配網自動化建設對供電可靠性的影響探討

邵明洲

（廣東電網公司珠海金灣供電局，廣東 珠海519090）

1 配網自動化的發展歷程及現狀

在電力系統中，配電網是直接服務客戶的電力網絡，只有對配電網進行科學、合理的規劃建設，才能確保配網系統更加安全、穩定、經濟地運行，提高配網的供電質量。在原有配電網發展建設的基礎上，結合當今的計算機技術以及相應的電子通訊技術、網絡技術等，便形成了配網自動化技術。最初的配網自動化技術包括遠程監控、故障自動隔離及恢復供電、電壓調控、負荷管理等實時功能，這些功能在實際應用過程中逐漸被完善，形成了功能更加全面、自動化程度更高的高級配網自動化技術，這些技術極大地減少了配網運行的人力物力成本，提高了配網運行調度和管理效率。最典型的配網自動化系統包括SCADA 實時數據庫、網絡拓撲信息庫、規則庫、范例庫等四個數據庫，并通過模擬演示、故障仿真、事故反演和實時在線監控、實時故障處理等手段與各個數據庫建立聯系，保障整套系統穩定運行（圖1）。

圖1 配網自動化系統示意圖

國外的配網自動化建設早在20世紀50年代就已開始，之后受制于電子信息技術和計算機技術，發展局限性很大；直到20世紀90年代后，才有了較快的發展。目前，國外在用電供給技術上有一定優勢。

我國的配網自動化建設起步較晚，在發展初期，由于規劃時缺乏遠瞻性，造成配網自動化跟長遠的用電需求之間脫節，甚至出現重復建設現象。經過實踐摸索，在站點配置、電力物資的規范使用、停電時段的管理、安裝用電設備的要求以及電力輸入/輸出設備的管理等方面均積累了一定的經驗。

2 配網自動化和供電可靠性

2.1 配網自動化

配網自動化是指對配電線路的短路故障進行快速診斷、自動隔離，以減小故障停電范圍、恢復非故障區域供電、提高供電可靠性為目標的一種技術。配網自動化的建設分為兩部分：（1）配網基礎建設，例如配電線路改造，安裝線路分段開關，建立線路末端手拉手聯絡等；（2）配套通訊建設，將柱上開關加裝遠方終端裝置（RTU）及操作電源，這樣就保證了即使在停電情況下，也能通過通訊線或無線電與中央控制總站保持通訊，進行數據交換。

2.2 供電可靠性

供電可靠性是指電力系統為用電戶提供電能的可靠程度，是判斷供電系統供電能力及質量的重要依據。供電可靠性的主要評價指標是供電可靠率（RS），RS 的定義為：在統計周期內，對用戶有效供電時間總小時數與統計期間總小時數的比值。即：

由公式可以看出，供電可靠率取決于統計周期內電力系統對用戶有效供電時間的長短。用戶平均停電時間越短，RS 越高；反之則RS 越低。除有效供電時間外，供電質量也是評判供電可靠性的重要依據。

2.3 配網自動化和供電可靠性的關系

配網自動化技術使得針對電網運行監測到的任何細小的數據都能開展細致的集成分析流程。當配電網中發生故障和事故時，故障定位系統能夠在充分獲得大量數據之后，利用較為高效的主站運算判別方式，在短時間內確定故障地點和故障類型；反饋系統通過就地反饋處理或集中反饋方式，對配電線路中產生故障的區域進行隔離，非故障區域立即恢復供電；調配自動化系統通過對眾多配網運行數據的運算分析，確定最安全經濟的運行方式，合理地分配電量供應，使得配電網因超載等原因引起故障的概率大大降低。相比于以往的人工處理方式，采用配電自動化技術故障判別時間大大縮短，非故障區域能夠迅速恢復供電；快速定位后的高效處理方式使得故障處理時間也大大縮短，故障恢復時間也隨之縮短。這就在總體上縮短了故障停電時間，提高了供電可靠率，增加了供電可靠性。

3 配網自動化建設對供電可靠性的影響

3.1 電能質量顯著提升

長期以來，我國的電網建設偏重于主網，配網設計脫離實際，管理水平偏低，疏于對配網（特別是400V 低壓配網）電能質量的管控，導致在電壓、頻率、波形等反映供電質量的基本指標上都出現了很多問題。配網自動化技術的出現，使得配網各項電能數據都能被實時監控，其一旦監測到配網中電壓超限、頻率超限、波形受諧波影響而發生嚴重畸變，就會立即告警并顯示供電質量不達標的具體地點。通過人工排查和系統自動調整的方式，可在最短的時間內使各項指標重新恢復到標準要求的范圍之內，大大降低了因電能質量波動影響用戶用電質量的概率，提高了供電可靠性。

3.2 供電安全性大幅提升

安全是電力生產和使用過程中永恒不變的主題。第一，配網自動化建設需要大量投資，需要引進大量可靠性高、可維護性能高的技術設備，這些設備較普通設備而言，自身安全性能就已經較高；第二，大部分供電設備安裝在戶外，運行環境各有不同，高低溫、臺風等惡劣天氣和海邊高鹽度空氣等經常給設備正常運行帶來很大安全隱患，而配網自動化系統主要利用網絡、通訊技術進行數據監測分析，減少了戶外設備數量，從而避免了部分不可抗因素導致的設備安全隱患問題。從以上兩點看來，配網自動化技術對供電安全性也有一定提升，這也間接提升了供電可靠性。

3.3 服務質量有較大提高

用戶對服務質量的評價很大程度上與計量結算的準確性以及各項業務的辦理速度相關，計量出現誤差或業務流程繁瑣等都會降低服務質量。配網自動化技術能夠結合網絡信息和供電方案，最大程度上簡化業務辦理流程，縮短業務辦理等待時間；對計量表計的實時監測能及時對各類計量異常產生告警，將問題解決在萌芽階段，盡量避免出現服務質量問題，提升供電可靠性。

3.4 科學規劃配置能力不斷提高

傳統的用電設備監測評估功能不全面，而用電地區廣、設備類別多、電網運行方式多樣，這就給日常運行管理和電網規劃配置帶來了極大的困難。而配網自動化技術可以對配網網架和設備進行高質量的管理，不僅能對設備綜合狀態進行檢測，還能對用戶用電情況進行實時監測，避免因電網出現嚴重的負載不平衡等造成設備故障和電網事故；其還能通過日常運行數據分析指導后續配網規劃和升級改造等工作，進一步提高供電可靠性。

4 結語

在我國建設“一強三優”堅強智能電網的背景下，配網自動化建設是配網發展的必然趨勢和要求。在當前配網自動化技術的幫助下，配網運行數據監測分析、故障及時診斷隔離、故障高效反饋處理等都使供電可靠性得到了提升。相信通過結合最新的大數據統計分析技術，配網自動化技術必將得到新的發展，為供電可靠性帶來進一步的提升。

［1］張強.配網自動化建設對供電可靠性的影響［J］.電子制作，2015（6）.

［2］馬韜.實施配網自動化與提高供電可靠率的初步認識［J］.云南電力技術，2005（4）.