國網(wǎng)北京通州供電公司 李 昕 趙 薇 宋秀芳 果 然

1 智能電網(wǎng)的配電自動化系統(tǒng)概述

在智能電網(wǎng)中，通過設(shè)計一定的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，可實現(xiàn)對電網(wǎng)各種運行故障的快速反應(yīng)和分析，準(zhǔn)確的定位不同的故障，并實現(xiàn)對故障的快速隔離，以減少故障對整個電網(wǎng)的影響，改善電能質(zhì)量[1]。與傳統(tǒng)配電系統(tǒng)相比較，配電自動化系統(tǒng)在控制功能和通信功能，以及診斷和監(jiān)視功能等方面均體現(xiàn)出十分明顯的應(yīng)用優(yōu)勢?？傮w來看，我國配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)已經(jīng)在不斷的研究與發(fā)展當(dāng)中，但還需要重視相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計問題，以更好的提升我國智能電網(wǎng)的運行效率[2]。智能電網(wǎng)的傳統(tǒng)配電模式與配電自動化系統(tǒng)的比較如下。

傳統(tǒng)配電模式：控制。僅有一種控制模式；診斷和監(jiān)視。人工檢查、人工維修；通信。供給用傳遞模式，配電站與用電者之間處于單向交流或者無交流狀態(tài)；資產(chǎn)性能。無；感知。使用舊式電磁表進行信息采集，采集效率相對偏低；運營服務(wù)。無。

配電自動化系統(tǒng)模式：控制。發(fā)電方式可采用分布或者集中的方式；診斷和監(jiān)視。遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動修復(fù)；通信。配電站與用電者之間處于可相互溝通，雙向可交流的狀態(tài)；資產(chǎn)性能。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)實施綜合評估；感知。應(yīng)用智能表進行信息采集，整體采集效率較高；運營服務(wù)。提供全面，人性化的運營服務(wù)。

2 智能電網(wǎng)的配電自動化系統(tǒng)設(shè)計研究

2.1 主站系統(tǒng)分析設(shè)計

在我國的電力系統(tǒng)中，10kV配網(wǎng)是電力系統(tǒng)與用戶直接相連的重要環(huán)節(jié)，在本文的研究中，以10kV配電網(wǎng)為例分析相關(guān)的自動化系統(tǒng)設(shè)計問題。對于10kV配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)來說，主要是通過有效的去利用信息的技術(shù)，從而也是對電網(wǎng)系統(tǒng)之中的各種數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的結(jié)合，使其系統(tǒng)處于在較為完整的狀況中。通過科學(xué)的設(shè)計，可促使系統(tǒng)具備故障快速定位、快速隔離功能，可實現(xiàn)快速恢復(fù)非故障區(qū)供電等作用，并能夠大幅度提高試點區(qū)域的供電可靠性[3]。在進行設(shè)計的時候，配電自動化運行指標(biāo)主要包括了以下一些方面的內(nèi)容。

2.1.1 配電自動化主站系統(tǒng)可用率

在計算這一指標(biāo)的時候，可參照相關(guān)的統(tǒng)計時段總時間以及配電自動化主站系統(tǒng)停用的總時間（分鐘數(shù)）進行具體的計算。其中，在一定的情況下可能會出現(xiàn)配電自動化主站系統(tǒng)停運的狀況，并持續(xù)一定的時間，引發(fā)一定的后果。導(dǎo)致主站系統(tǒng)停運的原因十分復(fù)雜，常見的原因為系統(tǒng)功能軟件停運或者配電自動化主站系統(tǒng)主服務(wù)器硬件停運[4]。

停運情況的出現(xiàn)會影響到配電自動化主站系統(tǒng)的功能，導(dǎo)致其在一定的時間內(nèi)無法發(fā)揮出配電網(wǎng)監(jiān)視以及控制等功能。因此，配電自動化主站系統(tǒng)停用的總時間指的是從停運開始、導(dǎo)致主站系統(tǒng)失去上述功能的總分鐘數(shù)。在這一時間段內(nèi)系統(tǒng)不可用。計算配電自動化主站系統(tǒng)可用率時應(yīng)用的公式為：配電自動化主站系統(tǒng)可用率=1-(配電自動化主站系統(tǒng)停用總分鐘數(shù)/統(tǒng)計時段總分鐘數(shù))×100%。

2.1.2. 遙控操作正確率

在進行配電自動化系統(tǒng)設(shè)計的時候，自動化遠(yuǎn)程遙控操作是一項十分重要的設(shè)計內(nèi)容。通過進行10千伏配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)設(shè)計，可結(jié)合一定的管理和控制需求進行一定的遙控操作[5]。但在這一過程中可能會出現(xiàn)操作失誤等問題。因此，操作正確率也成為系統(tǒng)設(shè)計時需要重點關(guān)注的一個指標(biāo)。在對這一指標(biāo)進行計算的時候，參照的公式為：遙控操作正確率=(遙控操作成功次數(shù)-遙控誤動次數(shù)-遙控拒動作次數(shù))/遙控操作總次數(shù)×100%。

