探析配网自动化建设对供电可靠性影响

徐瑞翔 吴祺 陈焘

摘 要： 供电可靠性可以说是当前配电网运行非常重要的评价指标，而随着配网逐渐朝着自动化方法，其建设给供电可靠性带来了诸多的优势，本文就对其可靠性影响进行了简单的总结，旨在进一步了解配网自动化建设及其对供电可靠性带来的推动作用。

关键词： 配网自动化；供电可靠性；影响

1. 配网自动化的内容和意义

配网自动化建设主要是指结合电子通讯技术、计算机技术以及网络技术等多种现代化技术措施的技术，其最大的优势就是促使电网快速实现现代化操作。在配网自动化建设的影响下，能够实现配电网复雜布局的有效简化，而伴随着电子自动化技术的快速转变，配网自动化建设也得到了非常迅速的推进，并且能够通过人工智能实现对配网运行情况以及故障的分析与快速处理，进而更好的维持配网的安全稳定运行。

2. 配网自动化组成系统

2.1 配电系统

配电系统的组成部件包括配电变压器、配电线路、配电变电场所和相关的用电保护设备等。配电变压器是提高电压或者降低电压的装备，不仅可以通过降低电力线路的电压来启动低压装置，而且能够提高来自发电机的电压，从而传输所需要的电力资源，其工作原理是电磁感应原理。配网自动化系统的配电线路运用了宽带技术（broadband technology），该技术能在大范围频率内特别是众多独立频道同时传输不同数量的电力资源，形成了宽带电信线路，主要组合包括 ISDN 线路、缆线调制解调器、DSL 线路。

2.2 故障定位系统

故障定位系统能够及时定位配电网的故障位置，并自动发送故障信息，提高了维护配网自动化系统的工作效率。组装故障定位系统必须结合人工智能，人工智能具备自动化与数字化的技术功能，能有效提高故障定位系统识别故障的能力。

2.3 调配一体化平台系统

调配一体化平台系统具备两大基本功能，即调度自动化功能和配网自动化功能，该系统集合了 GPON 技术、IEC 61850 系统、GIS系统、计量系统、计算机技术和营销系统等多种技术，可以有效实现数据共享，优化配网运行方式，提高了配网的工作效率，确保了供电的可靠性和稳定性。

2.4就地馈线自动化系统

就地馈线系统也称作智能馈线自动化就地控制系统，该系统分为四个层次，分别是主站层、子站层、终端层和设备层，其中，终端层设有故障隔离系统，能够实现紧急通信和控制故障的目标，辅助主站层、子站层和设备层解决故障问题。其次，就地馈线系统和自动化开关相互配合，在发生故障时，自动化开关会开启，当故障得以解决之后，自动化开关会自动闭合以恢复供电系统的正常使用。

2.5集中馈线自动化系统

集中馈线自动化系统集中运用了计算机技术、通讯技术、GPON技术、IEC 61850 系统、GIS 系统和计量系统，不仅具有远程监控的功能，而且能够自动检测并隔离配电网的故障区，缩小故障范围，维护其他区域的供电稳定性。

3. 配电网可靠性评估指标

配电网可靠性指标包括负荷点可靠性指标和系统可靠性指标。常用的负荷点可靠性指标有：负荷点平均故障率，单位为次/年；负荷点每次故障平均停电时间单位为小时次；负荷点年平均停电时间单位为小时/年。常用的系统可靠性指标有：

（1）系统平均停电频率指标SAIFI，指单位时间内每个由系统供电用户的平均停电 次数单位为次/（用户.年）。

（2）系统平均停电持续时间指标SAIDI，指单位时间内每个由系统供电的用户的平均停电持续时间单位为h/（用户.年）。

（3）用户平均停电纖时间指标CAIDI，指示单位时间用户平均每次停电时间，单位为h/次。

（4）系统总电量不足指标ENS，指系统中停电负荷的总停电量，单位为kWh/年。

（5）平均供电可用率指标ASAI，指单位时间内用户实际获得供辅时间与要求获得供电的时间之比。ASAI可以通过SAIDI计算得到，通常表示成百分之数的形式。如果一年中所有用户要求获得供电的时间为全年8760h，那么ASAI可安下式计算：

4. 配网自动化对供电可靠性的影响

在缺少配网自动化设备的情况下，故障发生后往往整条馈线处于停电状态，直至故障元件被修复。同时，故障定位十分困难。定位需要检修人员到现场查找故障点， 受交通阻塞、天气等因素影响，在查找线路故障点的整个时间内，故障所在馈线处于停电状态，并且为进行故障定位需要多次合、分开关，严重影响配网可靠性指标。配网 自动化设备的引入对提高配电网供电可靠性主要体现在其缩小故障影响范围和缩短 故障处理时间个方面 。

4.1缩小故障影响范围

图1 为一个典型的“手拉手”环状配电网，A和G为馈线出线开关，B、C、E和F为分段开关，D为联络开关。配电网正常运行时处于开环状态联络开关，D打开， 分段开关B、C、E和F闭合，2条馈线分别由2个配电站供电。 图1中实心表示开关闭合，空心表示开关打开。

假设开关A和B之间的馈线段发生故障，如果没有装设配电网自动化装置，则馈线出线开关A跳开，负荷a、b、c同时失去供电；如果A-G开关处均安装了配电网馈线监控终端，并通过通信网络与位于配电网主站的后台计算机相连，则故障发生 时，配网自动化系统自动断开分段开关B，合上联络D开关实现故障隔离恢复b、c区段的供电，缩小了故障影响范围。

4.2缩短故障处理所需时间

以某电力公司应用配电网自动化系统前后为例进行说明。配电站变压器组事故时，自动操作需要5 min，人工操作需要30 min；改由其他变压器组和其他配电站恢复送电操作，由配网自动化系统完成需要15 min，而采用人工操作则需要120 min。配电线路事故时，由配电网自动化系统控制向非故障区段恢复送电的时间平均为3 min，如果采用人工操作则需要55 min。

5.结束语

综上所述，配网自动化技术在提闻供电经济性、降低劳动强度、提高管理水平和服务质量方面都有较大的优点，因此各地区应该根据配电现状和自动化技术发展情况合理进行配网自动化建设。

参考文献

[1] 胡正伟，谢志远，郭以贺，等.基于终端通信质量的 10kV 电力通信组网方法[J].电力自动化设备，2013（9）.

[2] 齐昕，张育臣，唐喜，等.基于 IEC 61850 的配网成套开关状态监测系统研制[J].电力系统保护与控制，2015（6）.