配電自動化對供電可靠性的影響分析

張曉斌 張洪健

國網臨沂供電公司 山東 臨沂 276000

近年來，電力企業之間的競爭愈發激烈，一些企業在長時間發展的過程中會采取可行性措施滿足人們日益增加的電力需求。就目前的發展形勢來看，傳統的供電模式已經無法完全適應現代化社會的發展，達不到與時俱進的目的。進行配網建設時，一些電力企業就會以自動化模式為主，充分體現其在提高供電可靠性方面的作用和價值。所以，非常有必要采取多元化措施優化配電自動化系統建設成效，結合實際情況提高供電可靠性。

1 配電自動化的系統構成

配電自動化主要是為了縮短發生電力故障的時間，從而提高配網運行效率，確保供電可靠性。就目前的配單自動化系統構成來看，主要包括故障定位系統、就地饋線自動化系統、集中饋線自動化系統及調配自動化系統。故障定位系統顧名思義是在產生故障時自動定位，其作為關鍵行的配置，需要以傳感定位裝置安裝作為基礎，結合先進的傳感技術精準定位故障，發揮故障信息，輔助店里工作人員在第一時間排除并且解決故障問題。就地饋線自動化系統對于配電站的依賴性不強，其需要以分站的自動化裝置或者配電輸出終端為主，在出現故障問題時定位故障點位，再傳輸相關的信息，將故障位置隔離，盡快恢復供電。集中饋線自動化系統需要與現代化通訊技術、信息技術等相互結合，讓技術人員遠程控制整個系統的運行，降低故障問題引發的不良影響。調配自動化系統可以在很大程度上實現自動化調度，對不同區域的用電量進行分析，如果發現某個區域涉及到的數據較大，就可以根據實際用電量合理分配，促使配電網長期保持高效運行[1]。

2 影響供電可靠性的因素

電力企業在建設發展的過程中，需要對影響供電可靠性的因素進行分析，進而有針對性地采取相應的措施解決配網建設中的問題，使得各項工作的開展都能夠達到預期目標。就現階段的供電情況來看，影響供電可靠性的因素主要有自然因素、人為因素、設備質量因素等，一旦產生這幾個方面的問題，就會直接降低供電系統的性能，不利于人們的持續用電。自然因素表現主要是配網系統在運行當中會受到大風、暴雨、雷電等自然環境的影響，產生線路大幅度擺動等問題，引發線路相間短路，進而降低配網供電可靠性。人為因素是由于工作人員在日常工作中缺乏對配網系統的管理維護，沒有掌握系統存在的故障問題，進而不會采取相應的措施予以解決。設備質量問題引發的供電不可靠現象在于配電變壓器設備產生故障，在運行的過程中存在局部發熱現象，形成了高溫環境，使得鐵芯局部熔毀，絕緣層遭到破壞，出現局部故障現象，降低供電可靠性[2]。

3 配電自動化對供電可靠性的影響

3.1 及時排除供電故障

傳統的配電網建設形式雖然可以在一定程度上保證供電安全性，但是對于一些特殊的故障問題還是難以及時察覺。以配電自動化建設為主就可以快速找到系統中產生故障的位置和原因，使得電力檢修人員在工作中能夠及時排除供電故障，采取準確的方法對其進行處理。配電自動化系統中具有故障定位系統，相對于其他的配電形式來說，其可以更加快速、準確地對故障進行定位，極大限度地提高了電力檢修工作效率和質量，使得一些傳統系統運行中難以解決的問題可以得到高效處理。技術人員和檢修人員都可以在日常工作中隨時觀察配電自動化系統的運行情況，分析供電區域內的電壓情況，在提高變電站設備運行穩定性的同時，極大地提高供電可靠性。最重要的是，在配電自動化支持下，工作人員可以根據實際需求擴大電力監測范圍，查找電負荷過大的區域，以遠程控制的方式解決其中的供電問題，避免故障問題的產生給系統供電造成負面影響。

3.2 提高供電安全性

安全性能的體現對于供電系統來說尤為重要，也是配電自動化建設需要考慮的重要特性。電力企業以配電自動化建設作為主要的工作內容時，需要投入大量人力、物力及資金，以維護性電力技術設備的應用作為基礎保障，呈現出比普通電力設備更強的安全性能。系統在供電的過程中，需要將大量電力設備安裝在室外環境當中，因而容易受到自然環境等因素的影響，特別是在惡劣天氣下，電力設備會受到不同程度的損壞，在供電過程中難以確保整體系統的安全性。配電自動化則可以通過網絡科學技術的應用排除系統運行中的一些不確定因素，避免產生安全災害，從根本上提高供電安全性和可靠性[3]。

