面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃研究

摘 要：隨著我國電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)綜合性能也提出更高的要求。然而國內(nèi)部分地區(qū)在系統(tǒng)建設(shè)中，仍存在較多不合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，如密集光纖通道的架設(shè)、遙測(cè)與遙信等終端的配置，完全脫離主站能力而單獨(dú)設(shè)計(jì)，制約配電自動(dòng)化性能優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，要求做好規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。文章將從供電可靠性角度出發(fā)，對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃中的供電區(qū)域設(shè)置、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用以及差異化規(guī)劃原則的引入進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化系統(tǒng)；供電可靠性；規(guī)劃

前言

配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為我國現(xiàn)行電力系統(tǒng)建設(shè)中的主要內(nèi)容，其本身要求結(jié)合不同供電區(qū)域采取不同的可靠性設(shè)計(jì)方式，這種方式便為差異化規(guī)劃原則，是配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)重要指導(dǎo)原則。但如何將這種差異化規(guī)劃原則引入，又成為配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的主要難題。因此，文章對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)研究，具有十分重要的意義。

1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的供電區(qū)域

從現(xiàn)行電網(wǎng)建設(shè)中供電可靠性要求看，其可劃分的區(qū)域可歸納為六類，具體包括：第一，對(duì)于30MW/km2以上負(fù)荷密集的區(qū)域，要求供電可靠性保持為99.99%，可稱其為A+區(qū)域。以高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、市中心區(qū)為例，都在A+區(qū)域范圍內(nèi)。第二，在15-30MW/km2的負(fù)荷情況下，與A+區(qū)域相同，也要求具有較高的供電可靠性，該類區(qū)域被叫做A類區(qū)域。第三，在6-15MW/km2的負(fù)荷情況下，供電區(qū)域在供電要求上可保持99.965%，如重點(diǎn)城市市區(qū)、地級(jí)市市中心區(qū)等，被叫做B類區(qū)域。第四，以1-6MW/km2負(fù)荷情況為依據(jù)，在供電要求上保持為99.897%，如發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)、地級(jí)市市區(qū)，可劃入該類區(qū)域中，稱其為C類區(qū)域。第五，在負(fù)荷分散情況下，如0.1-1MW/km2，多表現(xiàn)在農(nóng)村、城鎮(zhèn)供電區(qū)域上，該類區(qū)域可被叫做D類區(qū)域。第六，對(duì)于0.1MW/km2以下負(fù)荷，其供電可靠性要求較低，一般如偏遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)都可被劃入該類區(qū)域中，稱其為E類區(qū)域[1]。

2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 主站規(guī)劃設(shè)計(jì)

配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中，要求做好主站設(shè)計(jì)工作，可細(xì)化為前置延伸模式與大、中、小模式。其中前置延伸模式下，要求主站能夠在監(jiān)控區(qū)域前置延伸，其目的在于使區(qū)域信息采集得以實(shí)現(xiàn)，可滿足就地監(jiān)控要求。而在大、中、小模式下，強(qiáng)調(diào)以可擴(kuò)容平臺(tái)為主，保證其與相關(guān)系統(tǒng)如GIS、PMS以及EMS等在信息交互總線利用下實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，這樣能夠滿足整合與共享配電網(wǎng)信息要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配電網(wǎng)圖模的構(gòu)建，進(jìn)而達(dá)到配電網(wǎng)故障處理、監(jiān)控等要求。對(duì)于不同類型主站建設(shè)，需以信息接入量為依據(jù)，如大型主站，其信息接入量超出50萬點(diǎn)，而在中型、小型主站上，分別保持在50萬點(diǎn)與10萬點(diǎn)以內(nèi)的信息接入量。此時(shí)在配置軟件模塊與硬件設(shè)備上應(yīng)注意區(qū)分，其中大型主站應(yīng)在SCADA配置下，將其他應(yīng)用軟件、信息交互以及故障處理模塊引入，而中型主站可有選擇性的配置高級(jí)應(yīng)用軟件，小型主站則以信息交互、故障處理以及SCADA模塊為主[2]。

2.2 終端與通信部分設(shè)計(jì)

