配網(wǎng)自動化策略的靈活配置與應(yīng)用

柏林

摘要：隨著國家的不斷發(fā)展運行，人們對于電能的需求與日俱增，但是面對二次能源的電能來說，如何合理有效的配置，成了很多電力行業(yè)面臨的重要問題。然而配電網(wǎng)自動化的加入讓電能的使用變得更加靈活，配網(wǎng)自動化的配置有多種方式和策略、配網(wǎng)網(wǎng)架也是多樣而又多變的。本文根主要探討了配電自動化策略在運行中的靈活配置與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;配網(wǎng)網(wǎng)架;配置問題及策略

引言

供電可靠性是總抓手，要想繼續(xù)提升供電可靠性就必須減少故障時戶數(shù)。減少故障時戶數(shù)就需要精確故障范圍且需要提高配網(wǎng)故障后快速復(fù)電的水平，隨著配網(wǎng)智能化的發(fā)展，配網(wǎng)自動化越來越受到重視。但是配網(wǎng)運維配網(wǎng)的網(wǎng)架有多種方式，且靈活多變，相對應(yīng)采用哪種配網(wǎng)自動化策略方式，也是將是靈活多變的。網(wǎng)架越是簡單，越是典型網(wǎng)架，對于自動化的配置策略越是單一和清晰。而配網(wǎng)中有的網(wǎng)架是非典型的，是典型網(wǎng)架的過渡期，但一樣不能缺少配網(wǎng)自動化的配置，需要更加的靈活多變。

1配網(wǎng)自動化的功能及運行優(yōu)化策略

我國作為世界人口大國，每年對電力的需求十分巨大，面對資源和輸送以及故障等難題，配電網(wǎng)自動化逐漸走進大眾視野，成為電力行業(yè)不可或缺的電力配置形式。

（一）、配網(wǎng)自動化的功能：

配網(wǎng)自動化有三個主要的功能：控制、保護以及安全監(jiān)視功能，每個功能在配網(wǎng)運行過程中都起到了舉足輕重的作用。

首先，控制功能。在配網(wǎng)電力輸送過程中，有時會需要對電能進行區(qū)域性轉(zhuǎn)換或者對電能的傳輸方向加以調(diào)配，這時自動化系統(tǒng)會遠程自動操控開關(guān)來實現(xiàn)一系列的操作，提高了傳輸效率，改善了電壓的質(zhì)量。

其次，保護功能。在電能的輸送過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，像由于惡劣天氣引起的短路、由于自身材料老化導(dǎo)致的漏電問題等等，自動化系統(tǒng)都可以第一時間識別故障類型，進行自動斷電保護，把安全問題降到最低。與此同時，也減少了人工檢修的頻次，節(jié)約了不必要的成本和安全問題。

最后，安全監(jiān)視功能。在配網(wǎng)電能輸送過程中，電流、電壓、功率等都是實時變化的，還包括各個轉(zhuǎn)化器及開關(guān)也都不斷隨情況改變。這種情況下，就會存在安全風險，那么配網(wǎng)自動化的存在，可以實時對整個電網(wǎng)系統(tǒng)進行監(jiān)視，及時反饋監(jiān)測信息，給安全問題的處理留下充足的時間，同時也減少了人工監(jiān)測出現(xiàn)的紕漏以及時間上的不便，為電網(wǎng)的配置運行提供了有效的保障。

（二）、優(yōu)化策略：

（1）、加強配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃

電力配網(wǎng)的運行環(huán)境相對較復(fù)雜，是一個多系統(tǒng)、多設(shè)備合作運行的體系，所以，要對自動自動化系統(tǒng)有一個全面的、多角度的規(guī)劃，來不斷協(xié)調(diào)可能發(fā)生的各種問題，以保證每個環(huán)節(jié)和細節(jié)都能處理到位，提供前提保障。

（2）、運行模式優(yōu)化

不同電網(wǎng)的配電運行模式都有所不同，這就導(dǎo)致所用的設(shè)備、輸電負荷以及輸電線路也都有不同的要求。所以，要在現(xiàn)有運行模式下加以優(yōu)化改進，采用更加節(jié)約、高效的運行模式，對設(shè)備及線路等進行創(chuàng)新。與此同時，還要建立更加安全全面的監(jiān)控系統(tǒng)，利用收集到的信息不斷地進行調(diào)整，提高配網(wǎng)的安全性和可靠性，把故障發(fā)生的概率降到最低。

（3）、健全相關(guān)管理制度、優(yōu)化大眾思維

首先，要健全管理體系和制度，對于惡意破壞配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的行為，給與嚴厲的懲處。同時加強相關(guān)的法律體系，給配網(wǎng)自動化提供更加穩(wěn)定的保障。其次，加強人民群眾的電力配網(wǎng)教育宣傳工作，讓大眾先了解什么是配網(wǎng)自動化，在慢慢的讓大眾感受配電網(wǎng)的重要性，逐步的提高大家的保護意識。對于老化的設(shè)備及線路要及時反饋，管理生產(chǎn)人員和人民群眾共同配合，把配網(wǎng)自動化系統(tǒng)保護起來，最大程度的完成配網(wǎng)傳輸工作。