3.3 提高電能供應質量

電能供應質量的優化是現階段電力企業的發展要點，配電自動化系統中的配電網絡能夠應用固態斷路器對雙回路供電線進行嚴格的管控，使得主供電線路與備用供電線路之間能夠迅速切換，避免用戶在用電過程中受到影響。與傳統的供電系統相比，配電自動化中的固態斷路器與靜態電容器之間可以更好地配合，對電力控制器和交流同期電壓源進行相應，達到電容補償的目的，持續保障配電壓的穩定性。尤其是系統在運行當中能夠實現配電系統與靜態電容器之間的有效連接，提高配電系統的無功與有功交換的靈活性，促使電能供應質量得到有效提升。

4 改善配電自動化提高供電可靠性的措施

4.1 優化資源配置

電力企業利用配電自動化加強供電可靠性的過程中，需要在目前的基礎上優化資源配置，為系統的建設提供良好的保障，還可以減少后期檢修維護過程中產生的問題，提高綜合操作的便利性。實際優化資源配置時，需要將其貫穿于電網設計、運行、維護和管理各個階段的工作當中，在保證供電安全性和可靠性的同時，節約人們的用電成本，促使電力企業的經濟效益與社會效益能夠同步增長?；诖?，企業在配置基礎設施時，要嚴格遵守國家相關規定，結合企業自身的發展趨勢和人們的用電需求不斷完善配電自動化系統，特別是需要對配電主站、子站和饋線終端構成的三層結構進行優化。其能夠借助光纖通信作為主干網的通信方式，在建設和優化系統的過程中實現饋線自動化。并且以光纖通信作為基礎加強饋線終端彼此通信效率，體現更強的饋線自動化功能，加強系統的性能，減少其在實際運行當中產生的問題。

4.2 重視運行管理維護

配電自動化技術作為一項服務于城鄉配電網改造建設的重要技術形式，在現今的城鄉電網改造中逐漸取得了較好的運行成果，改善了人們的用電條件和環境，為現代化社會的發展奠定了良好的供電基礎。不過，在配電自動化運行當中，還應重視系統運行管理維護，一些城鄉區域的供電網絡中的舊設備已經基本被淘汰，電力企業雖然在逐漸更新使用新設備，但是設備在運行當中還是會不可避免地產生故障問題，影響系統的綜合性能。在優化配電自動化的過程中，就需要以提高供電可靠性作為主要目標，加大系統運行管理維護力度。目前一些具有極高可靠性的設備具有無需檢修的優勢，電力企業需要引進這些性能良好的設備，規避設備維修過程中產生的停電問題，還要仔細檢查區域設備和線路，盡早解決系統運行中的問題。為了提高配電自動化運行管理維護水平，電力企業可以構建圖1所示的配電網智能化運維管理模式，以互聯網平臺作為基礎，借助新時期的互聯網技術方法提高系統運行管理維護成效[4]。

圖1 基于互聯網平臺的配電網智能化運維管理模式

4.3 改進和完善停電管理制度

當配電自動化系統出現運行故障時，供電可靠性和安全性會有所降低，一些企業會以計劃停電的方式對其進行檢修維護，會給人們的日常用電造成較大的影響。針對這個方面的問題，電力企業需要不斷改進和完善停電管理制度，在系統出現運行故障需要開展停電工作時，保證停電管理組織的科學性及合理性，降低停電問題給人們帶來的影響。針對不同情況下的停電問題，需要采取差異性對策予以解決，以加強配電自動化運行穩定性提高供電可靠性作為停電管理的目標時，要根據具體情況做出合理的決策。停電管理制度中應明確指出帶電作業的項目堅決不能夠停電，當多個項目同時操作時單項目不能夠停電。在落實停電計劃時，應充分利用停電時間，盡快組織專業技術人員解決其中的問題，大幅縮短停電時間，避免產生重復性停電的現象[5]。

4.4 完善應對自然災害的保障措施

自然災害對于配電自動化的供電可靠性會產生一定程度的影響，一些區域經常會出現惡劣或者極端的天氣，使得電力系統的運行非常不穩定，在提高配電自動化可靠性時，就需要完善應對自然災害的保障措施。實際開展相關作業時，電力企業要在區域范圍內增設相應的保障設施，促使配電自動化系統在惡劣天氣下也能夠保持相對穩定、安全的運行狀態，從而達到預防自然災害的目的。如果區域經常出現強雷天氣，就需要在建設配電自動化系統時增設避雷裝置，以其作為應對雷電的主要形式，防止雷電對電力設備和系統造成破壞。對于沿海區域的配電自動化系統設置來說，就需要以加固拉線的方式為主，避免區域周圍的雜物影響供電可靠性。對于降水量較大的區域，則需要提高電桿桿基的穩定性，在配電自動化系統運行的過程中確保整體結構的穩定性，從而加強供電可靠性。

