配网自动化建设对供电可靠性的影响分析

刁飞虹

(深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000)

0 引言

电网运行中，通过配网自动化系统实现信号采集与传输，将数据传输至计算机，通过分析判断明确现有配网运行参数，确定配网故障，包含故障范围、停电范围、隔离方式等，以此实现远程控制，有效缩短故障维护时间，提高运行可靠性，减少停电损失。在社会经济迅猛发展背景下，社会用电负荷逐渐增加，影响了电网稳定运行，增加了各部门压力。为解决配网问题，须改造城市配网，更新线路设备、改善网络结构，提高管理水平。同时，还应当深入研究配网自动化技术，安排建设计划，提高供电可靠性。

1 配网自动化建设对供电可靠性的影响

1.1 缩小故障范围

配网自动化能够自动控制电力运行系统，保证线路运行安全可靠，缩小故障对周围的影响。配网自动系统能够智能管控线路中的开关，系统一旦检测到线路故障状态或异常情况，会自动分析故障区域数据，对比正常系统数据，定位故障点迅速处理，缩小了影响范围。如在线路正常使用中，配网发生馈线开关跳闸，系统即可在定位与处理故障的同时，维持其他线路供电，这主要是通过系统自动监控实现。系统中监控终端直接连接计算机，完成信息交互传递，实时监控整体线路，供电线路发生故障即能够及时发现问题，隔离故障，确保系统稳定。

1.2 提高供电稳定性

在配网供电中，为提高可靠性需要实现系统自动化，以此维护电力设备安全，保证电力稳定运输。供电过程中，发生故障时配网自动化系统在定位处理故障同时将其与其他线路相隔离，维持其他线路的正常供电，以此来提高供电的稳定性。实际工程中，技术人员还须对系统优化配置，减少线路损耗，提高线路设计科学性。

1.3 减少处理时间

传统电力系统中，线路出现故障通常采取人工排查法，安排诸多维修人员逐一排查故障，该方式不仅对人力资源造成严重浪费，还难以提高排查效率，导致延迟供电，影响了用户的生活生产。而建设配网自动化系统，线路故障后可及时进行故障位置定位，短时间内即可对故障区进行维修处理，可尽快恢复电网供电。并且，考虑高原特殊区域，其自然条件较为恶劣，昼夜温差大，建设系统中会遇到一定困难，要求技术人员调查分析当地环境后，制定建设方案，落实系统建设，提高配网系统合理性。

2 提高供电可靠性的措施

2.1 制定规划方案

配网自动化建设中，为保证供电可靠性，须完善规划方案，根据工作目标，提高应用技术效果，实现配网系统稳定运行。根据《配网自动化发展规划要点》，结合供电企业一次、二次设备改造与建设通信网架情况，将其纳入配网系统规划中，评估整体效益加以实施。此过程中，配网须遵循可靠性、分散性原则，建设配电网网架结构规划模型，以系统年综合最小成本为目标函数，表达式如下：

minF1=Finv+F2+Floss+Foper1

(1)

其中，Finv是建设网架投资费用等年值；Foperl是年配电网运行总维护费用；Floss是年网损费用；F2是下层模型目标函数。

在配电网协同规划中，要求连通性约束，负荷节点连通源节点与其他负荷节点，避免造成配电孤岛；接线方式约束，网架结构规划应做到开环运行、闭环设计，采取单联络网络界限约束；每个变电站总负荷需在最大负载限制内；负荷节点电压、负载率处于规定范围，不能超过规定值。

同时，做到双电源进线，配置变电所自动系统、自投装置，合理规划线路网架，装备一次智能开关及二次TTU、FTU、DTU等设备，保证设备可靠性。并且，采取智能设备分散配网系统危险，保证故障出现后能够立即隔离定位。县级规模配网复杂性低，可选用双电源供电模式，添加数量开关，提高系统可靠性。构建主软件分散系统，以SCADA负责实时监控，GIS负责主体线管理，单独计算电网，主站中统一各功能块，落实一体化管理，确保信息高效、安全共享。

