配電網(wǎng)快速?gòu)?fù)電效率提升的研究

方倩 趙璽 林芳雯 王品 王祥偉

摘要：為保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，滿足電網(wǎng)自身規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行及管理的需要.從快速?gòu)?fù)電工作流程入手，分析當(dāng)前實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)有自動(dòng)化信息技術(shù)及法國(guó)eRDF公司對(duì)供電可靠性的計(jì)算，量化分析在各類不同技術(shù)手段或管理措施下，配網(wǎng)快速?gòu)?fù)電效率的有效提升程度。以期對(duì)今后配電自動(dòng)化系統(tǒng)等智能系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向及管理手段具有參考、借鑒的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：快速?gòu)?fù)電;技術(shù)手段;供電可靠性;配電自動(dòng)化

0引言

快速?gòu)?fù)電是電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、技術(shù)及裝備水平、運(yùn)行管理水平和客戶服務(wù)質(zhì)量的綜合體現(xiàn)[1]，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展。提高快速?gòu)?fù)電效率不僅是電網(wǎng)自身規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行及管理的需要，同時(shí)對(duì)打造我局供電金牌企業(yè)有著決定性的促進(jìn)作用。在我局不具備發(fā)達(dá)國(guó)家電網(wǎng)多年規(guī)劃優(yōu)化結(jié)構(gòu)的前提下，依靠“管理+技術(shù)”措施，先期開(kāi)展 “挖潛”和“引導(dǎo)、驅(qū)動(dòng)規(guī)劃投資”工作。同時(shí)，在我局配電自動(dòng)化系統(tǒng)等智能電網(wǎng)系統(tǒng)探索建設(shè)、不斷完善的時(shí)期[2]，本研究報(bào)告所提出的分析方法和所得結(jié)果，對(duì)今后配電自動(dòng)化系統(tǒng)等智能系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向及管理手段變更具有參考、借鑒的指導(dǎo)作用。

1 快速?gòu)?fù)電工作流程

配網(wǎng)復(fù)電效率與故障搶修工作的組織關(guān)系密切，一般而言配網(wǎng)故障搶修工作主要包含：6階段。具體如下圖：

圖1中，T0為故障報(bào)告階段，為從故障發(fā)生，到調(diào)度（客服中心）接到故障信息用時(shí);T1為聯(lián)系通知階段，為從調(diào)度掌握故障信息后，到傳遞故障信息至相應(yīng)運(yùn)維人員用時(shí);T2為運(yùn)維人員到位階段，為運(yùn)維人員掌握故障信息后，前往相應(yīng)故障線路的用時(shí);T3為故障定位及隔離階段，為到達(dá)故障線路后，查找隔離故障區(qū)域，非故障區(qū)域恢復(fù)送電的用時(shí);T4為故障修復(fù)階段、T5為恢復(fù)送電階段。

2 四類快速?gòu)?fù)電方案

當(dāng)前我局正處配電自動(dòng)化系統(tǒng)不斷建設(shè)，逐步完善的階段，常見(jiàn)的配網(wǎng)故障隔離、非故障區(qū)域復(fù)電方案可根據(jù)是否具有經(jīng)過(guò)優(yōu)化管理措施及是否依托自動(dòng)化技術(shù)而大致分為四類：

（1）原始查線隔離故障法：根據(jù)故障線路走向、常見(jiàn)故障類型及發(fā)生地等經(jīng)驗(yàn)信息，從線路首端、末端或其他可率先查找的位置開(kāi)始進(jìn)行故障查線，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)（區(qū)段）后，匯報(bào)調(diào)度并人工操作進(jìn)行故障隔離;

（2）“二分法”分段隔離試送：調(diào)度員根據(jù)保護(hù)動(dòng)作情況初步判斷：故障點(diǎn)較可能處于的線路區(qū)段，之后通過(guò)分段隔離、試送電的方式，逐步縮小故障查找區(qū)域、恢復(fù)線路供電;

（3）據(jù)“二遙”信息人工隔離故障法：配電自動(dòng)化主站接收來(lái)自線路監(jiān)控點(diǎn)DTU/FTU采集的信息或故障指示器的信號(hào)，調(diào)度員初步判斷故障區(qū)域;待人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)隔離故障，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電;

（4）據(jù)“三遙”信息遙控隔離故障法：據(jù)三遙信息遙控隔離故障法因涉及隔離非故障區(qū)域復(fù)電方案的選擇，所以調(diào)度員同運(yùn)維人員聯(lián)系通知用時(shí)將略微增長(zhǎng)，但調(diào)度員可下令遙控隔離故障，恢復(fù)非故障區(qū)域供電，省去運(yùn)維人員前往現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展操作的時(shí)間T2。

3 快速?gòu)?fù)電方案比較

3.1 時(shí)間測(cè)算

初步分析后，可以發(fā)現(xiàn)非故障區(qū)域快速?gòu)?fù)電效率與復(fù)電技術(shù)手段及管理措施密切相關(guān)，根據(jù)我局實(shí)際情況及表1所示內(nèi)容，選取電力調(diào)度控制中心2019年3月配網(wǎng)故障跳閘記錄進(jìn)行各項(xiàng)用時(shí)統(tǒng)計(jì)并結(jié)合上述方案初步對(duì)比分析，可得表2。

表2中對(duì)“三遙法”T3的測(cè)算，為考慮不同的接線方式下不同大小的T3值。對(duì)于不同的接線模式（除輻射型線路），通過(guò)轉(zhuǎn)供電恢復(fù)非故障區(qū)域供電需要操作的聯(lián)絡(luò)斷路器的數(shù)量隨線路負(fù)荷量、線徑、線路CT變比等條件的不同而有所變化，為完成統(tǒng)一分析，T3取一個(gè)平均值，在此設(shè)T3=20分鐘，待今后有三遙實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，可相應(yīng)修正。

