停电操作。
（4）合理安排、科学分布支线负荷，原则上每一支线首端在合适位置安装分断开关；用户装接容量大于等于800kVA时在资产分界点处装设进线自跳开关。保证支线或用户内部故障时具备切除故障的能力。
（5）新建居住区中压开关站接线简化，采用单母线分段接线方式，并设置联络开关。开关柜配置电动操作机构并有自动化接口，具备“五防”闭锁功能，配置带电指示器（带二次核相孔）和电缆故障指示器。
（6）新建居住区配电室中压一般采用单母线分段带联络开关，开环运行。低压侧采用单母线分段接线，设联络开关，必要时设置低压备自投。
（7）为防范柱上配电变压器过载和输出电压偏低，变压器的最大电流不宜高于额定电流的80%，超过时应考虑新增布点或增容改造。
（8）分布式电源与地区配电网相适应，分布式电源容量不宜超过接入线路安全容量的10%～30％，否则应采用专线接入。分布式电源并网运行应装设专用的并、解列装置和开关。
1.2设备自动化改造原则
自动化建设原则：
（1）DTU、FTU终端按“三遥”配置进行建设，确保一步到位，避免重复建设；对于无线公网通信方式的终端，暂停使用遥控功能。
（2）A+、A类供电区域，“三遥”线路配置比例原则上应为100%；配置“三遥”终端，实现“三遥”功能；
（3）B类供电区域，“三遥”线路配置比例原则上应不超过15%；架空为主的线路采用一二次成套化柱上开关、就地式重合器等设备与技术，实现架空线路故障就地定位与隔离。
（4）C类供电区域，“三遥”线路配置比例原则上应不超过10%；架空为主线路宜采用一二次成套化柱上开关、就地式重合器等设备与技术，实现架空线路故障就地定位与隔离。
（5）主站按配电自动化系统主站功能规范（运检三〔2017〕6号）进行配置。
配电设备改造具体按照以下原则确定：
（1）开关单元配置原则
对现有的配电一次设备，在“三遥”区域，按“三遥”的功能要求进行配电自动化建设改造，在“两遥”区域，按“两遥”的功能要求进行配电自动化建设改造，没有电操的一次设备，原则不加电动操作机构，增加辅助触点；改造区域要求能实现馈线自动化功能。
（2）柱上开关均按照“三遥”方式进行改造。
电流互感器配置原则
（1）由于配电自动化中线路电流的测量和故障检测一般都通过同一组CT来完成，因此要求配置的CT饱和度介于测量和保护CT之间，架空线路不小于3倍In，电缆线路不小于4倍In。
（2）CT变比根据实际负荷统计，避免因CT变比过大导致的线路负荷较小时遥测值精度不够，数据不准确。
（3）所有CT均按照三相配置，要求精度0.5S/10P20级，10P20接入DTU装置，0.5S级接线损模块，并符合《GB1208电流互感器》的标准要求。中性点经消弧线圈接地的变电站出线环网柜各间隔加装零序电流互感器，实采零序电流，便于单相接地故障区段判断。
电源PT配置原则
（1）考虑为开关电动操作机构、配电终端及通讯设备等提供电源，柱上断路器：单相PT，要求二次侧输出电压为AC220V/AC100V，额定容量不小于300VA;环网箱PT配置情况：VV接线方式，输出100V/220V，电压额定容量不小于500VA；开闭所PT配置情况：VV接线方式，输出100V/220V电压，电压额定容量不小于3000VA。
（2）配置高压熔丝。
（3）符合《GB1207电压互感器》的标准要求。
后备电源配置原则
（1）柱上开关及户外环网单元设备要求按后备电源管理模块+蓄电池方式配置一套后备电源。
（2）开关站要求按直流屏方式配置一套后备电源，并要求具备后备电源管理模块的功能。
（3）蓄电池要求配置室温下6年以上长寿命阻燃、免维护的铅酸或胶体电池，电压等级满足开关直流电动操作机构要求，线路停电后至少能够保证配电终端和通信设备工作12小时，并完成所有开关的3次分—合操作。
（4）后备电源管理模块要求具备双路市电输入、市电失电告警，蓄电池均充/浮充控制、低压告警、欠压切除、活化控制（远程充放电）等功能。
2.配电一次设备建设实施方案
2.1网架改造实施方案
昆山经济技术开发区主要变电站中压出线间隔266个，已使用249个，出线间隔利用率为93.09%。综上考虑到将来配电自动化向智能型过渡的需要，将对配电自动化试点区域的近期和中长期目标网架进行衔接和过渡。
