面向供電可靠性的配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃研究

曾揚鳴

摘 要：電網(wǎng)建設(shè)水平的提高，使其對配電自動化系統(tǒng)提出了更高的要求。現(xiàn)如今，部分地區(qū)配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃中仍存在諸多問題，對該項工作產(chǎn)生了嚴(yán)重制約，不利于其性能及優(yōu)勢的發(fā)揮，甚至干擾規(guī)劃設(shè)計工作。本文通過分析供電可靠性影響因素，提出基于供電可靠性的配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃方法。

關(guān)鍵詞：供電可靠性；配電自動化；系統(tǒng)規(guī)劃

前言

在電力系統(tǒng)建設(shè)過程中，配電自動化系統(tǒng)不可或缺。該項工作實施過程復(fù)雜，涉及到的專業(yè)要素比較多，旨在提升供電可靠性。具體實施中，電力工作人員應(yīng)依據(jù)各供電區(qū)域特點和性質(zhì)等，對各類可靠性設(shè)計方法進(jìn)行確定，秉承差異規(guī)劃原則，為配電自動化系統(tǒng)建設(shè)提供指導(dǎo)。與此同時，電力工作人員還要了解影響供電可靠性的因素，明確配電自動化系統(tǒng)設(shè)計中的各供電區(qū)域，結(jié)合不同區(qū)域的差異化情況，提出關(guān)鍵技術(shù)及規(guī)劃方法。

1配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃重要性及供電可靠性影響因素

1.1配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃重要性

新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn)，對配電網(wǎng)的供電能力和供電可靠性要求越來越高，電力供應(yīng)過程中，既要確保供電的可靠性，又要為電力用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，從而促進(jìn)電氣化水平的不斷提高。配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃專業(yè)性強(qiáng)，實施過程較為復(fù)雜，注重供電區(qū)域劃分和配電系統(tǒng)化系統(tǒng)設(shè)計，以此為背景，對主站規(guī)劃設(shè)計、終端與通信部分規(guī)劃設(shè)計、繼電保護(hù)技術(shù)等進(jìn)行科學(xué)使用，明確配電自動化系統(tǒng)差異化規(guī)劃方法，將70%電力投資應(yīng)用到電力設(shè)備及材料購買方面，達(dá)到最佳配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃效果，實現(xiàn)預(yù)期供電目標(biāo)，提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，為用戶提供優(yōu)質(zhì)供電。

1.2供電可靠性影響因素

供電可靠性在供電系統(tǒng)中非常關(guān)鍵，其指的是統(tǒng)計過程中對客戶供電有效總時數(shù)與統(tǒng)計時數(shù)比值，對供電系統(tǒng)的供電能力進(jìn)行直接反映。無論是故障停電，還是計劃停電，都會對供電可靠性產(chǎn)生影響。故障停電多由線路短路、施工損壞等外部因素和失修、系統(tǒng)異常等配網(wǎng)設(shè)備因素以及設(shè)備維護(hù)管理不當(dāng)，或者用戶操作不合理所致[1]。

2面向供電可靠性的配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃

2.1配電自動化系統(tǒng)設(shè)計中的供電區(qū)域

（1）A+類區(qū)域。即30MW/km2以上負(fù)荷密集區(qū)域，供電可靠性應(yīng)保持在99.99%。通常，高新技術(shù)開發(fā)區(qū)和市中心都屬該供電區(qū)域。（2）A類區(qū)域。其在15-30MW/km2負(fù)荷下與A+區(qū)域保持相同，對供電可靠性也提出了很高要求。（3）B類區(qū)域。當(dāng)負(fù)荷為6-15MW/km2時，供電區(qū)域可靠性保持在99.965%左右。重點城市市區(qū)采用的是該供電標(biāo)準(zhǔn)。（4）C類區(qū)域。1-6MW/km2負(fù)荷背景下，供電要求為99.897%。諸如，地級市區(qū)和發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)等。（5）D類區(qū)域。負(fù)荷為0.1-1MW/km2的農(nóng)村、城鎮(zhèn)供電區(qū)域。（6）E類區(qū)域。負(fù)荷通常不超過0.1MW/km2，對供電可靠性要求不高，以偏遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)為主。

2.2配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)

