面向供电可靠性的配电自动化系统规划

　　王力 曹海红 黄盛 刘鑫
　　【摘 要】目前，我国电网规模不断扩大，配电自动化系统的应用越发成熟，配电可靠性对电网运行有着决定性影响。下面对供电可靠性要求下配电自动化系统规划进行探讨。
　　【关键词】供电可靠性；配电自动化；系统规划；配电规划
　　随着我国电网建设的快速发展，建设配电自动化系统，提高配电自动化系统的综合性能成为电网建设的关键内容。在进行配电自动化系统规划设计中，应根据供电区域自身特点，采取可靠性的技术，并引入差异化规划原则，制定具有可靠性的配电自动化系统的规划设计方案。而要引入差异化规划原则，不断提高配电自动化系统的综合性能，保证供电可靠性则成为电网建设的重要研究方向。
　　一、配电网供电可靠性关键技术指标
　　在整个电力系统中，配电网是直接与用户相连的部分，其运行状态直接决定了供电质量。据统计，约80%的停电事故为配电网故障事故，因此，对配电网供电可靠性的控制十分重要。配电网是指从公用配电变压器二次侧出线段到用户计量收费点之间的供电线路，包含其中连接的各种电力设备。配电网的运行状态分为供电状态和停电状态，在供电状态下，要能为用户安全、稳定地提供电力供应服务。目前主要用4个参数反映配电网的供电可靠性：（1）一个统计周期内，用户平均停电小时数（AIHC-1）；（2）不计电源不足、限制供电条件下，一个统计周期内的用户平均停电小时数（AIHC-3）；（3）供电可靠率（RS-1），通过计入所有用户停电情况后计算得出，反映系统供电能力；（4）不计限电因素的供电可靠率（RS-3），一般用于反映供电企业综合管理水平。
　　二、配电自动化系统规划可靠性策略
　　1.规划原则
　　根据《城市电力网规划设计导则》等相关规定，为满足供电可靠性需求，在配电网建设和运行管理过程中，应遵循以下防范原则：（1）供电安全＂N-1＂原则。即任意元件断开，整个系统要能保持正常供电，避免导致其他元件过载，引起供电安全问题；（2）以用户满意度为导向，开展配电网运行维护管理工作。对于因电网故障造成的用户停电事故，应明确故障处理方法和恢复供电目标。两回路供电失去其中一回路时，不应停止供电，三回路供电失去其中一回路后，不停止供电，再失去一回路，要满足50%～70%用电需求。一回路或多回路供电，电源全停时，恢复供电时间为一回路故障处理时间。此外，大用户的供电可靠性应越高，恢复供电时间应越短，并通过采用自动化设备，实现故障后的负荷自动切换。
　　2.规划流程
　　配电自动化终端布局与规划是一个比较复杂的过程，从规划布局流程上来看，首先，应当把相关数据输入到系统之内，包括所有编码后的数据信息。其次，应当严格按照标准的设定程序开展计算工作，要求相关人员对配电终端以及开关进行严格的可靠性评估，并以此作为基本参考依据开展适应度计算工作，充分发挥出所有布局规划数据的作用。再次，应坚持精英保留的基本原则，对相关种群进行变异操作、分段交叉操作、选择等，然后对符合标准条件的数据加以筛选，使之进入下一代的种群之中。最后一步就是按照计算出来的数据结果，选择最为适用的配电自动化终端设备。
　　3.硬件架构系统设计
　　生产控制大区主要设备包括前置服务器、数据库服务器、SCADA/应用服务器、图模调试服务器、信息交换总线服务器、调度及维护工作站等，负责完成＂三遥＂配电终端数据采集与处理、实时调度操作控制，进行实时告警、事故反演及馈线自动化等功能。管理信息大区主要设备包括前置服务器、SCADA/应用服务器、信息交换总线服务器、数据库服务器、应用服务器、运检及报表工作站等，负责完成无线＂两遥＂配电终端及配电状态监测终端数据采集与处理，进行历史数据库缓存并对接云存储平台，实现单相接地故障分析、配电网指标统计分析、配电网主动抢修支撑、配电网经济运行、配电自动化设备缺陷管理、模型/图形管理等配电运行管理功能。安全接入区主要设备包括专网采集服务器、公网采集服务器等，负责完成光纤通信和无线通信三遥配电终端实时数据采集与控制命令下发。
