论配电网自动化对供电可靠性的影响

吴 宁

（国网江苏省电力有限公司 镇江供电分公司，江苏 镇江 212000）

0 引 言

通过使用配电网自动化可以创新供电模式，帮助了解实际发生故障的位置，从而采取合理有效的措施来解决，确保其他区域正常供电的前提下，尽可能快速恢复故障区域的供电，以此来提升用电的可靠性。随着社会经济发展水平越来越高，电力供应体系也应有相应的优化和创新。如果依旧采用传统的供电模式，是无法满足日益增长的用户需求，这样就会直接阻碍配电网自动化建设。因此，加强配电网自动化建设对保障供电的可靠性具有重要意义。

1 配电网自动化对于供电可靠性的意义

如果因为故障导致停电，不能准确定位故障并找到发生故障的原因，这时就需要利用停电处理的方式来排除故障，但是这样会影响配电网的实际运行，进而造成危害。在配电网系统的自动化运行过程中，可以利用遥测功能和遥信功能采集故障电流信号，之后直接将故障信号传递给系统后台对应的自动化主站。主站基于逻辑判断展开故障信号分析处理，明确故障影响范围，帮助维护人员快速展开检修工作并消除故障，保障系统的稳定性和安全性，提高电能供电质量[1,2]。

系统一旦在运行时发生故障，就需要做好故障隔离工作。对于配电网的控制，最有效的方法之一是远程控制。保证系统依旧处于运行状态，通过远程控制来实现自动化开关的遥控，从而将故障单元隔离，这样就可以避免大规模停电造成的影响。配电网自动化控制能够实现故障处理效率的全面提升，并且生成故障报告，使故障定位更加准确，借此大大缩短隔离故障时间，对所采集的数据进行整合分析以后定位网架结构中需要优化的地方，找到根本原因，采取有效的方法和策略成功排除故障，确保配电网系统处于稳定的运行状态[3]。通过远程测量的方式，也可以采集系统运行过程中各种状态信息，通过远程控制方式妥善解决问题。

无论是对于变电站的围墙，还是对于用户，在任何一个环节都可以进行远程控制与实时监测。配电网系统所采用的管理模式能够根据实际需求进行针对性的调整和改进，以此来满足管理效率的提升。另外，针对配电网的规划和设计，通过分析挖掘运行数据也可以将其作为重要参考依据。这一种方式相比传统模式，利用遥控技术采集数据和信息，并且通过深入分析配电网实际的运行数据，可以满足提高配电网规划方案可行性、有效性的要求，以此来保障供电可靠性，在缩短故障排查时间的同时保障正常的供电[4]。

2 合理构建自动化配电网提升供电可靠性的分析

为了更好的研究配电网自动化对供电可靠性的影响，以某地区的实际自动化建设情况进行分析。由于该地区自动化建设中存在在线率偏低、运行维护分工不明确、设备故障率偏高以及遥控率过低等问题，因此需要合理构建自动化配网，以此来提高供电的可靠性。在具体实施环节，要做到配电网的网络结构优化，配套通信光纤建设，选择先进设备，注重配电网自动化的运行与维护，从而满足配电网自动化运行要求，提升供电的可靠性。

2.1 优化配电网的网络结构

基于典型接线模式进行合理自动化改造，从而优化网架结构，完善配电网系统建设。例如，针对110 kV的A站与220 kV的B站的实施，对产业园等重要的客户提供供电服务，接线时主要引进“两供一备”方式，满足N-1安全准则和要求，提高设备利用率，线路的负债率能够达到66.7%，最终满足实际的转供电需求，提供了稳定的电力来保障区域性供电，为产业园等重要客户提供可靠性较高的用电保障服务。具体的示意图如图1和图2所示[5]。

图1 双电源供电方案联络电气

图2 双电源供电方案联络电气

2.2 配套通信光纤建设

配电自动化系统的实际建设主要是结合两层体系结构，即自动化的主站与终端的设备层，利用无线公网或光纤等实现数据通信。根据分层应用和集中采集模式，可以促进自动化主站的统一运行，实现配电网系统维护，并不需要单独设置自动化系统[6]。对于A站、B站的新建10 kV电缆线路，强调同步进行光纤建设，并且接入现有的电力通信网，对光纤通过套PE保护管的方式实现在电缆排管和电缆管沟的同步敷设。实施光纤通信主要有4个优势。第一，拥有较高的可靠性，基于光纤传输数据可以满足网络数据可靠性的全面提升。多芯光纤本身是相互不干扰的，当单根光纤出现问题的时候，也不会对其他单元的数据传输造成影响。第二，通信容量较大，单根光纤可以达到20 THz的潜在带宽，通过多芯光纤同时实现和多个数据传输单元（Data Transfer Unit，DTU）之间的数据交互和传输，满足数据传输总容量的提升。第三，传输速率较快，能够使实际的光纤传输速率达到3 Mb/s，真正实现数据的短时间传输和故障的短时间检查及短时间隔离。第四，抗干扰能力较强。电磁不会对光纤通信产生干扰，即拥有较高的传输质量和良好的抗电磁干扰性能[7]。配网光纤通信如图3所示。

图3 配网光纤通信

2.3 选择先进设备促进配网自动化建设

目前，配电网基本上都使用传统的普通户外开闭所，一旦线路发生故障或设备出现故障，就需要通过人工操作的方式来进行断电和复电，这样会导致配电网可靠性的降低。针对10 kV电缆线路，其直接选择带三遥自动化工厂的户外开闭所，依托监控设备进行远程的测量、传输及控制，促使配电设备凭借DTU完成和主站之间的数据传输。同时基于电动操作机构也可以实现自动化主站遥控动作的执行，满足故障的定位和隔离要求，从而避免主干线路开关跳闸问题频繁出现，缩小故障停电的实际范围[8]。

2.4 注重配网自动化的运行与维护

配网接线模式多种多样，并且配电网设备种类较多，性能参数也存在诸多差异，这些会直接影响配电网的维护。配电网自动化中监控开关、线路以及配变等不仅监控对象类型多样，管理流程也比较复杂，且户外设备容易受到环境影响，二次设备容易受到振动和磁场等干扰，为了能够发挥配电网自动化系统的功效，需要有效落实配电网运行维护工作[9]。

2.5 建设成效

本配电网的自动化建设改造成效主要表现在3个方面。

第一，可以满足故障的快速定位与隔离，针对部分线路利用自动重合或遥控技术就能够满足快速恢复非故障区域供电的要求，缩短查找故障所花费的时间，在提高故障排查效率的同时还可以满足有效提升供电可靠性[10]。第二，本配电网利用开关进行远程遥控，提升了运行作业的效率，也保障了操作人员的人身安全。第三，满足配电网运行可视化管控要求，针对配电网运行状况进行实时在线监控，提高了配电网运行的灵活性、安全性以及经济性，同时加快了停电反应速度，为配电网的规划与设计提供了准确全面的统计参考数据。第四，为实现配电网系统的自动化运行和计量调度的自动化奠定了良好的基础，可以保障配网实际生产管理的规范性、及时性以及准确性，全面提高生产管理水平[11]。

3 结 论

配电网自动化建设力度的不断加大对供电可靠性也产生了重要的影响，国民经济的发展使供电行业面临更高的可靠性要求和安全性要求，这需要各个电力企业注重配电网自动化建设，不断促进配网自动化系统的完善和优化。只有通过不断深入研究并积极解决配电网自动化建设中存在的问题，才能为电力系统的安全可靠运行提供保障，促进电力行业的发展。