配電自動(dòng)化規(guī)劃的基本思路和步驟

吳廣帥

摘? 要：實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化能夠有效提高配電系統(tǒng)的供電效率，對供電企業(yè)降低供電風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一具有積極影響，對增強(qiáng)配電系統(tǒng)的可靠性、安全性與穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。該文基于配電自動(dòng)化規(guī)劃的基本思路和操作步驟進(jìn)行簡單敘述，希望能夠?yàn)楣╇娖髽I(yè)提高配電自動(dòng)化水平提供參考，保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)與實(shí)際供配電要求一致。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化? 配電系統(tǒng)? 規(guī)劃設(shè)計(jì)? 供電企業(yè)

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）02（c）-0034-02

目前大部分配電系統(tǒng)的子系統(tǒng)需要人工操作，但人力始終有限，使得配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行得不到有效保障，如果實(shí)現(xiàn)了配電自動(dòng)化，便能利用自動(dòng)技術(shù)與智能設(shè)備對配電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以降低系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率，避免因系統(tǒng)故障產(chǎn)生的緊急停電問題，對增強(qiáng)配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性具有重要意義。

1? 配電自動(dòng)化規(guī)劃的基本思路

1.1 明確規(guī)劃配電自動(dòng)化目的

供電企業(yè)在規(guī)劃配電自動(dòng)化的基本思路與步驟之前，需要先行明確開展配電自動(dòng)化工作的目的?；灸康氖窃鰪?qiáng)配電系統(tǒng)的可靠性，核心目的是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)的統(tǒng)一。由于配電自動(dòng)化在我國尚處于發(fā)展階段，提高其在實(shí)際工作中的應(yīng)用性，還需要有關(guān)人員繼續(xù)深化研究[1]。實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化并不意味著建立一個(gè)完全不會(huì)停電、斷電的配電系統(tǒng)，而是在系統(tǒng)可承受范圍內(nèi)降低故障發(fā)生概率，這就需要規(guī)劃人員找到自動(dòng)化與系統(tǒng)之間的平衡點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)上將費(fèi)用成本控制在合理范圍內(nèi)。

1.2 調(diào)查配電自動(dòng)化研究現(xiàn)狀

第一，我國存在配電自動(dòng)化物質(zhì)基礎(chǔ)嚴(yán)重缺乏的問題。配電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的更新具有不確定性，技術(shù)類設(shè)備更新短則1年，開關(guān)類設(shè)備更新長則20年，所以配電自動(dòng)化只能分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。第二，部分供電企業(yè)受經(jīng)濟(jì)因素影響，配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃不健全，各項(xiàng)資源配置不科學(xué)，相關(guān)設(shè)備組件較落后，沒有做好配電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的升級優(yōu)化工作。第三，供電企業(yè)對供電可靠性的調(diào)查工作不重視，平均停電時(shí)間占比、平均斷電頻率、計(jì)劃性停電率、故障性停電率等數(shù)據(jù)不明確，使得配電自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)缺乏理論數(shù)據(jù)支持。

1.3 分析配電自動(dòng)化發(fā)展緩慢的原因

首先，供電企業(yè)所購置的配電自動(dòng)化相關(guān)設(shè)備、移動(dòng)終端質(zhì)量檢測不合格，將性能不達(dá)標(biāo)的設(shè)備應(yīng)用于配電自動(dòng)化研究，會(huì)導(dǎo)致研究數(shù)據(jù)缺乏真實(shí)性與可靠性，而且劣質(zhì)設(shè)備終端還會(huì)給配電系統(tǒng)帶來安全風(fēng)險(xiǎn)，影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。其次，盡管我國在配電自動(dòng)化設(shè)備、終端的研究方面取得一定成就，但是當(dāng)前市場上所出售的設(shè)備、終端仍然采用蓄電池，由于蓄電池儲存的可用電量較少，無法滿足配電自動(dòng)化長時(shí)間運(yùn)行，限制了配電自動(dòng)化規(guī)劃的研究發(fā)展進(jìn)度。最后，國家與市場針對配電自動(dòng)化相關(guān)設(shè)備、終端、組件的出廠測試與性能測試，并為給出完善的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，使得供電企業(yè)無法全面開展并落實(shí)上述測試，這會(huì)給配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行造成較嚴(yán)重的安全隱患，制約著配電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)與發(fā)展。

2? 實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化規(guī)劃的步驟

2.1 建立健全配電自動(dòng)化規(guī)劃執(zhí)行規(guī)范

供電企業(yè)想要真正實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，必須建立健全相關(guān)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，否則無法保證基本目的與核心目的的實(shí)現(xiàn)。相關(guān)工作人員在進(jìn)行初期規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化有一個(gè)明確的認(rèn)識，從多方面、多角度、多層次進(jìn)行綜合性考慮，為實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化制定切實(shí)可行的科學(xué)性規(guī)范。

首先，為了緩解資金壓力，供電企業(yè)在規(guī)劃配電自動(dòng)化時(shí)，可以采用分階段投資的方式，從深化研究開始，逐步開展建設(shè)工作。其次，企業(yè)要構(gòu)建一個(gè)相對完善的配電自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)對供電工作進(jìn)行管控，預(yù)先培養(yǎng)、聘請一些計(jì)算機(jī)技術(shù)水平高、自動(dòng)化控制能力強(qiáng)且工作經(jīng)驗(yàn)較為豐富的專業(yè)工作人員，為后續(xù)配電自動(dòng)化工作提供基本人員保障。再次，供電企業(yè)需要建立具備科學(xué)性、時(shí)代性、新穎性且容量大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，做好信息搜集、分析、整理等前期工作，并增強(qiáng)配電信息管理的系統(tǒng)性與規(guī)范性，確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)與用戶實(shí)際需求相一致[2]。最后，要制定合理有序的配電自動(dòng)化信息更新流程，這對提高配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)效率、降低系統(tǒng)運(yùn)行危險(xiǎn)具有積極影響，有利于推動(dòng)供電企業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