（1）主站規(guī)劃設(shè)計。主站設(shè)計工作在配電自動化系統(tǒng)建設(shè)中非常關(guān)鍵，包括前置延伸模式及大、中、小模式。前置延伸模式對主站的要求是在監(jiān)控區(qū)域前置延伸，從而全面采集區(qū)域信息，達(dá)到良好的就地采集效果。大、中、小模式背景下，依托可擴(kuò)容平臺，使其與EMS、GIS等系統(tǒng)在利用信息交互總線過程中進(jìn)行互聯(lián)，實現(xiàn)配電網(wǎng)信息整合和共享，以此為背景，構(gòu)建配電網(wǎng)圖模，及時處理配電網(wǎng)故障，并對其進(jìn)行監(jiān)控。依托信息接入量，建設(shè)各類型主站。例如，大型站站信息接入量在50萬點以上，中、小型主站在10-50萬點之間。科學(xué)區(qū)分配置軟件模塊和硬件設(shè)備。中大型主站依托SCADA配置，引入信息交互、故障處理等模塊，有選擇地將高級應(yīng)用軟件配置在中型主站中，并將信息交互、故障處理、SCADA模塊應(yīng)用到小型主站配置中。

（2）終端與通信部分設(shè)計。設(shè)計配電自動化系統(tǒng)時，應(yīng)注重終端部位設(shè)計，分別將“二遙”和“三遙”終端作為設(shè)計重點。前者應(yīng)滿足電流遙測和故障信息上報要求。具體設(shè)計操作過程中，在開關(guān)部位不需要使用電動操作機(jī)構(gòu)，反之，如果終端有本地保護(hù)功能，可對電動操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行配置。無論是使用GPRS，還是無線專網(wǎng)，都有助于終端功能實現(xiàn)。對于“三遙”終端而言，其不僅要對故障信息上報功能予以體現(xiàn)，也要融入遙控、遙信、遙測等各類功能，在控制開關(guān)上對電動操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置。“三遙”終端與“二遙”終端存在差別，其在非對稱加密背景下，依托光纖通道的應(yīng)用實現(xiàn)[2]。

（3）繼電保護(hù)技術(shù)。繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用離不開供電可靠性。在農(nóng)村配網(wǎng)中，繼電保護(hù)技術(shù)存在供電半徑長、分支多、短路容量低等特點。具體實施過程中，可在主干線上設(shè)置三段式過流保護(hù)及斷路器，從而快速切除故障。城市配電網(wǎng)絡(luò)供電半徑短，容量大，一旦發(fā)生故障，很容易出現(xiàn)整定電流值問題。這一過程中，可采用級差保護(hù)方法，避免故障背景下主干線和各分支等互相干擾。

2.3配電自動化系統(tǒng)差異化規(guī)劃方法

面向供電可靠性的配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃過程中，既要確保主站設(shè)計、終端設(shè)計和繼電保護(hù)的科學(xué)性和合理性，也要對差異化規(guī)劃原則進(jìn)行考量。具體實施方法是在縣城配電系統(tǒng)主站中選用前置延伸模式，并將大、中、小型主站分別設(shè)置在重點城市、大中型城市和小型城市中。依據(jù)各供電區(qū)域，對繼電保護(hù)和配電終端進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。例如，全電纜供電方法在A+區(qū)域極具適用性，將“三遙”方法應(yīng)用到配電終端，控制故障率的同時，在第一時間恢復(fù)供電。對于A類區(qū)域來說，配電終端上也可以以“三遙”設(shè)置為主，并優(yōu)選絕緣導(dǎo)線或電纜方式供電，同步使用GPRS通道、“二遙”終端、本地保護(hù)等方式，降低線路故障率。為控制B類區(qū)域故障率，需在線路和聯(lián)絡(luò)開關(guān)上對“三遙”終端進(jìn)行配置，而其余各終端則可通過GPRS通道和“二遙”配電終端等控制故障率。C類區(qū)域系統(tǒng)規(guī)劃與B類區(qū)域不同，主要使用GPRS通道和“二遙”配電終端。D類區(qū)域規(guī)劃中，同步使用斷路器、三段式過流保護(hù)、GPRS通道等切除故障。與此同時，在配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃過程中，選用A+區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，對重要用戶進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，提高供電可靠性[3]。

結(jié)語

綜上所述，科學(xué)規(guī)劃配電自動化系統(tǒng)能夠使配電系統(tǒng)供電過程更具可靠性。電力工作人員要結(jié)合配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃要求和方法，參照供電可靠性要求，對各供電區(qū)域進(jìn)行合理劃分，對電力自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中涉及到的各類技術(shù)具備清晰的認(rèn)識和了解，以此為背景，將差異化規(guī)劃原則應(yīng)用到各區(qū)域配電系統(tǒng)建設(shè)中，提升供電可靠性及電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量，實現(xiàn)電力系統(tǒng)優(yōu)化，使供電過程更加可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳凱，戴建.基于供電可靠性下配電自動化系統(tǒng)探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，（23）：164-164.

[2]王士保.基于10千伏配電配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃和供電可靠性的探討[J].工程技術(shù)：全文版，2016，（8）：00273-00273.

[3]胡曉明，康晶晶，等.面向供電可靠性的配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃研究[J].低碳世界，2017，（18）：69-69.