　　4.根据实际情况进行分区管理
　　我国的国土面积非常大，而且东西部经济发展水平不平衡，智能电网系统的建设也是一项工程量巨大，耗时较长的项目。所以，在保证用电需求量较大地区的需求的同时，也要渐渐向周边地区进行智能电网的建设。与此同时，在实际配电自动化系统建设的过程当中，因为对其使用了分层分布的结构进行管理，通过使用通信介质把配电主站与终端联系到一起，以此来实现科学管理。
　　5.主站规划设计
　　整个配电自动化系统设计的关键就是配电自动化主站设计，因此在规划配电自动化系统时，应明确主站的功能及其实际作用需求，只有在详细了解主站应用地区实际情况、收集应用数据信息，保证主站系统电网监控、电力传输处理功能的有效后，才能提高配电自动化系统应用的灵活性。主站规划设计中可将其细化，其一为前置延伸模式：监控区域实现前置延伸，采集区域信息，达到就地监控。其二为大、中、小模式：扩容平台、实现与GIS等系统的互联，满足配电信息整合和共享的要求，完成构建配电网图模工作，达成配电网故障处理、监控目的。主站建设类型不同时，以信息接入量为参考，大型主站、中型主站、小型主站，信息接入量分别为大于50万点、达到50点、达到10万点之内范围。
　　6.配电自动化技术的应用
　　通过发挥配电自动化系统的各项功能，为配电网供电可靠性管理提供全方位支持。以某地区10kV配电网的自动化改造为例，通过对该地区配电设备进行自动化改造，实现了配电设备调度可视化管理。可以通过配电信息自动采集和传输，对故障点进行快速判断，并切除故障点，降低故障影响。应用自动化系统后，该地区的平均故障处理时间得到大幅度降低，在半自动运行状态下，故障识别时间可以压缩到6min以内，全自动运行状态下，故障识别和恢复时间可以压缩到3min以内。采取自动化控制后，供电可靠率>99.995%，电压合格率达到99.99%，综合线损率下降至4%。配电自动化技术的应用能有效减少用户停电时间和由停电检修造成的电量损失，同时也能降低正常运行过程中的配电网损耗。在此情况下，该地区电力用户的满意度明显上升，为电力企业带来了更高的经营效益。
　　7.針对电磁干扰隐患提出的安防措施
　　在实际工作中为了对电磁干扰能力进行有效预防，就要保证主站系统自身的安全性和稳定性得到保障。单独借助屏蔽技术而并不能对当前电磁干扰问题进行解决，因此为了更有效的提升工作效率，在实际工作中就可以采用屏蔽技术和滤波技术的有效结合，从而更有效的实现对系统电磁波干扰的有效防护。特别是对滤波技术的应用更需要引起重视，因为滤波技术可以对电磁干扰电源线的问题进行解决，这对于提升线路的抗干扰能力，保证配电主站系统电缆线不受到负面影响也将有着十分积极的作用。
　　三、结语
　　总而言之，配电自动化在电力系统运行中所占据的地位是不容忽视的，供电可靠性是保证电网稳定运行的首要条件，对配电自动化系统进行合理规划，利用自动化技术，能够提高配网运行的整体水平，更好的满足用户需求。
　　【参考文献】
　　[1]黄鹤，王思谨.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].四川水泥，2016，13（11）：272.
　　[2]郑建.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].科技创新与应用，2016，15（20）：211.