2.1.3 年事故時遙信正確率及遙測準(zhǔn)確率

智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)設(shè)計過程中，經(jīng)常會使用一定的終端設(shè)備，例如饋線終端設(shè)備。這一設(shè)備功能十分強大，包括了故障檢測功能和遙控功能以及遙信功能等。借助這一設(shè)備，可與配電自動化主站之間進行快速的通信，及時的傳遞出各種與配電系統(tǒng)運行相關(guān)的信息和參數(shù)[6]。這一過程中需對遙信正確率進行嚴(yán)格的控制，計算這一指標(biāo)時需考慮年事故時遙信正確變化的情況和具體次數(shù)，具體的計算方法為：年事故時遙信正確變化的次數(shù)/年事故時遙信變化總次數(shù)×100%。

遙測準(zhǔn)確率。在計算遙測準(zhǔn)確率的時候，需要對總遙測點數(shù)數(shù)據(jù)信息以及準(zhǔn)確遙測點數(shù)數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確的收集，具體計算方法如下：遙測準(zhǔn)確率=準(zhǔn)確遙測點數(shù)/總遙測點數(shù)×100%。

2.1.4 配電自動化主站系統(tǒng)全停事故次數(shù)

在一定的情況下，配電自動化主站系統(tǒng)可能會受到一些因素的影響出現(xiàn)停運情況，導(dǎo)致導(dǎo)致配電網(wǎng)失去應(yīng)有的控制以及監(jiān)視功能。對于那些導(dǎo)致配電網(wǎng)功能失效的情況，篩選出其中總時長在60分鐘以上的事故，統(tǒng)計此類事故發(fā)生的總次數(shù)，即為配電自動化主站系統(tǒng)全停事故次數(shù)。

2.1.5 配電終端在線率

配電終端在線率的計算過程中，需綜合考慮整個系統(tǒng)中各種終端設(shè)備的數(shù)量，詳細(xì)統(tǒng)計中斷設(shè)備的具體數(shù)量及出現(xiàn)中斷的總時間等，進行借助一定的公式進行計算，獲得具體的數(shù)據(jù)結(jié)果。在計算過程中，可參照公式計算：配電終端在線率=(1-∑終端設(shè)備與主站通信終端套數(shù)×中斷分鐘數(shù)/已投入運行中斷設(shè)備套數(shù)×統(tǒng)計時段總分鐘數(shù))×100%。

2.2 配電網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)設(shè)計

在進行子站系統(tǒng)設(shè)計時，需充分考慮到不同監(jiān)控對象實際情況。在配電系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)中，需監(jiān)控對象十分廣泛，包括數(shù)量眾多的柱上開關(guān)及眾多開閉所和環(huán)網(wǎng)柜等。在整個電力系統(tǒng)中，考慮到實際電網(wǎng)運行需求，無法將全部配電設(shè)備都接到配電網(wǎng)主站上。因此需在自動化系統(tǒng)設(shè)計中設(shè)計一定的中間一級系統(tǒng)，即配電網(wǎng)子站系統(tǒng)。通過設(shè)計這一子站系統(tǒng)可與配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)進行配合，并與自動化終端一起構(gòu)成一個較為系統(tǒng)和完善的整體，以更好對轄區(qū)內(nèi)配網(wǎng)的情況進行管理和監(jiān)控。如工況監(jiān)測和電網(wǎng)優(yōu)化以及對故障問題的各種處理、故障隔離和故障處理后的供電恢復(fù)操作等。

2.3 自動化終端系統(tǒng)設(shè)計

在智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)設(shè)計中，除主站系統(tǒng)和子站系統(tǒng)外，自動化終端系統(tǒng)也是不可或缺的重要組成部分，需進行科學(xué)設(shè)計。在整個系統(tǒng)中自動化終端系統(tǒng)所發(fā)揮的作用主要是監(jiān)控。通過設(shè)計并應(yīng)用這一系統(tǒng)可對相關(guān)開關(guān)的閉合情況進行持續(xù)性監(jiān)控。同時，在電力系統(tǒng)的運行過程中會不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，這些信息可幫助工作人員及時掌握整個電網(wǎng)運行狀況，并通過對數(shù)據(jù)的分析及時發(fā)現(xiàn)各種故障問題[7]。但在突然出現(xiàn)停運等事故時，極易出現(xiàn)大量數(shù)據(jù)信息丟失的情況，影響到各項工作開展。通過自動化終端系統(tǒng)可保存大量數(shù)據(jù)信息，避免因為事故等引起數(shù)據(jù)失。另外在電網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中，可能會出現(xiàn)電壓失穩(wěn)情況，需及時進行應(yīng)對。通過設(shè)計自動化終端系統(tǒng)并予以應(yīng)用可及時進行預(yù)警，提醒工作人員快速反應(yīng)，采取一定的應(yīng)急處理措施。之后還可借助終端系統(tǒng)的自動恢復(fù)功能，維持安全、穩(wěn)定的拍點自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)。