面向供電可靠性的配電自動化系統規劃研究

摘 要：隨著我國電網建設步伐的加快，對配電自動化系統綜合性能也提出更高的要求。然而國內部分地區在系統建設中，仍存在較多不合理的規劃設計現狀，如密集光纖通道的架設、遙測與遙信等終端的配置，完全脫離主站能力而單獨設計，制約配電自動化性能優勢的發揮，要求做好規劃設計工作。文章將從供電可靠性角度出發，對配電自動化系統規劃中的供電區域設置、關鍵技術應用以及差異化規劃原則的引入進行探析。

關鍵詞：配電自動化系統；供電可靠性；規劃

前言

配電自動化系統作為我國現行電力系統建設中的主要內容，其本身要求結合不同供電區域采取不同的可靠性設計方式，這種方式便為差異化規劃原則，是配電自動化系統建設重要指導原則。但如何將這種差異化規劃原則引入，又成為配電自動化系統建設的主要難題。因此，文章對配電自動化系統建設研究，具有十分重要的意義。

1 配電自動化系統設計中的供電區域

從現行電網建設中供電可靠性要求看，其可劃分的區域可歸納為六類，具體包括：第一，對于30MW/km2以上負荷密集的區域，要求供電可靠性保持為99.99%，可稱其為A+區域。以高新技術開發區、市中心區為例，都在A+區域范圍內。第二，在15-30MW/km2的負荷情況下，與A+區域相同，也要求具有較高的供電可靠性，該類區域被叫做A類區域。第三，在6-15MW/km2的負荷情況下，供電區域在供電要求上可保持99.965%，如重點城市市區、地級市市中心區等，被叫做B類區域。第四，以1-6MW/km2負荷情況為依據，在供電要求上保持為99.897%，如發達城鎮、地級市市區，可劃入該類區域中，稱其為C類區域。第五，在負荷分散情況下，如0.1-1MW/km2，多表現在農村、城鎮供電區域上，該類區域可被叫做D類區域。第六，對于0.1MW/km2以下負荷，其供電可靠性要求較低，一般如偏遠農牧區都可被劃入該類區域中，稱其為E類區域[1]。

2 配電自動化系統規劃中的關鍵技術

2.1 主站規劃設計

配電自動化系統建設中，要求做好主站設計工作，可細化為前置延伸模式與大、中、小模式。其中前置延伸模式下，要求主站能夠在監控區域前置延伸，其目的在于使區域信息采集得以實現，可滿足就地監控要求。而在大、中、小模式下，強調以可擴容平臺為主，保證其與相關系統如GIS、PMS以及EMS等在信息交互總線利用下實現互聯，這樣能夠滿足整合與共享配電網信息要求，在此基礎上進行配電網圖模的構建，進而達到配電網故障處理、監控等要求。對于不同類型主站建設，需以信息接入量為依據，如大型主站，其信息接入量超出50萬點，而在中型、小型主站上，分別保持在50萬點與10萬點以內的信息接入量。此時在配置軟件模塊與硬件設備上應注意區分，其中大型主站應在SCADA配置下，將其他應用軟件、信息交互以及故障處理模塊引入，而中型主站可有選擇性的配置高級應用軟件，小型主站則以信息交互、故障處理以及SCADA模塊為主[2]。

2.2 終端與通信部分設計

配電自動化系統設計中，終端設計是否合理極為重要，一般以“二遙”、“三遙”終端為主。其中的“二遙”終端主要指可滿足電流遙測、故障信息上報功能要求的終端。實際設計過程中對于開關部分無需引入電動操作機構。但終端若有本地保護功能，此時需配備電動操作機構。終端功能的實現既可引入GPRS方式，也可將無線專網應用其中。而對于“三遙”終端，該終端在體現故障信息上報功能的基礎上，也要求將遙控、遙信與遙測功能融入，且需使電動操作機構設置在控制開關上。與“二遙”終端不同，該終端在非對稱加密中，通常通過光纖通道的應用實現。

2.3 繼電保護技術

繼電保護技術應用下，主要需以供電可靠性為核心。其中在農村配電網方面，其本身表現出分支多、供電半徑長以及短路容量低等特點，所以為使故障被快速切除，可將三段式過流保護設置于主干線中，并裝設斷路器。而對于城市配電網，其供電半徑斷且的短路容量大，一旦有故障問題出現，將面臨整定電流值問題。所以可采取級差保護措施，保證故障狀態下主干線、分支不會相互影響[3]。

3 配電自動化系統差異化規劃的實現

實際規劃設計中，除保證在主站設計、終端設計以及繼電保護等合理外，可考慮將差異化規劃原則引入其中。這種差異化原則，對于配電系統主站，可將前置延伸模式用于縣城中，而小型、大中型與重點城市分別進行小型主站、中型主站與大型主站的設置。對于繼電保護、配電終端則需以不同供電區域為依據進行規劃設計，如A+區域部分，可將全電纜供電方式引入，并在配電終端上以“三遙”為主，可使故障率得以減少，且在故障情況下能夠快速恢復供電。在A類區域，也可在配電終端上以“三遙”為主，并在供電上選擇絕緣導線或電纜，同時，為使線路故障率降低，應利用GPRS通道、“二遙”終端與本地保護進行結合。對于B類區域，主要將“三遙”終端配置在線路與聯絡開關上，其他終端以GPRS通道、“二遙”配電終端為主，有利于故障率的降低。區別于B類區域規劃設計，C類區域系統規劃中，要求全部以GPRS通道、“二遙”配電終端為主。在D類區域，規劃過程中可在斷路器應用下，采用三段式過流保護，再結合GPRS通道、“二遙”，以此使故障被切除。除此之外，實際規劃過程中，要求對重要用戶也需做好系統規劃，可按照A+區域的方法完成規劃工作[4]。

4 結束語

配電自動化系統的合理規劃是提高配電系統供電可靠性的關鍵所在。實際規劃過程中，應注意以供電可靠性需求為依據進行不同區域的劃分，明確自動化系統建設中的相關技術，利用差異化規劃原則，使不同區域配電系統建設中，都能達到供電可靠性標準，這樣才能加快電網建設步伐。

參考文獻

[1]劉健，林濤，趙江河，等.面向供電可靠性的配電自動化系統規劃研究[J].電力系統保護與控制，2014，v.42；No.41311：52-60.

[2]譚媛，李浩，侯亞坤.面向供電可靠性的配電自動化系統規劃研究[J].科技與企業，2015，No.29623：86.

[3]田星.研究面向供電可靠性的配電自動化系統規劃[J].科技尚品，2015，No.8611：16-17.

[4]劉健，程紅麗，張志華.配電自動化系統中配電終端配置數量規劃[J].電力系統自動化，2013，v.37；No.51412：44-50.