配网自动化策略的灵活配置与应用

柏林

摘要：随着国家的不断发展运行，人们对于电能的需求与日俱增，但是面对二次能源的电能来说，如何合理有效的配置，成了很多电力行业面临的重要问题。然而配电网自动化的加入让电能的使用变得更加灵活，配网自动化的配置有多种方式和策略、配网网架也是多样而又多变的。本文根主要探讨了配电自动化策略在运行中的灵活配置与应用。

关键词：配网自动化;配网网架;配置问题及策略

引言

供电可靠性是总抓手，要想继续提升供电可靠性就必须减少故障时户数。减少故障时户数就需要精确故障范围且需要提高配网故障后快速复电的水平，随着配网智能化的发展，配网自动化越来越受到重视。但是配网运维配网的网架有多种方式，且灵活多变，相对应采用哪种配网自动化策略方式，也是将是灵活多变的。网架越是简单，越是典型网架，对于自动化的配置策略越是单一和清晰。而配网中有的网架是非典型的，是典型网架的过渡期，但一样不能缺少配网自动化的配置，需要更加的灵活多变。

1配网自动化的功能及运行优化策略

我国作为世界人口大国，每年对电力的需求十分巨大，面对资源和输送以及故障等难题，配电网自动化逐渐走进大众视野，成为电力行业不可或缺的电力配置形式。

（一）、配网自动化的功能：

配网自动化有三个主要的功能：控制、保护以及安全监视功能，每个功能在配网运行过程中都起到了举足轻重的作用。

首先，控制功能。在配网电力输送过程中，有时会需要对电能进行区域性转换或者对电能的传输方向加以调配，这时自动化系统会远程自动操控开关来实现一系列的操作，提高了传输效率，改善了电压的质量。

其次，保护功能。在电能的输送过程中，经常会出现故障问题，像由于恶劣天气引起的短路、由于自身材料老化导致的漏电问题等等，自动化系统都可以第一时间识别故障类型，进行自动断电保护，把安全问题降到最低。与此同时，也减少了人工检修的频次，节约了不必要的成本和安全问题。

最后，安全监视功能。在配网电能输送过程中，电流、电压、功率等都是实时变化的，还包括各个转化器及开关也都不断随情况改变。这种情况下，就会存在安全风险，那么配网自动化的存在，可以实时对整个电网系统进行监视，及时反馈监测信息，给安全问题的处理留下充足的时间，同时也减少了人工监测出现的纰漏以及时间上的不便，为电网的配置运行提供了有效的保障。

（二）、优化策略：

（1）、加强配网自动化系统的规划

电力配网的运行环境相对较复杂，是一个多系统、多设备合作运行的体系，所以，要对自动自动化系统有一个全面的、多角度的规划，来不断协调可能发生的各种问题，以保证每个环节和细节都能处理到位，提供前提保障。

（2）、运行模式优化

不同电网的配电运行模式都有所不同，这就导致所用的设备、输电负荷以及输电线路也都有不同的要求。所以，要在现有运行模式下加以优化改进，采用更加节约、高效的运行模式，对设备及线路等进行创新。与此同时，还要建立更加安全全面的监控系统，利用收集到的信息不断地进行调整，提高配网的安全性和可靠性，把故障发生的概率降到最低。

（3）、健全相关管理制度、优化大众思维

首先，要健全管理体系和制度，对于恶意破坏配网自动化系统的行为，给与严厉的惩处。同时加强相关的法律体系，给配网自动化提供更加稳定的保障。其次，加强人民群众的电力配网教育宣传工作，让大众先了解什么是配网自动化，在慢慢的让大众感受配电网的重要性，逐步的提高大家的保护意识。对于老化的设备及线路要及时反馈，管理生产人员和人民群众共同配合，把配网自动化系统保护起来，最大程度的完成配网传输工作。

2配网网架模式

配网网架模式中典型接线模式有

1、最简单的“2-1”单环网，这种模式下供电相对比较可靠，接线更加简单，运行也变得十分方便，可满足N-1安全准则。线路利用率较低，仅为50%。“2-1”单环网线路典型接线方式如2-1图所示。