2.2 合理应用技术

我国由于负荷量、地理位置、经济等不同因素，城市与农村配电网设备有所不同，城市供电多应用电缆网，农网多用架空线。在选用配网技术中，需要考虑以下几点。①供电方式应用，配电网由网架、线路开关、电源点确定供电方式。以电源数为例，可分为多电源供电、双电源供电及单电源供电；以线路开关功能可分为环网柜配电线路、重合器、负荷开关、断路器等；以网架形状，可分为网格供电、环网供电、辐射供电等。②运动系统与二次设备选择，运动系统多使用TTU、FTU远程监控配电变压器及线路开关，以此保护系统，实现环网远程控制的模式。开关包含分段开关、出线开关、用户分界开关及联络开关，出线开关无需配制自动化终端，而用户分界开关应根据用户重要负荷程度配制自动化开关。终端配置模型以建设自动化终端年费与停电损失和的最小数值为目标函数，公式如下：

minF2=Fw+Fs+Foper2

(2)

其中，Fs是安装配电自动化终端年投资费用；Fw是年停电损失费用；Foper2是维护配电自动化终端费用。根据情况选择开关、终端及控制模式。二次设备需根据地区情况选择传输协议及归约。③通信方案和设备，其作为配网重要内容，根据区域及条件，可将通信方案分为电力载波、扩频、光纤等，通常选用混合通信方案，光纤为通信干线，支线为其他通信。④主站网络，通常可实现SCADA监控、电网经济运行、GIS线管理，对于分布式网管模式，选用P-P-C/S-B/S一体架构，落实综合管理。软件平台须为不同平台提供跨平台接口，以此实现负控、调度的子系统集合。

2.3 更新控制装置

配网自动化建设，通常会在系统内安装电控设备，实现系统与设备的结合，以实现自动化供电量控制。而变压器作为系统重要设备，须根据实际情况选择型号，以确保系统能够在正常复核下运行。但是，变压器安装中，易受到变压器消耗、型号选择、电密度增长率等影响，造成后期超负荷运行，进而影响设备功能。需要选择恰当电控设备，及时更新，监督配网供电情况，保证变压器运行稳定，以符合电力负荷要求。此过程中，还应升级原有系统，实现系统更新，提高自动化处理与分析能力，满足行业内对系统要求，制定维护设备制度，以免系统运行产生误差，且定期检验设备运行情况，为供电可靠性提供保障。

2.4 优化系统功能

配网自动化建设可调整供电负荷，增强线路运行可靠性，优化配网自动化功能系统，需要将配电网与自动化系统进行有效结合，合理把控配网运行全过程。

1)故障定位系统。在配网中设置故障定位装置，要求其分时段进行负荷数据记录，保证在配网产生故障时，定位装置能够自动确定故障位置，将定位数据发送至工作人员，动态更新系统平台数据，做到设备和人员的双相沟通，增强服务质量。

2)集中馈线自动化系统。该系统是将通信技术和计算机技术融合，借助通信技术实施发送设备运行数据至主站计算机，便于人员远程监控，也能利用主站计算机遥控操作远方设备。配电网产生故障后，计算机系统能够利用实时监控检测设备故障，判断故障位置后，采取远程操控方式隔离故障区域，或是利用集中馈线系统自动隔离故障，减小事故范围。

3)就地馈线自动化系统。该系统配合自动化开关设备，能够智能判断、隔离故障，对配网线路状态实时监测，故障如果为瞬时故障，系统监测消除故障后，将自动合上开关恢复供电，缩短停电时间，优化供电质量。

4)调/配一体化平台系统。该系统是将配网自动化、调度自动化融合的应用系统，能够将生产管理系统、营销系统、计量系统、GIS系统实现数据共享，通过整合系统数据，选择最佳配网运行方式，增强配网经济性与可靠性。

3 结语

配网自动化建设作为电力行业发展重要任务，通过应用自动化系统，可减少故障破坏性，实现配网稳定运行，为用户提供优质供电效果。因此，应当结合配网建设情况，通过制定规划方案、合理应用技术、更新控制装置、优化自动监控的方式，提高系统可靠性，推动电力企业发展。