2配網(wǎng)網(wǎng)架模式

配網(wǎng)網(wǎng)架模式中典型接線模式有

1、最簡單的“2-1”單環(huán)網(wǎng)，這種模式下供電相對比較可靠，接線更加簡單，運行也變得十分方便，可滿足N-1安全準則。線路利用率較低，僅為50%?！?-1”單環(huán)網(wǎng)線路典型接線方式如2-1圖所示。

2、“3-1”單環(huán)網(wǎng)（3回線路為1組），供電可靠性高，線路利用率最高可達（n-1）/n，可滿足N-1安全準則。為提高實際可轉(zhuǎn)供能力，聯(lián)絡(luò)點一般需在負荷等分點，組網(wǎng)困難;實際可轉(zhuǎn)供能力受負荷分布影響較大，實際線路利用率可能不高?！?-1”單環(huán)網(wǎng)線路典型接線方式如2-2圖所示。

3、2供一備，供電相比于其他形式更為可靠，滿足N-1安全準則，這種模式對于設(shè)備要求較高，但是利用率也變得更高，可達66.7%。聯(lián)絡(luò)點受地理位置及負荷分布等因素的影響較大。2供一備線路典型接線方式如下圖所示。

4、雙鏈環(huán)，采用220kV直降20kV模式，通過變電站同一母線新出2回線路，串接4-6個20kV開關(guān)站，再接入另一變電站同一母線，以20kV開關(guān)站為配網(wǎng)負荷樞紐實現(xiàn)網(wǎng)格供電模式。能夠滿足N-2、設(shè)備利用率達到75%。

3不同的配置方式

由于配網(wǎng)中各個區(qū)域發(fā)展不平衡，配網(wǎng)設(shè)備配置的水平也都不一樣。在通信方式不一樣的情況采用的自動化策略不一樣。網(wǎng)架不一樣的情況下配置也是不一樣，尤其是在非典型網(wǎng)架的情況配置需要更加的靈活多變。

3.1典型單環(huán)網(wǎng)模式下的自動化配置

典型手拉手單環(huán)網(wǎng)模式，是目前配網(wǎng)中用的形式最高的一種配網(wǎng)網(wǎng)架形式。主干層中可以配置電壓電流型。此種方式不依賴于通信，屬于就地式自愈方式。電壓時間型模式及電壓電流型模式的保護功能型組合更加適用中性點經(jīng)小電阻的接地系統(tǒng)，但是如果是另一種的中性點經(jīng)消弧線圈的接地系統(tǒng)，那么則只需將穿芯零序后加速保護加以變更，變成為零序過電壓后加速保護就可以了。若主干層中有負荷開關(guān)柜，需要調(diào)整為兩次重合功能進行配合。次干層中配置分界斷路器模式，將末端用戶進行有效隔離。避免故障擴大范圍。

3.2典型雙鏈環(huán)模式下的自動化配置

由于雙鏈環(huán)網(wǎng)架的特殊性，各個節(jié)點采用的是四進八出的開關(guān)站模式。區(qū)別于傳統(tǒng)的開關(guān)站只有兩進線，基于這個特點常規(guī)的就地式自愈已經(jīng)不適用。目前雙鏈環(huán)模式用于220kV直降20kV負荷高度密集的區(qū)域。傳統(tǒng)的配網(wǎng)線路多為單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)或為環(huán)網(wǎng)接線但開環(huán)運行，實質(zhì)上均為單一潮流的線路?；谶@一特征，集中式FA和電壓-時間型保護均能準確的定位故障點。一旦有分布式新能源接入時，短路電流的潮流將會發(fā)生改變，原有的集中式FA和電壓時間型保護將不再適用。

主干層每個開關(guān)站需要配置2臺智能分布式配網(wǎng)自動化裝置。變電站出線的首個開關(guān)站的進線開關(guān)也需要配置一套光纖電流差動保護，型號與變電站出線開關(guān)的保護裝置保持一致。主線中配置網(wǎng)絡(luò)拓撲和光纖差動保護。故需要配置全光纖通信模式。

3.3非典型網(wǎng)架模式下的自動化配置

3.3.1當主干線的網(wǎng)架中配置了就地式的電壓電流型的自動化配置。而次干層中還有成環(huán)線路的情況下，出線開關(guān)不配置重合功能。此非典型情況下，需要配置主站集中式自動化模式，或者配置智能分布式自動化模式。

3.3.2就地式電壓電流型主環(huán)中的開關(guān)設(shè)置一般只有得電合，無壓分閘以及后加速功能。當主環(huán)中設(shè)備有缺陷的時候，也可以臨時將電壓電流型的開關(guān)調(diào)整成分界斷路器模式。

4總結(jié)與展望

配網(wǎng)的網(wǎng)架是復(fù)雜多變的，在形成標準典型接線前將會有很多臨時網(wǎng)架方式存在。在臨時網(wǎng)架狀態(tài)下采取的自動化配置模式，有著許多靈活多變的方式。有著多種組合的方式。不同情況下，采取的自動化配置模式有著多種組合方式。

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