探析配電網(wǎng)故障搶修效率提升方法

摘 要：配網(wǎng)故障搶修的快慢，直接影響供電可靠性，進而影響經(jīng)濟效益和社會效益，因此提高配網(wǎng)故障搶修效率尤為迫切和重要。本文通過引入實際案例對配電網(wǎng)故障搶修效率的提升方法做出了對比分析，得出了很多有價值的結(jié)果。

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）36-0059-01

1 前 言

配電網(wǎng)運行現(xiàn)狀如下：①提高供電可靠性，通過采用集中式半自動化技術(shù)、集中式全自動化技術(shù)以及分布式自動化技術(shù)，故障定位與隔離時間由原先的35min分別降至5min、1min、秒級；非故障區(qū)域平均恢復(fù)供電時間由投運前的50.8min，下降至10.9min。②提升配網(wǎng)運行控制效率，平均倒閘操作時間大幅降低，由投運前的26.9min，降至投運后3.9min，降幅達85.4%。③降低員工工作強度，通過系統(tǒng)自動定位、隔離和恢復(fù)故障，降低勞動強度，提高工作效率，給現(xiàn)場工作人員帶來切實的幫助。④提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，通過快速故障處理，開展主動搶修服務(wù)，提高客戶滿意度。

2 配電網(wǎng)故障搶修

配電網(wǎng)運行存在的問題如下：①配電自動化終端覆蓋率低，安裝配電終端的配電線路僅占總量的15%，實時信息采集覆蓋率低，盲調(diào)問題突出。②配電主站系統(tǒng)建設(shè)滯后，截至2014年低，已完成配電自動化主站系統(tǒng)建設(shè)的地級調(diào)控機構(gòu)84個（占27%），縣級調(diào)控機構(gòu)213個（占15.90%），配電自動主站建設(shè)滯后，配網(wǎng)調(diào)控水平提升受到嚴重制約。③配電主站系統(tǒng)高級應(yīng)用有待完善，目前運行的配電主站系統(tǒng)具備監(jiān)視、控制、故障處理等基本功能，但缺少經(jīng)濟運行、風(fēng)險預(yù)警、自愈控制等應(yīng)用，對配電網(wǎng)運行分析支撐不足。④配電自動化投入產(chǎn)出比低，計及提高可靠性效益、降損效益，以及減少負荷測量和故障現(xiàn)場檢測工作成本等，配電自動化的全壽命企業(yè)投入產(chǎn)出比嚴重偏低。充分考慮調(diào)度自動化、配網(wǎng)自動化運行和維護特點，實現(xiàn)配網(wǎng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)最大程度的信息共享、資源復(fù)用。通過統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺實現(xiàn)配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)（配電自動化主站系統(tǒng)）和配電網(wǎng)搶修指揮系統(tǒng)的一體化運行。構(gòu)建跨越Ⅰ區(qū)、III區(qū)的自動化主站系統(tǒng)，實現(xiàn)主、配電網(wǎng)運行的實時監(jiān)視與控制，以及配網(wǎng)的故障研判等功能。以一次規(guī)劃為基礎(chǔ)，在相同投資規(guī)模下，平衡經(jīng)濟性和可靠性指標，給出配電終端和通信的科學(xué)合理的建設(shè)方案。AMI（高級量測體系、用電信息采集系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)）作為配電自動化量測的重要補充。

調(diào)配一體化系統(tǒng)融合了電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)、配電自動化主站系統(tǒng)功能，適用于中小規(guī)模配電網(wǎng)和中小型配電自動化系統(tǒng)。目前大型主站系統(tǒng)在前期試點和重點城市配網(wǎng)示范區(qū)工作中建設(shè)完成，其余待建設(shè)的都屬于中小型配電自動化系統(tǒng)。圍繞調(diào)配一體技術(shù)和系統(tǒng)，已開展研究工作，并在部分地區(qū)試用，驗證其技術(shù)可行性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。平臺提供統(tǒng)一、標準、開放系列功能支撐，主要包含：實時庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、人機界面、權(quán)限管理、系統(tǒng)管理、公共服務(wù)、消息總線、服務(wù)總線、安全防護、CASE管理等功能。搭建調(diào)度、配電應(yīng)用，統(tǒng)一展示，滿足中小型調(diào)配一體系統(tǒng)需求?；谕簧逃脭?shù)據(jù)庫的調(diào)配模型、圖形、權(quán)限等統(tǒng)一維護。模型維護方面：支持主、配模型拼接功能、支持圖庫一體化建模功能、支持基于紅黑圖的設(shè)備異動功能；權(quán)限維護：實現(xiàn)基于模型的分責(zé)分流權(quán)限定義。系統(tǒng)提供統(tǒng)一的人機控制臺、統(tǒng)一的人機瀏覽器，遵循統(tǒng)一的畫面風(fēng)格，根據(jù)當前用戶角色自動切換調(diào)度/配電用戶界面，分別獲取調(diào)控平臺和配網(wǎng)平臺的實時數(shù)據(jù)、報警信息，實現(xiàn)統(tǒng)一人機展示。充分共享硬件資源，關(guān)鍵DSCADA、DFES應(yīng)用可獨立部署，也可與調(diào)度同類應(yīng)用集成在同一節(jié)點上，按需增加的配網(wǎng)公網(wǎng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，實現(xiàn)調(diào)控功能。統(tǒng)一基礎(chǔ)平臺，故障研判、停電范圍分析等搶修應(yīng)用與配電主站結(jié)合。高、中、低壓配網(wǎng)一體化建模與模型導(dǎo)入，建立涵蓋中壓、低壓和用戶的全局一張網(wǎng)。通過標準化、統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)多個系統(tǒng)的信息交互與流程貫通調(diào)配搶一體化主站系統(tǒng)采用分層分布式設(shè)計，在統(tǒng)一平臺之上搭建涵蓋地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制、配電網(wǎng)調(diào)度控制和配網(wǎng)搶修指揮三大類應(yīng)用功能。

