面向供电可靠性的配电自动化系统规划的探讨

面向供电可靠性的配电自动化系统规划的探讨

陈志斌

广东电网有限责任公司惠州惠东供电局广东省惠州市516300

摘要：当前人们对于电能需求不断增加，这也让电网建设以及管理的难度得到了极大的提升。构建配网自动化，能够为建设及管理工作减轻压力，满足人们对于电能的需求，提升用电的效率和安全性，本文分析了面向供电可靠性的配电自动化系统规划。

关键词：供电可靠性；配电自动化系统；规划

配电自动化系统作为我国现行电力系统建设中的主要内容，其本身要求结合不同供电区域采取不同的可靠性设计方式，这种方式便为差异化规划原则，是配电自动化系统建设重要指导原则。但如何将这种差异化规划原则引入，又成为配电自动化系统建设的主要难题。因此，文章对配电自动化系统建设研究，具有十分重要的意义。

1、供电区域

按照现阶段电力系统建设的供电可靠性，可将供电区域分成6类，主要包括：①区域内负荷达到30MW/km2以上的区域，供电可靠性不许维持在99.99%，也可称作“A+区域”。A+区域内包含市中心区、高新技术开发区等。②区域内负荷达到巧15-30MW/km2的区域，同A+区域一样，对供电可靠性的要求较高，此类区域即为A类区域。③区域内负荷达到6-15MW/km2的区域。根据相关标准规范，此供电区域供电可靠性可以维持在99.965%左右，例如地级市市中心区、重点城市市区等，也被称为“B类区域”。④区域内负荷达到1-6MW/km2的区域，供电可靠性需要维持在99.897%左右，例如地级市市区、发达城镇等均可以归纳到此类区域内，即为℃类区域”。⑤区域负荷在0.1-1MW/km2的区域。此现象在城镇供电区域、农村供电区域较为常见，这类区域被称为“D类区域”。⑥区域内负荷在0.1MW/km2以下的区域，对供电可靠性要求不高，通常情况下，该类区域中可包含偏远农、牧区，也被称为“E类区域”。

2、配电自动化系统规划内关键技术应用

2.1主站规划设计

在配电自动化系统的建设中，需做好主站设计工作，并将其细化，分为小、中、大模式和前置延伸模式。其中，前置延伸模式需要主站在监控区域范围内进行前置延伸看，主要是为了采集区域数据信息，达到就地监控的目的；而小、中、大模式，主要以可扩容平台作为核心内容，确保它与EMS，PMS，GIS等相关系统，通过信息交互总线达到互联的目的。这样就能达到配电网信息共享和整合的目的，在此基础上构建相应的配电网图模，从而实现配电网的故障监控与处理[1]。对于不同类型的主站建设来说，应以信息接人量为相关参考依据，例如小型主站信息接人量保持在10万点内，中型主站信息接人量保持在50万点内，而大型主站接人信息量则大于50万点。这时，要注意区分硬件设备、配置软件模块，大型主站需要在SCADA软件的配置下，引人其他的故障处理模块、信息交互模块以及应用软件；而中型主站配置高级应用软件具有可择性，小型主站主要模块为SCADA模块、故障处理模块和信息交互模块。

2.2通信与终端部分设计

在设计配电自动化系统时，确保终端合理具有重要意义。通常情况下，终端以“三遥”“二遥”为主，其中，“二遥”指的是符合上报故障数据信息、遥测电流等功能需求的终端。在实际设计时，开关部分不需要电动操作机构的引入，而如果终端具有本地保护的功能，则应做好电动操作机构的配备工作，不仅可以引入无线专网应用来实现终端功能，还可以引入GPRS方式来完成。“三遥”主要表现在上报故障信息方面，要求融入遥测、遥信、遥控功能，并且需要在控制开关上装设电动操作机构。在非对称加密情况下，此终端的实现可采用光纤通道方式。

2.3继电保护技术

继电保护技术主要以供电可靠性为主旨。从农村配电网方面分析，多体现出低短路容量、较长供电半径、较多分支等特点，因此可以快速切除故障，在主干线上设置三段式过流保护，并安装断路器。从城市配电网方面分析，多呈现出短路容量大、供电半径短的特点。当发生故障时，需要对电流值进行整定，可以选择级差保护措施，确保故障状态下分支线与主干线两者并不会互相干扰。