配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，終端設(shè)計(jì)是否合理極為重要，一般以“二遙”、“三遙”終端為主。其中的“二遙”終端主要指可滿足電流遙測(cè)、故障信息上報(bào)功能要求的終端。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中對(duì)于開關(guān)部分無需引入電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。但終端若有本地保護(hù)功能，此時(shí)需配備電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。終端功能的實(shí)現(xiàn)既可引入GPRS方式，也可將無線專網(wǎng)應(yīng)用其中。而對(duì)于“三遙”終端，該終端在體現(xiàn)故障信息上報(bào)功能的基礎(chǔ)上，也要求將遙控、遙信與遙測(cè)功能融入，且需使電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)設(shè)置在控制開關(guān)上。與“二遙”終端不同，該終端在非對(duì)稱加密中，通常通過光纖通道的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。

2.3 繼電保護(hù)技術(shù)

繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用下，主要需以供電可靠性為核心。其中在農(nóng)村配電網(wǎng)方面，其本身表現(xiàn)出分支多、供電半徑長(zhǎng)以及短路容量低等特點(diǎn)，所以為使故障被快速切除，可將三段式過流保護(hù)設(shè)置于主干線中，并裝設(shè)斷路器。而對(duì)于城市配電網(wǎng)，其供電半徑斷且的短路容量大，一旦有故障問題出現(xiàn)，將面臨整定電流值問題。所以可采取級(jí)差保護(hù)措施，保證故障狀態(tài)下主干線、分支不會(huì)相互影響[3]。

3 配電自動(dòng)化系統(tǒng)差異化規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)

實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)中，除保證在主站設(shè)計(jì)、終端設(shè)計(jì)以及繼電保護(hù)等合理外，可考慮將差異化規(guī)劃原則引入其中。這種差異化原則，對(duì)于配電系統(tǒng)主站，可將前置延伸模式用于縣城中，而小型、大中型與重點(diǎn)城市分別進(jìn)行小型主站、中型主站與大型主站的設(shè)置。對(duì)于繼電保護(hù)、配電終端則需以不同供電區(qū)域?yàn)橐罁?jù)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，如A+區(qū)域部分，可將全電纜供電方式引入，并在配電終端上以“三遙”為主，可使故障率得以減少，且在故障情況下能夠快速恢復(fù)供電。在A類區(qū)域，也可在配電終端上以“三遙”為主，并在供電上選擇絕緣導(dǎo)線或電纜，同時(shí)，為使線路故障率降低，應(yīng)利用GPRS通道、“二遙”終端與本地保護(hù)進(jìn)行結(jié)合。對(duì)于B類區(qū)域，主要將“三遙”終端配置在線路與聯(lián)絡(luò)開關(guān)上，其他終端以GPRS通道、“二遙”配電終端為主，有利于故障率的降低。區(qū)別于B類區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)，C類區(qū)域系統(tǒng)規(guī)劃中，要求全部以GPRS通道、“二遙”配電終端為主。在D類區(qū)域，規(guī)劃過程中可在斷路器應(yīng)用下，采用三段式過流保護(hù)，再結(jié)合GPRS通道、“二遙”，以此使故障被切除。除此之外，實(shí)際規(guī)劃過程中，要求對(duì)重要用戶也需做好系統(tǒng)規(guī)劃，可按照A+區(qū)域的方法完成規(guī)劃工作[4]。

4 結(jié)束語

配電自動(dòng)化系統(tǒng)的合理規(guī)劃是提高配電系統(tǒng)供電可靠性的關(guān)鍵所在。實(shí)際規(guī)劃過程中，應(yīng)注意以供電可靠性需求為依據(jù)進(jìn)行不同區(qū)域的劃分，明確自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中的相關(guān)技術(shù)，利用差異化規(guī)劃原則，使不同區(qū)域配電系統(tǒng)建設(shè)中，都能達(dá)到供電可靠性標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能加快電網(wǎng)建設(shè)步伐。

參考文獻(xiàn)

[1]劉健，林濤，趙江河，等.面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，v.42；No.41311：52-60.

[2]譚媛，李浩，侯亞坤.面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃研究[J].科技與企業(yè)，2015，No.29623：86.

[3]田星.研究面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃[J].科技尚品，2015，No.8611：16-17.

[4]劉健，程紅麗，張志華.配電自動(dòng)化系統(tǒng)中配電終端配置數(shù)量規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，v.37；No.51412：44-50.