配网自动化建设对供电可靠性影响

杨学础

1 引言

生产生活用电量的增加对于传统配电网的运行提出了更高的要求，若传统配电网不进行改革，意味着其不能满足时代的发展需求，且和当前的经济发展现状不相适应。同时，当配电网长期处于超负荷运转状态时，其供电质量得不到应有的保障，也会对配电网的运行造成负面影响。若配电网在运行过程中出现了故障，在短时间内很难修复，也会给人们的日常生活带来影响，对此，需要提高配电网运行质量，找出其存在的问题，及时改善。

2 配电网自动化建设的主要系统

2.1 故障定位系统模式

所谓配电网故障定位系统，就是指通过安装故障指示器以及故障报警器等装置，当配电网发生故障时，可以立即发现并上报，工作人员也可以即刻发现，确认故障发生的具体位置并将其解除。故障定位系统模式通常都可以指出故障，科学技术的发展和进步也使其功能更加多样化，当前故障定位系统模式已经实现了对故障信息的分析处理，也可以对配网进行全面监控。一般情况下，配电网故障指示系统的基本模式组成如图1 所示。图中，图形圆圈表示的是柱上的开关，实心圆圈则代表的是合闸，空心圆圈表示的是分闸；矩形表示的是变电站中压出线的开关；ID 代表的是故障指示器，其主要作用为在故障电流灵活时，其颜色会有所变化，但是其自身不具备数据的传输功能。若在开关J 以及K 之间有运行故障发生，那么开关B、C 和J 处的故障指示器（ID）变色，而其余开关处的故障指示器（ID）不变色，从这类变化可以对故障发生的位置进行初步的判断。

图1 配电网故障指示系统基本模式

2.2 就地馈线自动化系统模式

就地馈线自动化系统，就是借助自动化的开关设备，并结合光纤“网络式”等措施，对配电网发生的故障位置进行定位，并将其与其他部分分离开来，同时会恢复故障区域的供电系统。该系统的突出优势体现在可以自行对发生的故障进行处理分析，也可以将发生故障的相关情况上报。另外，还可以对监控网络进行适当的拓展，使其覆盖范围更为广泛。该系统监控的主要功能有：遥信、遥测、遥控以及对时。该系统有两种比较典型的经营模式：一为在配电网自动化开关的基础上，和“重合器”馈线自动化模式以及智能分布模式相结合，如图2 所示，图中，矩形框代表的是开关，实心矩形表示的是合闸，而空心的矩形表示的是分闸，每个开关都会连接一个终端设备，简称为FTU，图中下方的数字表示的是开关的编号，虚线则表示通信的线路，字母“A”、“B”表示的是终端设备的上游、下游方向。

图2 智能分布式模式工作原理示意图

例如，如果在开关2、3 之间有故障发生，那么终端设备1、2就会检测到故障电流，并迅速开启速断保护。假设故障发生在开关2 和3 之间，则终端设备1、2 检测到故障电流而启动速断保护。同时，终端设备2 向与其会向上游的终端设备1 传送分闸闭锁报文，并向下游终端设备3 传送分闸报文；终端设备1 会跟下游的终端设备2 传送分闸报文。终端设备2、3 会立即开启和指示相应的开关分闸，终端设备1 会犹豫收到了分闸闭锁报文，将开关一直保持为合闸状态，在等待了一段时间后，终端设备4 会发现因为这边的压力失衡使得延时合闸计数器开启，此时在延时过后，开关合闸也会启动。经过上述过程之后，故障区域被隔离，受故障影响的区域也会恢复供电。

2.3 集中馈线自动化系统模式

集中式馈线自动化是借助数据采集终端设备以及主站计算机系统，在通信技术的支持下实现对配电网运行的监控管理。在配电网发生故障时，可以对故障的发生区域进行判断，并通过遥控对其进行处理，使得短时间内受故障影响的区域可以恢复正常供电。