从总体来看，间隔利用率较高。变电站出线间隔的利用情况和变电站负载率之间存在一定影响制约关系，如变电站出线间隔利用率较高，变电站负载率较为合理，则该变电站资源处于最佳运行状况。
无联络线路缺点很明显，不具备转带能力，故障影响范围较大，供电可靠性差，当线路故障时，部分线路段或全线停电；电源故障时，将导致全网瘫痪。鉴于技术原则要求及以上分析，应考虑加强区域线路负荷的均衡，对线路进行分路改造，加强线路间的联络，从而提高中压配电网的负荷转供能力，满足用户供电可靠性要求。
昆山经济技术开发区一次网架建设规划如下：
1、规划中应包括10kV(20kV)间隔规划、供电单元划分、供电等级及目标网架、通道规划原则。
2、结合负荷预测结果，根据确定的接线模式，将供电区域按照城市路网（含规划路网）或自然分界，细分为若干个单元。
3、每个目标单元大小宜按一组标准接线的供电能力确定。每个单元应能独立承担该区域的正常供电任务，满足区域内的电力负荷需求，并预留有备用容量以满足日后的负荷增长需要；
4、结合中长期变电站布点规划，确定每个单元电源点。电源点选择应满足就近原则。
5、每个单元内电源点原则上应至少来自两个不同的变电站，对于同一变电站供电的线路，应来自不同的母线段。
花桥经济开发区的一次网架规划目标如下：
花桥经济开发区根据不同开发建设深度，按照建成区域、半建成区域和新建区域三类提出各自目标年电网规划建设目标。
（1）建成区域：指土地利用基本处于饱和状态，按现有装机容量预测远景年负荷，负荷增长空间不大。主要是优化电网结构，对复杂网络接线进行简化，形成典型的接线模式，满足N-1可靠性要求。
（2）新建区域：依托土地一级开发将配网网架一次性建设到位，按照目标网架规划。
（3）半建成区域：有改造计划的单元参照新建区的规划原则确定目标，没有改造计划的单元参照建成区的规划原则确定目标。
网架改造实施计划在其它工程里实施。
2.2开闭所、配电室改造实施方案
建设区域内实施配电自动化包括21座开关站，开关站已经加装互感器、终端设备工作电源、电动操作机构，配电终端（DTU）、后备电源等装置。本期实施配电自动化开关站共21座，一次设备已经符合配网自动化要求，不需要改造。需要增加二次设备配电终端。
（1）部分设备加装电缆终端监测传感器，实现对电缆终端运行状态包括温度等的监测，信号通过配电终端传至主站；
（2）加装DTU等配电终端装置，实现状态量采集、模拟量采集和处理、数字量采集和处理等功能；
（3）开关站内现有直流屏没有配置DC48V电源不能给配电终端供电的开关站，DTU柜必须加装蓄电池，DTU柜电源引自PT柜、所用变或市电。线路停电后至少能够保证配电终端和通信设备工作8小时，并完成所有开关的3次分—合操作。
2.3柱上开关改造实施方案
本期配网自动化实施四个区域共包含柱上开关821台，根据使用说明每五年进行一次检修，这类开关在试点区域内运行时间较长，大部分已运行接近10年，或者没有自动化接口，本期计划全部更换,更换一次二次融合的设备，内置电流互感器和内置零序电压互感器。
增加FTU室增加1台凝露式温度控制器。
2.4户外环网柜改造实施方案
本次实施配网自动化的户外环网柜498台，多为未考虑实施配电自动化的产品，功能及电气性能不满足自动化运行需要，需进行改造；一部分环网柜运行年限超过10年，不能改造的环网柜考虑更换；近期新投运的环网柜符合自动化条件，为满足线损功能需要更换CT。其中更换84台，更换设备采用一次、二次融合设备，改造414台。
实现“三遥”，具体改造方案为：
（1）加装电动操作机构，操作电源原则上采用DC48V。要求可以提供开关位置、储能状态等相关状态量采集接口；
（2）在每条开关的进出线上安装三相CT，中性点经消弧线圈接地的变电站出线环网柜各间隔加装零序电流互感器，实时监视线路运行情况；
（3）由于环网柜空间狭小，需在环网柜周围增加一台外置柜，安装PT、后备直流电源装置，通信终端ONU、分光器、及配电终端DTU及附件。
（4）考虑昆山天气潮湿，电气设备潮湿，给运维人员带来麻烦，每个环网箱增加除湿装置1套，给一次电缆室和二次室除湿。
通过以上方案的实施，系统安装实施方便，能够快速见效；辅助线路人员快速判断线路短路故障区段，缩短抢修时间；辅助调度人员在故障发生后，快速准确判断故障点，减少盲调情况的发生；通过提高抢修工作效率，减少线路重合闸次数，提高供电可靠性和用电满意度；配网短路及接地故障检测准确性达到95％以上。
