黎穎茵

摘 ? 要：配電網(wǎng)作為連接電源與用戶的終端支撐節(jié)點(diǎn)，其自動(dòng)化水平直接影響著供電可靠性，文章結(jié)合配網(wǎng)可靠性的相關(guān)內(nèi)容，以配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用需求和結(jié)構(gòu)組成為依據(jù)，來闡釋自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備對(duì)于配網(wǎng)可靠性的具體影響，進(jìn)而探究?jī)?yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)可靠性;自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備;分段器;自動(dòng)重合器

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的逐漸提升，生產(chǎn)、生活用電的規(guī)模和數(shù)量均呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢(shì)，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于電能的需求量和依賴度越來越大，對(duì)于配網(wǎng)能夠安全、平穩(wěn)、可靠的供電也提出了更高的要求。配網(wǎng)作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)備先進(jìn)性和自動(dòng)化水平是影響供電安全與可靠性的核心要素。目前，在電力體制改革和技術(shù)革新的推動(dòng)下，配電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)水平得以優(yōu)化，但是因?yàn)榧夹g(shù)落后、管理失當(dāng)，配網(wǎng)可靠性水平仍然堪憂。根據(jù)實(shí)踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，80%以上的供電事故均源于配網(wǎng)的故障問題。為此，以配網(wǎng)可靠性指標(biāo)要求為引領(lǐng)，通過自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備來提升配網(wǎng)自動(dòng)化水平，對(duì)于提升配網(wǎng)供電可靠性具有重要的影響。

1 ? ?配網(wǎng)可靠性的相關(guān)內(nèi)容

配網(wǎng)作為聯(lián)系電源與用戶的終端環(huán)節(jié)，其可靠性是影響供電質(zhì)量與安全的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于用戶安全用電需求、供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等均有重要的影響性，是國際配網(wǎng)建設(shè)和管理中應(yīng)用最廣泛、最核心的指標(biāo)，彰顯了“人民電業(yè)為人民”的電力服務(wù)宗旨[1]。目前，在衡量配電網(wǎng)可靠性時(shí)，用戶平均停電時(shí)間是國際通用的指標(biāo)之一，為有效銜接國際水平，我國也將其定位配網(wǎng)可靠性優(yōu)化管理的主要內(nèi)容。隨著配網(wǎng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)展，要規(guī)避停電事故、提升可靠性，需要堅(jiān)強(qiáng)的主網(wǎng)、配電網(wǎng)網(wǎng)架和靈活的配網(wǎng)接線方式，卓越的停電管理水平以及先進(jìn)的配電網(wǎng)裝備技術(shù)水平，因此，配電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)成為必然需求

配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備組成多樣，為此，其可靠性水平受諸多因素的影響，增加了其評(píng)估和優(yōu)化難度。為此，如何找準(zhǔn)配網(wǎng)可靠性核心指標(biāo)要素，把控用戶的安全用電需求，是針對(duì)性地進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的基礎(chǔ)和前提。通常，配網(wǎng)可靠性主要受停電時(shí)間、停電頻率等不同因素影響，在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中應(yīng)該以不同的指標(biāo)來衡量配網(wǎng)可靠性，并進(jìn)行優(yōu)化性建設(shè)。根據(jù)理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，目前，配網(wǎng)可靠性指標(biāo)主要分為負(fù)荷點(diǎn)和系統(tǒng)兩類指標(biāo)，前者主要用于測(cè)度單個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的可靠性，具體可用負(fù)荷點(diǎn)平均故障率、平均停電持續(xù)時(shí)間、平均停電時(shí)間;而后者則是針對(duì)配網(wǎng)整體進(jìn)行的可靠性測(cè)評(píng)，涵蓋了系統(tǒng)平均停電頻率、平均停電持續(xù)時(shí)間、用戶平均停電頻次、用戶平均停電持續(xù)時(shí)間。鑒于配網(wǎng)以用戶安全用電需求為服務(wù)宗旨，本文將以后兩者為研究重點(diǎn)，其中，用戶平均停電頻次是指一年內(nèi)全部用戶累計(jì)停電次數(shù)除以用戶人數(shù)，公式為：

