王力 曹海紅 黃盛 劉鑫

【摘 要】目前，我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用越發(fā)成熟，配電可靠性對電網(wǎng)運(yùn)行有著決定性影響。下面對供電可靠性要求下配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】供電可靠性；配電自動(dòng)化；系統(tǒng)規(guī)劃；配電規(guī)劃

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合性能成為電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容。在進(jìn)行配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)供電區(qū)域自身特點(diǎn)，采取可靠性的技術(shù)，并引入差異化規(guī)劃原則，制定具有可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。而要引入差異化規(guī)劃原則，不斷提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合性能，保證供電可靠性則成為電網(wǎng)建設(shè)的重要研究方向。

一、配電網(wǎng)供電可靠性關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)是直接與用戶相連的部分，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定了供電質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約80%的停電事故為配電網(wǎng)故障事故，因此，對配電網(wǎng)供電可靠性的控制十分重要。配電網(wǎng)是指從公用配電變壓器二次側(cè)出線段到用戶計(jì)量收費(fèi)點(diǎn)之間的供電線路，包含其中連接的各種電力設(shè)備。配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)分為供電狀態(tài)和停電狀態(tài)，在供電狀態(tài)下，要能為用戶安全、穩(wěn)定地提供電力供應(yīng)服務(wù)。目前主要用4個(gè)參數(shù)反映配電網(wǎng)的供電可靠性：（1）一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，用戶平均停電小時(shí)數(shù)（AIHC-1）；（2）不計(jì)電源不足、限制供電條件下，一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的用戶平均停電小時(shí)數(shù)（AIHC-3）；（3）供電可靠率（RS-1），通過計(jì)入所有用戶停電情況后計(jì)算得出，反映系統(tǒng)供電能力；（4）不計(jì)限電因素的供電可靠率（RS-3），一般用于反映供電企業(yè)綜合管理水平。

二、配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃可靠性策略

1.規(guī)劃原則

根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》等相關(guān)規(guī)定，為滿足供電可靠性需求，在配電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行管理過程中，應(yīng)遵循以下防范原則：（1）供電安全“N-1”原則。即任意元件斷開，整個(gè)系統(tǒng)要能保持正常供電，避免導(dǎo)致其他元件過載，引起供電安全問題；（2）以用戶滿意度為導(dǎo)向，開展配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)管理工作。對于因電網(wǎng)故障造成的用戶停電事故，應(yīng)明確故障處理方法和恢復(fù)供電目標(biāo)。兩回路供電失去其中一回路時(shí)，不應(yīng)停止供電，三回路供電失去其中一回路后，不停止供電，再失去一回路，要滿足50%～70%用電需求。一回路或多回路供電，電源全停時(shí)，恢復(fù)供電時(shí)間為一回路故障處理時(shí)間。此外，大用戶的供電可靠性應(yīng)越高，恢復(fù)供電時(shí)間應(yīng)越短，并通過采用自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)故障后的負(fù)荷自動(dòng)切換。

2.規(guī)劃流程

配電自動(dòng)化終端布局與規(guī)劃是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，從規(guī)劃布局流程上來看，首先，應(yīng)當(dāng)把相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)之內(nèi)，包括所有編碼后的數(shù)據(jù)信息。其次，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定程序開展計(jì)算工作，要求相關(guān)人員對配電終端以及開關(guān)進(jìn)行嚴(yán)格的可靠性評估，并以此作為基本參考依據(jù)開展適應(yīng)度計(jì)算工作，充分發(fā)揮出所有布局規(guī)劃數(shù)據(jù)的作用。再次，應(yīng)堅(jiān)持精英保留的基本原則，對相關(guān)種群進(jìn)行變異操作、分段交叉操作、選擇等，然后對符合標(biāo)準(zhǔn)條件的數(shù)據(jù)加以篩選，使之進(jìn)入下一代的種群之中。最后一步就是按照計(jì)算出來的數(shù)據(jù)結(jié)果，選擇最為適用的配電自動(dòng)化終端設(shè)備。

3.硬件架構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

生產(chǎn)控制大區(qū)主要設(shè)備包括前置服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、SCADA/應(yīng)用服務(wù)器、圖模調(diào)試服務(wù)器、信息交換總線服務(wù)器、調(diào)度及維護(hù)工作站等，負(fù)責(zé)完成“三遙”配電終端數(shù)據(jù)采集與處理、實(shí)時(shí)調(diào)度操作控制，進(jìn)行實(shí)時(shí)告警、事故反演及饋線自動(dòng)化等功能。管理信息大區(qū)主要設(shè)備包括前置服務(wù)器、SCADA/應(yīng)用服務(wù)器、信息交換總線服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、運(yùn)檢及報(bào)表工作站等，負(fù)責(zé)完成無線“兩遙”配電終端及配電狀態(tài)監(jiān)測終端數(shù)據(jù)采集與處理，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)庫緩存并對接云存儲平臺，實(shí)現(xiàn)單相接地故障分析、配電網(wǎng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析、配電網(wǎng)主動(dòng)搶修支撐、配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、配電自動(dòng)化設(shè)備缺陷管理、模型/圖形管理等配電運(yùn)行管理功能。安全接入?yún)^(qū)主要設(shè)備包括專網(wǎng)采集服務(wù)器、公網(wǎng)采集服務(wù)器等，負(fù)責(zé)完成光纖通信和無線通信三遙配電終端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制命令下發(fā)。