3 配電網(wǎng)故障搶修提升效率

以資源復(fù)用為建設(shè)原則，配網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的磁盤陣列、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、前置服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、高級應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、配調(diào)工作站均復(fù)用主網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)設(shè)備，新增配網(wǎng)公網(wǎng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，關(guān)鍵節(jié)點設(shè)備采用雙重冗余配置。配網(wǎng)搶修系統(tǒng)服務(wù)器位于安全III區(qū)，由三臺服務(wù)器組成，分別是搶修應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、接口服務(wù)器。三臺服務(wù)器的軟件采用交叉部署，形成互為冗余備份關(guān)系?？h調(diào)側(cè)配調(diào)工作站復(fù)用縣調(diào)原有工作站，配網(wǎng)搶修工作站復(fù)用OMS工作站。平臺功能穩(wěn)定、持續(xù)改進。面向服務(wù)的體系架構(gòu)，完整的二次安全防護體系。為調(diào)度、配電應(yīng)用提供標準、高性能的技術(shù)支撐；良好的框架設(shè)計，使得調(diào)度、配網(wǎng)應(yīng)用耦合度小，應(yīng)用功能組態(tài)靈活，并可通過配置部署為調(diào)配一體系統(tǒng)、獨立的調(diào)控系統(tǒng)和獨立的配電主站系統(tǒng)。符合配網(wǎng)投資建設(shè)周期長，建設(shè)因地制宜、持續(xù)升級、分步實施的特點。一體化系統(tǒng)能夠使調(diào)度員全面地了解主配網(wǎng)當前運行工況，更及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障隱患并采取相應(yīng)的有效措施。便于開展優(yōu)化調(diào)度方案、潮流控制、解合環(huán)分析、無功電壓調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量控制、降低線損等方面的調(diào)配協(xié)同應(yīng)用。

目前配電網(wǎng)網(wǎng)架改造及自動化系統(tǒng)建設(shè)的方案大多采用估算和依靠人工經(jīng)驗的方式，未能充分考慮配電自動化的實施需求，對配電網(wǎng)可靠性提高的效果難以預(yù)期控制，且在相同投資規(guī)模下配網(wǎng)自動化規(guī)劃的經(jīng)濟性及可靠性指標并不最優(yōu)。對配網(wǎng)自動化的經(jīng)濟效益、可靠性指標進行量化分析；對于人工制定的電網(wǎng)改造方案可以進行可靠性指標的前后對比分析。通過科學(xué)合理的二次設(shè)備配置方法，可顯著提升投資效益比，使得配電自動化建設(shè)更加經(jīng)濟適用。采用配電主站的饋線自動化算法，模擬設(shè)備故障、檢修時的系統(tǒng)故障處理和轉(zhuǎn)供電策略，確保了系統(tǒng)停電時間的計算準確性?？紤]不同設(shè)備的故障率及故障修復(fù)時間、檢修率及檢修時間、故障巡線時間、設(shè)備控制時間、數(shù)據(jù)通訊時間、設(shè)備動作成功率、管理延遲時間等多個維度參數(shù)，構(gòu)建可靠性計算模型；考慮設(shè)備壽命、利率等參數(shù)，考慮用戶失電損失的非線性特征，從用戶失電損失、設(shè)備投入成本、設(shè)備運行維護費用與系統(tǒng)少供電量損失四個方面，構(gòu)建成本效益模型。配網(wǎng)自動化投入/產(chǎn)出比不高、實用性不強，給行業(yè)發(fā)展和專業(yè)進步帶來很多不利因素，因此必須采取積極有效措施和技術(shù)創(chuàng)新手段，不斷提高建設(shè)與運行經(jīng)濟性。結(jié)合研究成果和工程實踐經(jīng)驗，歸納如下建議，供各地區(qū)、各部門在系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)和運行過程中參考：①在保證系統(tǒng)安全運行的基礎(chǔ)上，在一體化支撐平臺上集成調(diào)度監(jiān)控、配網(wǎng)監(jiān)控功能，實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)的變電站、配電網(wǎng)的一體化管理和智能化監(jiān)控，全面支撐調(diào)控配業(yè)務(wù)開展；②以一次網(wǎng)架為基礎(chǔ)，合理規(guī)劃配電自動化終端及通訊方案，給出自動化終端的最優(yōu)布點及配置（三遙、二遙及通訊方式），達到量化提升電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟性的目的，為配電自動化系統(tǒng)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)；③通過AMI豐富配電自動化量測來源，將是一段時期內(nèi)提高配電自動化實用性的重要手段。

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收稿日期：2018-11-10