研究面向供电可靠性的配电自动化系统规划

田星

摘 要：本文从配电主站、通信与继电保护等角度出发，对配电自动化进行了分类，并分析了配电主站的类别，依据配电终端与继电保护的系统差异原则，结合各个城市的用电数据，提出了中型城市配电自动化的具体实践理论，旨在提高配电自动化的效率。

关键词：供电可靠性；配电自动化；系统规划

合理的网架结构以及可靠的配电设备能够为供电的可靠性提供保障，但是，为了达到供电可靠性的需求，不是每一台开关都需要安装配电终端，并且即使安装终端也无需一定要具备遥控功能。其次，适当地进行本地继电保护功能的配电终端的配置，并且能够与智能配电自动化进行协调地配合，能够有效地提高配电网故障处理的性能。本文深入研究了配电自动化系统中，配电终端配置中数量规划的问题，促进配电自动化系统的设计。

1 供电区域的划分

1.1 A+区域

负荷密集（30MW/km?）对供电可靠性有着较高要求的供电区域，例如：直辖市以及东部重点城市的市中心以及对供电可靠性有着较为特殊的要求的国家级别的技术开发区等。

1.2 A类区域

负荷较为密集（15～30MW/km?）对供电可靠性要求比较高的区域（通常要求应达到99.99%）的供电区域，例如：直辖市的市区、中西部的重点城市的市中心区域以及国家级别的高新技术开发区等。

此外，供电区域还包括B类区域、C类区域、D类区域、E类区域等。

2 配电网差异化规划原则

2.1 配电自动化主站

大型城市建设大型主站，中型城市建设中型主站，小型城市建设小型主站，县城采用前置延伸建设模式。

2.2 配电终端与继电保护

（1）A+区域

A+区域对供电安全性要求较高，因此，该区域采取全电缆供电，使用双电源与备自投减少故障返修率，并采用“三遥”配电终端以快速隔离故障。

（2）A类区域

A类区域对供电安全要求同样较高，因此，应采用电缆以减少故障率，也应该采用“三遥”配电终端以及隔离故障通道。此外，还应该配备“二遥”配电终端与GPRS系统，从而实现故障支线的快速切断功能。

对于B、C、D等区域的具体要求，此处不一一详述。

3 配电终端与继电保护的差异化配置原则

3.1 配电终端数计算

对于安装“三遥”的终端，若每条馈线有K3台终端，将用户进行划分成K3+1段，为满足故障因素造成停电可靠性要求AFset，K3满足以下条件：

对于安装“二遥”的终端，若每条馈线有K2台终端，将用户进行划分成K2+1段，为满足故障因素造成停电可靠性要求AFset，K2满足以下条件：

不同区域的AFset具体如下：

3.2 差异化原则分析

（1）A+区域

该区域需要采取双电源供电，并采取备自投，在对故障进行修复时期，需要将电源转移到备用电源上，从而减少故障修复时间（t3）内对用户的影响，也避免了用户在长时间内无电可用。

（2）A类区域

该区域采用三遥终端，对架空裸线来说，需要11段，不容易实现。因此，架空线要利用绝缘导体。在利用绝缘导线条件下，计算最终结果仍旧存在偏差。

因此，对于A类区域，需要在采用三遥终端条件下，外加绝缘导线，并在故障率较高的分支部分配备具有保护能力二遥终端。

同上，此处的B类区域、C类区域、D类区域、E类区域等省略。

4 案例

以东部某发达中型城市为例，该城市准备配备自动化电网，从而提高用点安全性。在该城市的市中心，即为A+类区域，需要馈线为50条（电缆供电），对用电负荷集中的A类区域需要铺设电缆馈线60条，混合馈线120条，而对于其他的用电负荷较为集中的区域也集中进行铺设，总共馈线条数为59条。

如果只是进行网架与一次设备改造，不开展配电自动化建设，通过以上的数据参数可以得出，A+区域的供电可靠性达到99.95%以上，A类区域的供电可靠性和A+区域的供电可靠性百分比相同，混合馈线和绝缘架空馈线为99.93%，这些显然都不能达到供电可靠性，因此需要配备自动化电力设备。

按照差异化原则，配电网自动化要利用中型主站。

以A类区域来说，50条电缆需要以“手拉手”方式铺设，每两条馈线间通过联络开通互联，25个联络网柜需要5台“三遥”通道，并同时为每个开关配备地动操作机构，最终可知需要4套电动操机构。下面图中，方块为遥控开关，实心为分段开关，空心为网络开关。

发挥自动化配电功能后，A+区域、A类区域等供电可靠性都将有所提升，最终满足供电要求。

5 结语

配电自动化能够为供电提供保障，但是要根据不同区域对供电可靠性进行差别化设计，从而保证合理的建设费用及建设规模。本文给出的不同参数只是作为参考，在实际工程中可以进行适当调整。

参考文献

[1]刘健，林涛，赵江河，等.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].电力系统保护与控制，2014，（11）：52-60.

[2]吴思谋，蔡秀雯，王海亮.面向供电可靠性的配电网规划方法与实践应用[J].电力系统及其自动化学报，2014，（6）：70-75.