4.根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分區(qū)管理

我國的國土面積非常大，而且東西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不平衡，智能電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)也是一項(xiàng)工程量巨大，耗時(shí)較長的項(xiàng)目。所以，在保證用電需求量較大地區(qū)的需求的同時(shí)，也要漸漸向周邊地區(qū)進(jìn)行智能電網(wǎng)的建設(shè)。與此同時(shí)，在實(shí)際配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的過程當(dāng)中，因?yàn)閷ζ涫褂昧朔謱臃植嫉慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，通過使用通信介質(zhì)把配電主站與終端聯(lián)系到一起，以此來實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理。

5.主站規(guī)劃設(shè)計(jì)

整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是配電自動(dòng)化主站設(shè)計(jì)，因此在規(guī)劃配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)明確主站的功能及其實(shí)際作用需求，只有在詳細(xì)了解主站應(yīng)用地區(qū)實(shí)際情況、收集應(yīng)用數(shù)據(jù)信息，保證主站系統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)控、電力傳輸處理功能的有效后，才能提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。主站規(guī)劃設(shè)計(jì)中可將其細(xì)化，其一為前置延伸模式：監(jiān)控區(qū)域?qū)崿F(xiàn)前置延伸，采集區(qū)域信息，達(dá)到就地監(jiān)控。其二為大、中、小模式：擴(kuò)容平臺、實(shí)現(xiàn)與GIS等系統(tǒng)的互聯(lián)，滿足配電信息整合和共享的要求，完成構(gòu)建配電網(wǎng)圖模工作，達(dá)成配電網(wǎng)故障處理、監(jiān)控目的。主站建設(shè)類型不同時(shí)，以信息接入量為參考，大型主站、中型主站、小型主站，信息接入量分別為大于50萬點(diǎn)、達(dá)到50點(diǎn)、達(dá)到10萬點(diǎn)之內(nèi)范圍。

6.配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

通過發(fā)揮配電自動(dòng)化系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，為配電網(wǎng)供電可靠性管理提供全方位支持。以某地區(qū)10kV配電網(wǎng)的自動(dòng)化改造為例，通過對該地區(qū)配電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造，實(shí)現(xiàn)了配電設(shè)備調(diào)度可視化管理?？梢酝ㄟ^配電信息自動(dòng)采集和傳輸，對故障點(diǎn)進(jìn)行快速判斷，并切除故障點(diǎn)，降低故障影響。應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)后，該地區(qū)的平均故障處理時(shí)間得到大幅度降低，在半自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，故障識別時(shí)間可以壓縮到6min以內(nèi)，全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，故障識別和恢復(fù)時(shí)間可以壓縮到3min以內(nèi)。采取自動(dòng)化控制后，供電可靠率>99.995%，電壓合格率達(dá)到99.99%，綜合線損率下降至4%。配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能有效減少用戶停電時(shí)間和由停電檢修造成的電量損失，同時(shí)也能降低正常運(yùn)行過程中的配電網(wǎng)損耗。在此情況下，該地區(qū)電力用戶的滿意度明顯上升，為電力企業(yè)帶來了更高的經(jīng)營效益。

7.針對電磁干擾隱患提出的安防措施

在實(shí)際工作中為了對電磁干擾能力進(jìn)行有效預(yù)防，就要保證主站系統(tǒng)自身的安全性和穩(wěn)定性得到保障。單獨(dú)借助屏蔽技術(shù)而并不能對當(dāng)前電磁干擾問題進(jìn)行解決，因此為了更有效的提升工作效率，在實(shí)際工作中就可以采用屏蔽技術(shù)和濾波技術(shù)的有效結(jié)合，從而更有效的實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)電磁波干擾的有效防護(hù)。特別是對濾波技術(shù)的應(yīng)用更需要引起重視，因?yàn)闉V波技術(shù)可以對電磁干擾電源線的問題進(jìn)行解決，這對于提升線路的抗干擾能力，保證配電主站系統(tǒng)電纜線不受到負(fù)面影響也將有著十分積極的作用。

三、結(jié)語

總而言之，配電自動(dòng)化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中所占據(jù)的地位是不容忽視的，供電可靠性是保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的首要條件，對配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃，利用自動(dòng)化技術(shù)，能夠提高配網(wǎng)運(yùn)行的整體水平，更好的滿足用戶需求。

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