2 ? ?基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備的配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)

2.1 ?配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的需求

配網(wǎng)涵蓋了架空線路、桿塔、電纜、變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償裝置等各類設(shè)備，其功能的多元化決定了設(shè)備種類和數(shù)量的多樣性[2]，且因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境多為室外的環(huán)境，受多種因素干擾，加之配網(wǎng)自身結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，極易引發(fā)各類故障的頻發(fā)。結(jié)合上述分析可知，配網(wǎng)可靠性是確保用戶安全用電、電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)支撐，為提升配網(wǎng)可靠性，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定供電，需要定期對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行故障的自動(dòng)化檢測(cè)、排查和處理。但是因?yàn)榕渚W(wǎng)線設(shè)備繁雜、線路較長，傳統(tǒng)的人工故障檢測(cè)和排查方法不僅耗時(shí)耗力，且效率和檢測(cè)準(zhǔn)確度較差。為此，依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，整合和利用分段器、自動(dòng)重合器等自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備，進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，可實(shí)時(shí)、智能化地檢測(cè)配網(wǎng)可靠性運(yùn)行狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)、定位故障，并通過自動(dòng)隔離快速進(jìn)行故障處理?？梢姡谧詣?dòng)化開關(guān)設(shè)備的配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，不僅能夠彌補(bǔ)人工故障檢測(cè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、故障處理慢的缺點(diǎn)，而且在故障定位準(zhǔn)確性和處理效率上更勝一籌。

2.2 ?自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備的構(gòu)成

集中饋線自動(dòng)化系統(tǒng)作為配網(wǎng)的重要構(gòu)成，是監(jiān)測(cè)配網(wǎng)運(yùn)行可靠性的應(yīng)用支撐，主要利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來實(shí)時(shí)采集配網(wǎng)故障數(shù)據(jù)、反饋故障問題。一旦配網(wǎng)可靠性發(fā)生問題，將自動(dòng)進(jìn)行故障定位、隔離和處理，以快速掌控故障維護(hù)時(shí)間，控制停電事故發(fā)生率。而這一功能的實(shí)現(xiàn)是通過重合器、柱上斷路器、分段器等自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障的自動(dòng)隔離和恢復(fù)非故障區(qū)的供電，為此，對(duì)于配網(wǎng)可靠性影響最大的自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備包含如下幾類。

2.2.1 ?重合器

重合器自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備配置了故障自動(dòng)判定和隔離的功能，且布設(shè)和應(yīng)用方式靈活多樣，可便捷地安裝至戶外柱上，且不受配網(wǎng)惡劣的運(yùn)行環(huán)境影響。通常，配網(wǎng)主干線上多利用重合分段器進(jìn)行串并聯(lián)配合，分支線的故障診斷設(shè)備以分類器為支撐，線路故障則由重合器結(jié)合保護(hù)，配合要求自動(dòng)動(dòng)作。兩條線路、兩個(gè)電源聯(lián)絡(luò)以三開關(guān)四分段更為合理，其對(duì)于配網(wǎng)供電負(fù)荷分配、自動(dòng)化故障檢測(cè)、保護(hù)定值和一二次設(shè)備的配合具有重要影響。據(jù)此，重合器該種功能勢(shì)必會(huì)促進(jìn)配網(wǎng)自動(dòng)化水平提高，從而更好地滿足配網(wǎng)可靠性的檢測(cè)需求。

2.2.2 ?柱上斷路器

柱上斷路器自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備在配網(wǎng)故障時(shí)，可自動(dòng)分閘。雖然對(duì)于過電流脫落依賴性強(qiáng)，且無法選擇保護(hù)配合，然而其具有遙控功能，配網(wǎng)設(shè)備故障的信號(hào)可經(jīng)由FTU直接傳送至監(jiān)控室，經(jīng)由對(duì)比再發(fā)出指令，由變電站開關(guān)執(zhí)行故障跳閘操作。該設(shè)備需要融合計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)，應(yīng)用投入較高，依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，故障處理的速率可能受多種因素的影響。

