探析配網自動化建設對供電可靠性影響

徐瑞翔 吳祺 陳燾

摘 要： 供電可靠性可以說是當前配電網運行非常重要的評價指標，而隨著配網逐漸朝著自動化方法，其建設給供電可靠性帶來了諸多的優勢，本文就對其可靠性影響進行了簡單的總結，旨在進一步了解配網自動化建設及其對供電可靠性帶來的推動作用。

關鍵詞： 配網自動化；供電可靠性；影響

1. 配網自動化的內容和意義

配網自動化建設主要是指結合電子通訊技術、計算機技術以及網絡技術等多種現代化技術措施的技術，其最大的優勢就是促使電網快速實現現代化操作。在配網自動化建設的影響下，能夠實現配電網復雜布局的有效簡化，而伴隨著電子自動化技術的快速轉變，配網自動化建設也得到了非常迅速的推進，并且能夠通過人工智能實現對配網運行情況以及故障的分析與快速處理，進而更好的維持配網的安全穩定運行。

2. 配網自動化組成系統

2.1 配電系統

配電系統的組成部件包括配電變壓器、配電線路、配電變電場所和相關的用電保護設備等。配電變壓器是提高電壓或者降低電壓的裝備，不僅可以通過降低電力線路的電壓來啟動低壓裝置，而且能夠提高來自發電機的電壓，從而傳輸所需要的電力資源，其工作原理是電磁感應原理。配網自動化系統的配電線路運用了寬帶技術（broadband technology），該技術能在大范圍頻率內特別是眾多獨立頻道同時傳輸不同數量的電力資源，形成了寬帶電信線路，主要組合包括 ISDN 線路、纜線調制解調器、DSL 線路。

2.2 故障定位系統

故障定位系統能夠及時定位配電網的故障位置，并自動發送故障信息，提高了維護配網自動化系統的工作效率。組裝故障定位系統必須結合人工智能，人工智能具備自動化與數字化的技術功能，能有效提高故障定位系統識別故障的能力。

2.3 調配一體化平臺系統

調配一體化平臺系統具備兩大基本功能，即調度自動化功能和配網自動化功能，該系統集合了 GPON 技術、IEC 61850 系統、GIS系統、計量系統、計算機技術和營銷系統等多種技術，可以有效實現數據共享，優化配網運行方式，提高了配網的工作效率，確保了供電的可靠性和穩定性。

2.4就地饋線自動化系統

就地饋線系統也稱作智能饋線自動化就地控制系統，該系統分為四個層次，分別是主站層、子站層、終端層和設備層，其中，終端層設有故障隔離系統，能夠實現緊急通信和控制故障的目標，輔助主站層、子站層和設備層解決故障問題。其次，就地饋線系統和自動化開關相互配合，在發生故障時，自動化開關會開啟，當故障得以解決之后，自動化開關會自動閉合以恢復供電系統的正常使用。

2.5集中饋線自動化系統

集中饋線自動化系統集中運用了計算機技術、通訊技術、GPON技術、IEC 61850 系統、GIS 系統和計量系統，不僅具有遠程監控的功能，而且能夠自動檢測并隔離配電網的故障區，縮小故障范圍，維護其他區域的供電穩定性。

3. 配電網可靠性評估指標

配電網可靠性指標包括負荷點可靠性指標和系統可靠性指標。常用的負荷點可靠性指標有：負荷點平均故障率，單位為次/年；負荷點每次故障平均停電時間單位為小時次；負荷點年平均停電時間單位為小時/年。常用的系統可靠性指標有：

（1）系統平均停電頻率指標SAIFI，指單位時間內每個由系統供電用戶的平均停電 次數單位為次/（用戶.年）。

（2）系統平均停電持續時間指標SAIDI，指單位時間內每個由系統供電的用戶的平均停電持續時間單位為h/（用戶.年）。

（3）用戶平均停電纖時間指標CAIDI，指示單位時間用戶平均每次停電時間，單位為h/次。

（4）系統總電量不足指標ENS，指系統中停電負荷的總停電量，單位為kWh/年。

（5）平均供電可用率指標ASAI，指單位時間內用戶實際獲得供輔時間與要求獲得供電的時間之比。ASAI可以通過SAIDI計算得到，通常表示成百分之數的形式。如果一年中所有用戶要求獲得供電的時間為全年8760h，那么ASAI可安下式計算：

4. 配網自動化對供電可靠性的影響

在缺少配網自動化設備的情況下，故障發生后往往整條饋線處于停電狀態，直至故障元件被修復。同時，故障定位十分困難。定位需要檢修人員到現場查找故障點， 受交通阻塞、天氣等因素影響，在查找線路故障點的整個時間內，故障所在饋線處于停電狀態，并且為進行故障定位需要多次合、分開關，嚴重影響配網可靠性指標。配網 自動化設備的引入對提高配電網供電可靠性主要體現在其縮小故障影響范圍和縮短 故障處理時間個方面 。

4.1縮小故障影響范圍

圖1 為一個典型的“手拉手”環狀配電網，A和G為饋線出線開關，B、C、E和F為分段開關，D為聯絡開關。配電網正常運行時處于開環狀態聯絡開關，D打開， 分段開關B、C、E和F閉合，2條饋線分別由2個配電站供電。 圖1中實心表示開關閉合，空心表示開關打開。

假設開關A和B之間的饋線段發生故障，如果沒有裝設配電網自動化裝置，則饋線出線開關A跳開，負荷a、b、c同時失去供電；如果A-G開關處均安裝了配電網饋線監控終端，并通過通信網絡與位于配電網主站的后臺計算機相連，則故障發生 時，配網自動化系統自動斷開分段開關B，合上聯絡D開關實現故障隔離恢復b、c區段的供電，縮小了故障影響范圍。

4.2縮短故障處理所需時間

以某電力公司應用配電網自動化系統前后為例進行說明。配電站變壓器組事故時，自動操作需要5 min，人工操作需要30 min；改由其他變壓器組和其他配電站恢復送電操作，由配網自動化系統完成需要15 min，而采用人工操作則需要120 min。配電線路事故時，由配電網自動化系統控制向非故障區段恢復送電的時間平均為3 min，如果采用人工操作則需要55 min。

5.結束語

綜上所述，配網自動化技術在提聞供電經濟性、降低勞動強度、提高管理水平和服務質量方面都有較大的優點，因此各地區應該根據配電現狀和自動化技術發展情況合理進行配網自動化建設。

參考文獻

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