集中馈线自动化模式的主要功能体现在：故障信息上报以及故障处理；配网的监控功能主要是指遥信、遥测、电量以及事件的顺序记录；功能扩展可以实现对于故障的指示、变电站馈线遥控功能、web 浏览功能、地理信息系统、高级应用功能。主要体现方式可以分为两种：①全自动；②半自动，下面进行具体分析：①全自动方式。配电主站或者是子站可以对区域内的配电终端信息进行收集，从而对当前配电网的运行情况进行分析，以实现对故障的准确识别和故障区域的定位，然后通过遥控或者是人工完成故障的隔离以及非故障区域的供电恢复。②半自动方式。和上述内容基本一致，但是处理速度会更缓慢。

2.4 调/配一体化平台的自动化系统模式

调/配一体化平台的自动化系统主要作用就是将调度自动化以及配网自动化融为一体，使其具有生产信息管理、集约化调度等功能，也能够借助GIS 系统、计量自动化、营配一体化系统实现信息数据的共享，这样可以保证生产经营管理的实效性。调/配一体化平台的自动化系统模式具有故障处理功能（故障信息上报、故障处理）；配网正常运行监控功能（遥信、遥测、遥控、对时、事件顺序记录）；变电站监控功能（遥信、遥测、遥控、遥调、电量、对时、事件顺序记录）。也可选择实现故障指示、Web 浏览、地理信息系统、高级应用。调/配一体化平台的自动化系统可以集成县级电网调度自动化系统、无人值班变电站集控系统、城区配网自动化系统和配电地理信息系统（GIS）等功能，缩减了设备的数量，使得数据更为准确。

3 配网自动化建设对供电可靠性的影响

配网自动化建设对于电力系统的运行具有诸多益处，但是也存在一些缺点，从整体上来说是利大于弊，具有积极的促进作用，其主要体现在以下几个方面：

配网自动化系统中的故障定位系统可以提高供电的可靠性，若未安装故障定位系统，那么供电系统运行时就会出现故障，再加上环境因素的影响，工作人员难以开展测定工作，尤其是阴雨天气，会导致部分地区长时间断电，这样就会影响客户的满意度。在应用了故障定位系统之后，工作人员就无需进入现场进行勘察，只需通过远程监控即可发现故障地点，节省维修时间。

配网自动化馈线系统因为可以及时发现和反馈故障的相关情况，使得电力的经济损失了有了大幅度的减少。通常配电网中增置了配电设备，但是在实际的运行过程中，其自动重合闸的成功率很低，据相关数据调查显示，成功率大约为45%。变电站在应用了馈线自动化系统之后，其备用电源的自动切管率有了明显的提高。在故障发生时，可以在短时间内对电源以及备用电源进行切换。

在配网自动化建设过程中，可以借助较为先进的计算机技术以及电子设备实施电网的监控工作，如使用电压动态控制阀，可以对变换器、储能装置和变压器等进行规划整合，使其成为一个有机整体，在电压不稳定时，可以自动补偿，实现供电电压的整合性。

配网自动化建设，能够帮助企业了解客户的不同需求，这样就节省了客户业务的办理时间，也能够业务人员的工作效率。同时，配网自动化建设可以提高电力企业的服务质量，简化了工作流程，能够保证客户的需求在最短时间内得到满足，如果客户遇到了问题，也能够得到回复和处理方案，企业可以安排工作人员赶赴现场了解情况，尽快地安排运维人员赶赴现场进行维修，提高供电质量。另外，配网自动化系统可以实现对电力系统的全面监控，对负荷进行合理分配，防止配网线路因为超负荷运行出现各种意外情况。最为重要的是，配网自动化系统还可以为电力企业提供必要的技术数据，为决策管理奠定基础，尤其是线损管理。最后，配网自动化系统可以为调配建立一个信息数据平台，采用遥控的方式对运行故障进行反馈和处理，必要时可以女孩运行模式进行适当的调整，使得配网的生产管理的得到支撑，数据的共享也可以提高配网的经济性。

4 结语

综上所述，配电网自动化系统的应用在一定程度上会提高电网运行的效率，使得供电质量更高，运行也更加稳定，可以减少因为运行故障造成的经济损失，从而带动电力行业的整体发展。

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[2]吴盛友.佛山配电网基于供电可靠性的配电自动化建设研究[J].科技创新与应用，2014，31（31）：199～200.

[3]郭琪超.基于实例对配网自动化建设的探讨[J].华东科技：学术版，2014（8）：191.