2、“3-1”单环网（3回线路为1组），供电可靠性高，线路利用率最高可达（n-1）/n，可满足N-1安全准则。为提高实际可转供能力，联络点一般需在负荷等分点，组网困难;实际可转供能力受负荷分布影响较大，实际线路利用率可能不高。“3-1”单环网线路典型接线方式如2-2图所示。

3、2供一备，供电相比于其他形式更为可靠，满足N-1安全准则，这种模式对于设备要求较高，但是利用率也变得更高，可达66.7%。联络点受地理位置及负荷分布等因素的影响较大。2供一备线路典型接线方式如下图所示。

4、双链环，采用220kV直降20kV模式，通过变电站同一母线新出2回线路，串接4-6个20kV开关站，再接入另一变电站同一母线，以20kV开关站为配网负荷枢纽实现网格供电模式。能够满足N-2、设备利用率达到75%。

3不同的配置方式

由于配网中各个区域发展不平衡，配网设备配置的水平也都不一样。在通信方式不一样的情况采用的自动化策略不一样。网架不一样的情况下配置也是不一样，尤其是在非典型网架的情况配置需要更加的灵活多变。

3.1典型单环网模式下的自动化配置

典型手拉手单环网模式，是目前配网中用的形式最高的一种配网网架形式。主干层中可以配置电压电流型。此种方式不依赖于通信，属于就地式自愈方式。电压时间型模式及电压电流型模式的保护功能型组合更加适用中性点经小电阻的接地系统，但是如果是另一种的中性点经消弧线圈的接地系统，那么则只需将穿芯零序后加速保护加以变更，变成为零序过电压后加速保护就可以了。若主干层中有负荷开关柜，需要调整为两次重合功能进行配合。次干层中配置分界断路器模式，将末端用户进行有效隔离。避免故障扩大范围。

3.2典型雙链环模式下的自动化配置

由于双链环网架的特殊性，各个节点采用的是四进八出的开关站模式。区别于传统的开关站只有两进线，基于这个特点常规的就地式自愈已经不适用。目前双链环模式用于220kV直降20kV负荷高度密集的区域。传统的配网线路多为单电源辐射状网络或为环网接线但开环运行，实质上均为单一潮流的线路。基于这一特征，集中式FA和电压-时间型保护均能准确的定位故障点。一旦有分布式新能源接入时，短路电流的潮流将会发生改变，原有的集中式FA和电压时间型保护将不再适用。

主干层每个开关站需要配置2台智能分布式配网自动化装置。变电站出线的首个开关站的进线开关也需要配置一套光纤电流差动保护，型号与变电站出线开关的保护装置保持一致。主线中配置网络拓扑和光纤差动保护。故需要配置全光纤通信模式。

3.3非典型网架模式下的自动化配置

3.3.1当主干线的网架中配置了就地式的电压电流型的自动化配置。而次干层中还有成环线路的情况下，出线开关不配置重合功能。此非典型情况下，需要配置主站集中式自动化模式，或者配置智能分布式自动化模式。

3.3.2就地式电压电流型主环中的开关设置一般只有得电合，无压分闸以及后加速功能。当主环中设备有缺陷的时候，也可以临时将电压电流型的开关调整成分界断路器模式。

4总结与展望

配网的网架是复杂多变的，在形成标准典型接线前将会有很多临时网架方式存在。在临时网架状态下采取的自动化配置模式，有着许多灵活多变的方式。有着多种组合的方式。不同情况下，采取的自动化配置模式有着多种组合方式。

参考文献：

[1]廖石江，珠海配电网故障自动隔离技术与应用研究，华南理工大学，2012年

[2]刘斌，白换成，配网自动化改造的探讨，电力技术资讯，2013年8月下

[3]刘学，浅谈配网故障自动定位系统技术方案，电工文摘

[4]李文晖，浅谈珠海配电网自动化规划和实践，中国新技术新产品，201.NO.06上