2.2.3 ?分段器

分段器自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備與其他的分類器比較，體現(xiàn)出更優(yōu)的自動(dòng)化功能，可自動(dòng)接收配電網(wǎng)傳輸?shù)碾娦盘?hào)、自動(dòng)延時(shí)合閘，并可根據(jù)停電的時(shí)間來快速判定故障。但因?yàn)榉侄纹鳛樨?fù)荷開關(guān)，無法斷開短路故障電流。一般，在配網(wǎng)線路發(fā)生故障時(shí)，可利用斷路器跳閘，再依據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間自動(dòng)合閘，在合閘至故障線路時(shí)，自動(dòng)分閘并鎖閉不再合閘，該設(shè)備的故障診斷配合能力較優(yōu)。

3 ? ?自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備對(duì)配網(wǎng)可靠性的影響分析

3.1 ?自動(dòng)化準(zhǔn)確定位故障

配網(wǎng)一旦發(fā)生故障，會(huì)造成停電事故，但傳統(tǒng)電網(wǎng)無法快速、準(zhǔn)確進(jìn)行故障定位，影響了故障處理的及時(shí)性，這將從根本上影響配網(wǎng)可靠性，造成無法正常供電。在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的逐步推進(jìn)下，各類自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備被引入，能夠自主定位和測(cè)算故障位置。在配網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，利用這些設(shè)備便可快速測(cè)定故障發(fā)生的相關(guān)范圍，且準(zhǔn)確性較高。在找準(zhǔn)故障位置后，配網(wǎng)管理維修人員便可快速展開搶修、維護(hù)工作，節(jié)省故障定位、檢測(cè)的時(shí)間，為故障的及時(shí)搶修提供更充足的時(shí)間，以從根本上提升配網(wǎng)可靠性維護(hù)的效率，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)安全供電。

3.2 ?優(yōu)化配網(wǎng)可靠性供電性

自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備作為配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的核心支撐，可快速定位、診斷和處理故障，在促進(jìn)配網(wǎng)可靠性供電上具有重要的效用，尤其自動(dòng)化反饋系統(tǒng)是配網(wǎng)可靠性運(yùn)行監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。在相關(guān)設(shè)備完成故障定位后，需要對(duì)故障信息進(jìn)行自動(dòng)化反饋和跟蹤處理，而自動(dòng)化反饋系統(tǒng)正迎合了上述需求[3]。從實(shí)踐來看，由分段器、重合器等自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備組成的自動(dòng)化反饋系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化一體化控制，能夠及早發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)的早期故障，準(zhǔn)確查找故障點(diǎn)位置，自主控制故障擴(kuò)散范圍，并在故障定位后，通過應(yīng)急維護(hù)措施，在短時(shí)間內(nèi)將配網(wǎng)恢復(fù)至正常運(yùn)行狀態(tài)，由此提升故障診斷、判定的效率，為配網(wǎng)可靠性供電提供有效保障。

4 ? ?結(jié)語

配網(wǎng)可靠性是衡量供電質(zhì)量與水平的核心指標(biāo)，體現(xiàn)了配網(wǎng)建設(shè)、管理水平，直接影響用電安全性和供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。但是在大規(guī)模、高負(fù)荷的用電需求驅(qū)動(dòng)下，加之配網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備構(gòu)成多樣，很容易產(chǎn)生可靠性問題，此時(shí)，引入自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備來優(yōu)化配網(wǎng)自動(dòng)化水平，以快速、準(zhǔn)確進(jìn)行故障檢測(cè)、定位與隔離，可確保配網(wǎng)持續(xù)安全供電，降低故障損失，這對(duì)于提升配網(wǎng)可靠性水平、滿足用戶安全用電需求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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