研究面向供電可靠性的配電自動化系統規劃

田星

摘 要：本文從配電主站、通信與繼電保護等角度出發，對配電自動化進行了分類，并分析了配電主站的類別，依據配電終端與繼電保護的系統差異原則，結合各個城市的用電數據，提出了中型城市配電自動化的具體實踐理論，旨在提高配電自動化的效率。

關鍵詞：供電可靠性；配電自動化；系統規劃

合理的網架結構以及可靠的配電設備能夠為供電的可靠性提供保障，但是，為了達到供電可靠性的需求，不是每一臺開關都需要安裝配電終端，并且即使安裝終端也無需一定要具備遙控功能。其次，適當地進行本地繼電保護功能的配電終端的配置，并且能夠與智能配電自動化進行協調地配合，能夠有效地提高配電網故障處理的性能。本文深入研究了配電自動化系統中，配電終端配置中數量規劃的問題，促進配電自動化系統的設計。

1 供電區域的劃分

1.1 A+區域

負荷密集（30MW/km?）對供電可靠性有著較高要求的供電區域，例如：直轄市以及東部重點城市的市中心以及對供電可靠性有著較為特殊的要求的國家級別的技術開發區等。

1.2 A類區域

負荷較為密集（15～30MW/km?）對供電可靠性要求比較高的區域（通常要求應達到99.99%）的供電區域，例如：直轄市的市區、中西部的重點城市的市中心區域以及國家級別的高新技術開發區等。

此外，供電區域還包括B類區域、C類區域、D類區域、E類區域等。

2 配電網差異化規劃原則

2.1 配電自動化主站

大型城市建設大型主站，中型城市建設中型主站，小型城市建設小型主站，縣城采用前置延伸建設模式。

2.2 配電終端與繼電保護

（1）A+區域

A+區域對供電安全性要求較高，因此，該區域采取全電纜供電，使用雙電源與備自投減少故障返修率，并采用“三遙”配電終端以快速隔離故障。

（2）A類區域

A類區域對供電安全要求同樣較高，因此，應采用電纜以減少故障率，也應該采用“三遙”配電終端以及隔離故障通道。此外，還應該配備“二遙”配電終端與GPRS系統，從而實現故障支線的快速切斷功能。

對于B、C、D等區域的具體要求，此處不一一詳述。

3 配電終端與繼電保護的差異化配置原則

3.1 配電終端數計算

對于安裝“三遙”的終端，若每條饋線有K3臺終端，將用戶進行劃分成K3+1段，為滿足故障因素造成停電可靠性要求AFset，K3滿足以下條件：

對于安裝“二遙”的終端，若每條饋線有K2臺終端，將用戶進行劃分成K2+1段，為滿足故障因素造成停電可靠性要求AFset，K2滿足以下條件：

不同區域的AFset具體如下：

3.2 差異化原則分析

（1）A+區域

該區域需要采取雙電源供電，并采取備自投，在對故障進行修復時期，需要將電源轉移到備用電源上，從而減少故障修復時間（t3）內對用戶的影響，也避免了用戶在長時間內無電可用。

（2）A類區域

該區域采用三遙終端，對架空裸線來說，需要11段，不容易實現。因此，架空線要利用絕緣導體。在利用絕緣導線條件下，計算最終結果仍舊存在偏差。

因此，對于A類區域，需要在采用三遙終端條件下，外加絕緣導線，并在故障率較高的分支部分配備具有保護能力二遙終端。

同上，此處的B類區域、C類區域、D類區域、E類區域等省略。

4 案例

以東部某發達中型城市為例，該城市準備配備自動化電網，從而提高用點安全性。在該城市的市中心，即為A+類區域，需要饋線為50條（電纜供電），對用電負荷集中的A類區域需要鋪設電纜饋線60條，混合饋線120條，而對于其他的用電負荷較為集中的區域也集中進行鋪設，總共饋線條數為59條。

如果只是進行網架與一次設備改造，不開展配電自動化建設，通過以上的數據參數可以得出，A+區域的供電可靠性達到99.95%以上，A類區域的供電可靠性和A+區域的供電可靠性百分比相同，混合饋線和絕緣架空饋線為99.93%，這些顯然都不能達到供電可靠性，因此需要配備自動化電力設備。

按照差異化原則，配電網自動化要利用中型主站。

以A類區域來說，50條電纜需要以“手拉手”方式鋪設，每兩條饋線間通過聯絡開通互聯，25個聯絡網柜需要5臺“三遙”通道，并同時為每個開關配備地動操作機構，最終可知需要4套電動操機構。下面圖中，方塊為遙控開關，實心為分段開關，空心為網絡開關。

發揮自動化配電功能后，A+區域、A類區域等供電可靠性都將有所提升，最終滿足供電要求。

5 結語

配電自動化能夠為供電提供保障，但是要根據不同區域對供電可靠性進行差別化設計，從而保證合理的建設費用及建設規模。本文給出的不同參數只是作為參考，在實際工程中可以進行適當調整。

參考文獻

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[2]吳思謀，蔡秀雯，王海亮.面向供電可靠性的配電網規劃方法與實踐應用[J].電力系統及其自動化學報，2014，（6）：70-75.