2.2 全面分析配電自動(dòng)化的可行性

實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化有利于增強(qiáng)配電系統(tǒng)的可靠性，能夠有效降低供電故障發(fā)生概率，因而供電企業(yè)要全面分析實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的可行性。配電系統(tǒng)的內(nèi)部組成相對繁復(fù)，分支回路、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、組件元件較多，相互之間的作用關(guān)系復(fù)雜，如果不提前做好可行性分析，必然會(huì)降低配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的成功率。對此，供電企業(yè)應(yīng)采用FMEA法的分區(qū)計(jì)算法對配電系統(tǒng)的組成設(shè)備的可靠性進(jìn)行計(jì)算，重點(diǎn)核查計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)元件故障區(qū)域的巡線時(shí)間、平均故障定位時(shí)間等。如下是排除元件故障可行性的具體計(jì)算公式：

其中，λi表示核查計(jì)算區(qū)域（i）的總故障率，γi表示核查計(jì)算區(qū)域（i）的平均故障修復(fù)時(shí)間;λi·j代表元件（j）的平均故障率，γi·j代表元件（j）的平均故障修復(fù)時(shí)間;Ni表示總元件數(shù)量，Цi表示總區(qū)域的平均定位時(shí)間，Ni·j代表區(qū)域（i）的元件數(shù)，Цi·j代表區(qū)域（i）元件（j）故障最短巡線時(shí)間[3]。如果線路元件區(qū)域出現(xiàn)故障，工作人員考慮的重點(diǎn)是上游元件與線路巡線時(shí)間;如果非線路元件區(qū)域出現(xiàn)故障，要重點(diǎn)核查配電變壓器，尤其是要計(jì)算始端與元件線路之間的最短距離與巡線時(shí)間是否對應(yīng)，這對確定配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的可行性具有重要意義。

2.3 規(guī)劃配電系統(tǒng)故障處理功能

只有提高配電系統(tǒng)的可靠性，降低故障發(fā)生率，才能增強(qiáng)配電自動(dòng)化的可行性，真正實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，因此供電企業(yè)在規(guī)劃配電自動(dòng)化時(shí)，需要設(shè)計(jì)科學(xué)高效的系統(tǒng)故障處理程序，從而為增強(qiáng)供電安全與穩(wěn)定提供保障。配電自動(dòng)化設(shè)備與終端是自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)的重要組成部分，良好的設(shè)備與終端能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與管控，目前應(yīng)用性較好的設(shè)備終端主要是三遙和二遙，前者具有遙控、遙測、遙信與故障即時(shí)上報(bào)功能，后者只具備遙信、遙測與故障即時(shí)上報(bào)功能。

不同的系統(tǒng)開關(guān)匹配不同設(shè)備終端，所發(fā)揮的作用不同，例如將系統(tǒng)開關(guān)與三遙終端相結(jié)合，會(huì)形成三遙開關(guān)，其功能是調(diào)控供電線路的永久性故障，具體匹配方式需要根據(jù)區(qū)域類型與實(shí)際情況科學(xué)配置。比如，對于A+類故障處理區(qū)域，終端配置方式可以采用三遙開關(guān)，能夠提升99.99%的故障處理可靠性;對于A類區(qū)域，終端配置方式應(yīng)使用二遙開關(guān)或三遙開關(guān)，可以提升99.98%的故障處理可靠性;對于B類區(qū)域，終端配置方式需要將二遙開關(guān)當(dāng)做主要組成，其他類型開關(guān)進(jìn)行輔助，能夠提高99.97%的故障處理效率;對于C類區(qū)域，終端配置方式需要選擇二遙開關(guān)，可以有效增強(qiáng)99.96%的故障處理可靠性;對于D類區(qū)域，應(yīng)以基本型二遙開關(guān)為主，如此便可提高99.95%的故障處理效率。配電系統(tǒng)故障處理功能對提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性具有重要作用，是供電企業(yè)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的重要內(nèi)容。

3? 結(jié)語

綜上所述，為了提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，供電企業(yè)必須對配電自動(dòng)化深化研究，科學(xué)規(guī)劃執(zhí)行思路，工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)步驟開展工作。在設(shè)計(jì)自動(dòng)化方案時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際配電情況，并且采取先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與規(guī)劃理念，如此才能進(jìn)一步提高配電自動(dòng)化規(guī)劃水平，保證規(guī)劃成果與實(shí)際要求相符。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊運(yùn)東，肖琰.淺析配電自動(dòng)化系統(tǒng)中配電終端配置數(shù)量規(guī)劃[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（28）：119.

[2] 祖桂英，邢思峰，李強(qiáng)，等.高可靠性示范區(qū)的“網(wǎng)格化”規(guī)劃方法及其配電自動(dòng)化方案研究[J].電子世界，2018（3）：59，61.

[3] 崔立忠，張瑞雪，劉濤，等.復(fù)雜配電自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性計(jì)算及設(shè)備布局規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2017，41（20）：84-91.