3、配电自动化系统差异化规划的实现

实际规划设计中，除保证在主站设计、终端设计以及继电保护等合理外，可考虑将差异化规划原则引入其中。这种差异化原则，对于配电系统主站，可将前置延伸模式用于县城中，而小型、大中型与重点城市分别进行小型主站、中型主站与大型主站的设置。对于继电保护、配电终端则需以不同供电区域为依据进行规划设计，如A+区域部分，可将全电缆供电方式引入，并在配电终端上以“三遥”为主，可使故障率得以减少，且在故障情况下能够快速恢复供电。在A类区域，也可在配电终端上以“三遥”为主，并在供电上选择绝缘导线或电缆，同时，为使线路故障率降低，应利用GPRS通道、“二遥”终端与本地保护进行结合。对于B类区域，主要将“三遥”终端配置在线路与联络开关上，其他终端以GPRS通道、“二遥”配电终端为主，有利于故障率的降低。区别于B类区域规划设计，C类区域系统规划中，要求全部以GPRS通道、“二遥”配电终端为主。在D类区域，规划过程中可在断路器应用下，采用三段式过流保护，再结合GPRS通道、“二遥”，以此使故障被切除。除此之外，实际规划过程中，要求对重要用户也需做好系统规划，可按照A+区域的方法完成规划工作[2]。

4、配网自动化建设中应该注意的难点问题

了解了配电网自动化建设对供电可靠性的影响之后，为了让这种影响始终是积极有效的，还需要了解配电网自动化建设中一些需要注意的问题，尤其是要了解自动化建设这一工程的特点。一方面配网自动化建设是一项长期有计划的工程项目，其涉及的内容较多，工作较为复杂，尤其是自动化系统所要监控的对象很多，也比较复杂。比如要监控小区的变电站，还要监控配电变电站和进线变电站等，而且还有各种错综复杂的线路，工作比较繁琐，对工作人员来说工作量大，压力也大。另外一个方面是配网自动化系统一般是建设在户外，因为户外的不定因素很多，所以在进行管理和维护的时候也会遇到很多不利的条件，影响到配网自动化系统的运行。

5、面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究的案例

为了从更加全而的角度表明配电自动化系统规划研究的必要性，本文以我国某城市为例进行细节上的说明，具体内容介绍如下：

（1）该城市作为我国经济发展的重点地区，对供电可靠性的要求比较高，通过大量的数据收集与分析后发现，从供电需求级别的角度进行分析，该城市大约有5条以上供电线路属于A级供电区域，B级供电区域线路高达120条以上，与此同时对线路的绝缘能力提出了更高的要求，并要求B级区域供电可靠性达到总体99.865%以上，而对这样的发展要求，为了保证城市发展供电需求的及时性和有效性，在相关人员的研究与沟通下，该城市迅速开展了配电自动化项目活动[3]。

（2）围绕配电自动化主站与通信终端建设原则，该城市在进行主站建设的过程中，加大了电动操作机构的投入量，采用分支式接线的方法，提升了配电自动化系统的联动性，与此同时根据系统应用的实际情况，划分了配电线路的应用段，并针对各段进行了针对性的监控操作，在进行终端通信建设的过程中，主要采用三摇分段的方式，让不同终端共享同一个操作平台。通过长时间的观察与分析后发现，这种配置方式与本地供电保护要求相符，减少了各段线路的电力负荷，以及不必要故障问题发生的可能性，延长了线路使用寿命的同时，充分体现了差异性规划设训一的应用价值。

结束语：

综上所述，配网自动化建设是当前以及未来电力企业发展中的一个重点方向，是城市建设中一个不可或缺的部分，可以看到现阶段的配网自动化建设中还有一些不足和问题，使得效果受到了一定的影响，但是就整体上而言，其建设能够有效的提升供电的可靠性，所以，在建设中，就需要做好长期规划，加强对存在问题的研究，采取有效的措施解决问题，不断完善配网自动化的建设。

参考文献：

[1]周小鹏.浅析配网自动化建设对供电可靠性的影响[J].华东科技：学术版.2016（9）

[2]李宏伟.关于配网自动化建设对供电可靠性影响分析[J].科技风.2015（20）

[3]周召伟.配网自动化建设对供电可靠性的影响研究[J].中国高新技术企业.2016（19