“三遥”区域共70条线路。其中包括环网柜106台，柱上开关33个，实现“三遥”。开关站配置2台配电终端DTU，环网柜配置1台配电终端DTU，柱上开关配置1台配电终端FTU。共配置DTU装置106台，FTU装置33台。其中柱上开关和更换的环网箱采取一二融合设备。
“两遥”区域改造方案除了不更换电操增加辅助触点，其它与三遥改造方式相同，“两遥”区域共541条线路，包含柱上开关788台，环网柜393台,开闭所21座。共配置DTU装置393台，FTU装置788台。
“两遥”和“三遥”区域更换一次设备，柱上开关和环网箱采取一二融合设备。
2.5通信系统建设方案
建设多元化友好型的配电通信网络。结合通信技术发展趋势，在组网方式上，建设以光纤通信为主、无线公网为辅的多种技术并存、多业务接入的多元配电通信网络。通过优化传输网络、扩大配网光纤覆盖、增强接入网业务应用等措施，实现对电网自动化、信息化和互动化支撑能力的有效提升。
2.5.1具体实施原则
1.配电通信系统与配电业务系统建设同步规划，在满足现有配电自动化需求的前提下，充分考虑综合业务应用和通信技术发展前景，统一规划、分步实施、适度超前。
2.利用电力系统的杆塔、排管、电缆沟道等现有通道资源，稳步扩大配网通信系统光纤覆盖率，光缆网络布局规划要求符合配网通信系统规划发展要求，并与配电网建设同步进行。
3.配电通信网管采取“集中建设，分布式管理”方式，市供电公司配置一套综合网管系统，实现对配电自动化通信网络不同厂商、多种类型设备的监控、统计、分析。
4.对于光缆铺设困难的区域，通过采用无线公网(专线)通信方式实现配电自动化、营销等各类业务的通信全覆盖，满足业务需求。
5.通信系统带宽、容量和速度应满足配电自动化系统对数据传输的要求，并实现自愈功能，满足业务覆盖及电力二次系统安全防护规定要求，保证通信网络的安全性、可靠性、可扩展性和可管理性，提高设计方案在规模化推广时的可移植性、可复制性。
6.根据现场实际应用需要，优先采用无源光纤专网通信技术（EPON）方案，组网建立覆盖所有配电所的信息网络，为生产、营销等信息业务提供支撑。
2.5.2系统功能需求
环境要求：运行环境温度范围：-20℃~+70℃；
相对湿度：5%~95%（25℃）；
自愈功能：在主站、变电站、配电终端间构成环形结构的接入网架。同时系统必须具备光电回路的自愈功能。主干环单点的光缆中断或光电转换设备的故障不会影响通信系统其他设备的正常运行。
功耗设计：低功耗（现场配电终端侧的光电转化设备必须低于30W），有良好的自冷散热功能。
组网功能：除环形网结构外，必须还能够根据配电网架的变化有良好的适应性，能够组成星型、树型、链路型的通信网结构。
2.5.3主站到变电站的通信网络
本期配电自动化建设，主站至变电站的配电通信网络仍然采用SDH光纤自愈传输网方式，利用已建成的城区通信传输网设备，考虑变电站之间的通信设备信息交互，提供专线IP通道实现变电站配电自动化专用路由器接入。本期建设区域涉及的变电站，SDH光纤自愈传输网都建设完成，运行情况稳定可靠。在每个变电站内增加一块SDH以太网扩展板并增加OLT设备即可完全满足要求。
2.5.4本期工程通信系统实施内容
1、光纤通信部分
（1）对25个变电站分别新装OLT屏和光配屏，加装SDH接口板。
（2）站外敷设24芯ADSS光缆共计370公里，通信终端处新装增ONU设备312套。
2、无线通信方式
本期二遥区域1200个站点采用无线公网的通信方式，包括故障指示器、环网箱、FTU、开闭所二遥站点使用。
3.实施进度计划
1、2018年3至4月完成施工图初设和会审、完成技术规范书、并上报物资需求计划；
2、2018年4月前完成物资招标，召开项目第一次设络会，确定具体实施计划，编制停电方案，确定施工进度，开始主站功能扩建；
3、2018年5月底前完成设备出厂验收（FAT），同时设备现场安装；
4、2018年6月至2018年11月进行第一阶段配电设施改造、自动化设备改造、通信网建设改造；
5、2018年12月进行功能测试及试运行；
6、2018年12月底前完成调试及自验收，并投入试运行。
4.投资概算
4.1项目投资总估算
项目投资总费用为15164万元，包括终端改造设备和建设费用、主站扩建费用、总线功能扩展费用、通信系统整体建设费用。