4.5 及時明確配網自動化目標

不同的區域在建設發展的過程中會受到經濟因素、區域自身發展需求等因素的影響，導致配電自動化建設成效有所差異。以提高配電自動化可靠性作為主要目的時，需要及時明確配網自動化目標，根據區域特征和發展需求優化配電自動化系統建設形式，在提高配電自動化可靠性的同時，促進區域綜合建設發展。就城市配電自動化建設形勢來說，工作人員開展自動化規劃時要先明確配網自動化發展的需要，結合城市建設發展的現實情況確定配網自動化目標。在城市化發展速度不斷加快的當下時期，城市居民的生活品質得到了改善，家用電器和電子產品種類與數量有所增多，因而總體用電量急劇增加。所以，開展配電自動化系統規劃建設時，需要在滿足人民群眾穩定用電需求的基礎上提高配電自動化系統的運行效率，將系統在運行中產生故障的幾率降至最低。與此同時，還要結合未來的發展形勢進一步優化配電自動化目標，預留一定的空間保證配電自動化系統的運行效率得以提升，減少系統在運行中消耗的能源，增強系統自動化運行管理成效[6]。

4.6 優化配電自動化建設模式

這是利用配電自動化提高供電可靠性的主要措施，電力企業可以構建以下幾種配電自動化模式提高供電質量和安全性：

第一，集中型配電自動化。技術人員需要在開關站處安裝自動化終端，主要目的在于快速找到系統運行中產生的故障問題，并且對已經產生的故障進行隔離，防止系統中的其他設備受到影響。集中型配電自動化模式可以提高故障上報和解決的效率，能夠在不影響變電站監控配電線路的情況下直接采取遠程控制的方式精準切斷出現故障的供電線路。在細化配電模式時，可以將其分為全自動和半自動方式。以全自動方式為主時，要利用配電自動化終端采集相關的數據信息，對其進行分析處理之后掌握各個設備的運行情況，以自動化遠程控制的形式解決故障。半自動形式則需要在處理信息之后將結果告知電力人員，由電力人員負責判斷和解決故障，提高供電穩定性。

第二，故障定位模式。其主要依托于電力開關設備和檢修人員之間的相互配合，電力企業需要設置重合器和報警器等設備，一旦出現供電線路故障問題就可以及時出發故障定位模式中的報警器，待檢修人員接收信號之后就可以快速做出反應。這種模式只能夠在開關設備上發揮作用，對于配電自動化中的其他設備并不適用，呈現出來的自動化程度相對較低，所以需要根據供電系統的實際需求分析是否采取這種模式。

第三，環網式。這種方式主要通過更換饋線自動化系統提高供電可靠性，其作為配電自動化的關鍵部分，能夠結合實際情況進行變換，實現對電力設備的綜合管理。技術人員可以根據實際的供電狀況以雙電源的形式提高供電穩定性，同時更加深入地了解配電自動化系統的構成，加強自動化系統管理質量。

第四，就地型配電自動化。這種模式以開關時序及邏輯配合功能的應用作為根本，技術人員要借助現代化網絡通信技術提高配電自動化可靠性，對供電線路進行科學管理，一旦系統出現故障就可以快速、精準地找到故障位置，采取遠程控制的方式解決故障問題，恢復供電。就地型配電自動化能夠實現對供電線路的遠程探測，自動化程度相對于故障定位模式來說更高，以智能分布與重合器兩種方式為主。采取智能分布的方式構建配電自動化系統時，技術人員要在第一時間隔離出現故障的位置，圍繞斷路器或者負荷開關開展這項操作，防止產生資源浪費問題。重合器則需要以供電線路開關配合為主進行故障定位和隔離，從而達到提高供電穩定性的目的。

5 結束語

配電自動化能夠在較大程度上提高供電可靠性，針對系統在運行中產生的故障進行有效處理和監控，促使人們在用電過程中更加安全、穩定。我國現階段的配電自動化技術在應用當中還存在一定的缺陷，在未來發展當中，電力企業需要不斷優化系統的資源配置、重視運行管理維護、改進和完善停電管理制度、優化配電自動化建設模式，采取相應的保障措施預防系統運行中的故障和遭受的損害，提高系統運行質量，促進我國電力系統可持續建設和發展。