3.2 快速?gòu)?fù)電效率比較

以某分局配網(wǎng)線路故障搶修為例，選用上表所列出時(shí)間，根據(jù)某分局線路所處供電區(qū)域分類狀況，如表3、圖2所示。

基于表2、表3可得到五華區(qū)各供電區(qū)10kV線路在不同復(fù)電方法下的總用時(shí)情況對(duì)比及復(fù)電效率提升情況分析，分別如圖3、圖4所示。

然而，在表2的基礎(chǔ)上，參考法國(guó)eRDF對(duì)供電可靠性的計(jì)算，根據(jù)表2匯總T0—T3階段用時(shí)可得表4。

從而，根據(jù)表3、表4內(nèi)容可得某分局在原始查線隔離故障法條件下：其非故障區(qū)域復(fù)電平均用時(shí)為：46.25%*131.8+39.38%*229.5+10%*342.1+4.38%*432.4=204.4分鐘，表示在原始查線隔離故障法下某分局非故障區(qū)域恢復(fù)供電總體平均用時(shí)為204.4分鐘。以此類推，可得到在采用“二分法”隔離故障、依托配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)“二遙”、“三遙”條件下，非故障區(qū)域恢復(fù)供電用時(shí)分別為163.5、110.9、31.8分鐘，可得圖5、圖6。

綜合分析圖5、圖6，不難發(fā)現(xiàn)在配電自動(dòng)化探索建設(shè)、不斷完善期間，通過(guò)管理手段的合理優(yōu)化，將“二分法”引入配網(wǎng)故障查找與隔離，相比原始故障查找隔離法將有效提升20.0%;同時(shí)，配電自動(dòng)化的建成與實(shí)用化，以全面布置二遙點(diǎn)，消除當(dāng)前“盲調(diào)”狀況將有效提升45.8%;另外若能全面覆蓋三遙點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)所有線路的遠(yuǎn)方遙控操作，將極大的縮短故障隔離時(shí)間，相比原始方法將有效提升84.4%。符合常規(guī)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知。

4 工作建議

4.1 管理“挖潛”，全面推廣配網(wǎng)故障查找隔離“二分法”

“二分法”分段隔離試送可良好適用于我局配網(wǎng)線路接線形式復(fù)雜多樣，且一般采用二段式電流保護(hù)的現(xiàn)狀，通過(guò)“二分法”分段試送、縮小故障范圍，其機(jī)會(huì)成本收益最大，且隔離故障的同時(shí)已同步完成非故障區(qū)域的恢復(fù)送電，查找隔離故障、非故障區(qū)域復(fù)電整體用時(shí)相對(duì)縮短。從經(jīng)濟(jì)成本上而言，“二分法”在投入上幾乎為0，是現(xiàn)階段最小投入情況下，獲得最高性價(jià)比的管理措施。

4.2 優(yōu)化二遙、三遙布點(diǎn)，合理實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)“可視化”

針對(duì)B、C類供電區(qū)域，依托配電自動(dòng)化等智能系統(tǒng)的快速?gòu)?fù)電方案確實(shí)是我局沖擊供電金牌企業(yè)的有效途徑，但建議我局在探索建設(shè)配電自動(dòng)化的時(shí)期，可根據(jù)每個(gè)分局自身實(shí)際情況選用該方法進(jìn)行計(jì)算分析，一方面可在技術(shù)路線上有所優(yōu)化偏重，另一方面，可通過(guò)建模分析，不斷合理優(yōu)化二遙、三遙布點(diǎn)覆蓋。

4.3 參考法國(guó)經(jīng)驗(yàn)，引入“半遙法”

針對(duì)D、E、F類供電區(qū)域基本無(wú)二遙、三遙改造計(jì)劃的現(xiàn)狀，一方面因其線路負(fù)荷密度較低，進(jìn)行二遙、三遙改造略顯“奢侈”;另一方面因其接線模式多為“手拉手”和“單輻射”。從經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性角度出發(fā)，可參考法國(guó)eRDF公司經(jīng)驗(yàn)[5]，依據(jù)全線客戶分布，研究選用在10kV線路客戶“中間點(diǎn)”加裝遙控開(kāi)關(guān)，線路上裝設(shè)帶遠(yuǎn)傳功能的故障指示器，通過(guò)故障指示器信號(hào)、遙控操作隔離故障、恢復(fù)非故障區(qū)域供電的處理方法。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文以傳統(tǒng)復(fù)電流程為切入點(diǎn)，對(duì)比分析在不同技術(shù)水平、管理手段下，其對(duì)不同供電區(qū)段的復(fù)電效率的影響。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有自動(dòng)化信息技術(shù)及法國(guó)eRDF公司對(duì)供電可靠性的計(jì)算，量化分析在各類不同技術(shù)手段或管理措施下，配網(wǎng)快速?gòu)?fù)電效率的有效提升程度[6]。并對(duì)今后配電自動(dòng)化系統(tǒng)等智能系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向及管理手段提供了借鑒、指導(dǎo)。本文僅從整體上對(duì)提升復(fù)電效率的四種方法進(jìn)行了分析，建議今后可分別對(duì)提升復(fù)電效率的四種方法建立等效模型，進(jìn)行深入分析，如“二分法”中最優(yōu)“二分點(diǎn)”設(shè)置，具體實(shí)施流程，結(jié)合不同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，出臺(tái)不同方法的應(yīng)用原則、標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行深入探討分析。

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