配網(wǎng)自動化技術(shù)對供電可靠性的影響分析

劉江 王愛東 尹修德 曲晏嬌

摘要：隨著自動化技術(shù)在配電網(wǎng)建設(shè)中的大量應(yīng)用，配網(wǎng)自動化技術(shù)對供電可靠性的影響受到廣泛關(guān)注。本文簡要闡述了配電網(wǎng)自動化技術(shù)的概念與內(nèi)涵，對配電網(wǎng)可靠性的評估指標(biāo)進(jìn)行了探討，并在此基礎(chǔ)上，分析了配網(wǎng)自動化技術(shù)對供電可靠性的影響。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;供電可靠性;影響

1 前言

配電網(wǎng)自動化是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動制技術(shù)、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存儲等技術(shù)將配電網(wǎng)的實(shí)時運(yùn)行、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、用戶以及地理圖形等信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控及管理自動化、信息化，其內(nèi)容包括配電數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、需求側(cè)管理和配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)幾個部分。由于配電網(wǎng)自動化采用了各種電終端和保護(hù)邏輯.當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障或運(yùn)行異常時，能迅速隔離故障區(qū)段，并恢復(fù)非故障段用戶的供電，減小停電面積，縮短停電時間，從而提高供電可靠性。

2 配電網(wǎng)可靠性評估指標(biāo)

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要包括配電主站、配電終端、配電子站和通信通道等，一般采用自動重合器、自動分段器等新型開關(guān)，能對線路故障進(jìn)行快速定位、自動隔離，以縮小故障停電范圍，快速恢復(fù)非故障段供電，大大提高了供電系統(tǒng)可靠性。

配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)包括負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)和系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。常用的負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)有：負(fù)荷點(diǎn)平均故障率，單位為次/年;負(fù)荷點(diǎn)每次故障平均停電時間，單位為小時/次;負(fù)荷點(diǎn)年平均停電時間，單位為小時/年。常用的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)主要有5個，包括系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)SAIFI（次/（戶·年》、系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)SAIDI（h/（戶·年》、用戶平均停電時間指標(biāo)CAIDI（h/戶）、平均供電可用率指標(biāo)ASAI、系統(tǒng)平均缺供電量指標(biāo)AENS（kW·h/（戶·年））。其計(jì)算式為：

式中λ_i為負(fù)荷點(diǎn)i的故障率;N_i為負(fù)荷點(diǎn)i的用戶數(shù);U_i為負(fù)荷點(diǎn)i的平均停運(yùn)時間;P_i為負(fù)荷點(diǎn)i的平均負(fù)荷。可靠性計(jì)算指標(biāo)中最大的變化就是停電時間，其改善量Δt將對其他評價(jià)指標(biāo)產(chǎn)生影響，例如：縮短系統(tǒng)平均停電時間、提高供電可用率和減小系統(tǒng)平均缺供電量等。

3 配網(wǎng)自動化對供電可靠性的影響

在缺少配網(wǎng)自動化設(shè)備的情況下，故障發(fā)生后往往整條饋線處于停電狀態(tài)，同時，故障定位十分困難。配網(wǎng)自動化設(shè)備的引入對提高配電網(wǎng)供電可靠性主要體現(xiàn)在其縮小故障影響范圍和縮短故障處理時間兩個方面。

3.1 縮小故障影響范圍

上圖為一個典型的“手拉手”環(huán)狀配電網(wǎng)，A和G為饋線出線開關(guān)，B、C、E和F為分段開關(guān)，D為聯(lián)絡(luò)開關(guān)。配電網(wǎng)正常運(yùn)行時處于開環(huán)狀態(tài)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)D打開，分段開關(guān)B、C、E和F閉合，2條饋線分別由2個配電站供電。圖中實(shí)心表示開關(guān)閉合，空心表示開關(guān)打開。假設(shè)開關(guān)A和B之間的饋線段發(fā)生故障，如果沒有裝設(shè)配電自動化裝置，則饋線出線開關(guān)A跳開，負(fù)荷a、b、c同時失去供電;如果A～G開關(guān)處均安裝了配電網(wǎng)饋線監(jiān)控終端，并通過通信網(wǎng)絡(luò)與位于配電網(wǎng)主站的后臺計(jì)算機(jī)相連，則故障發(fā)生時，配自動化系統(tǒng)自動斷開分段開關(guān)B，合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)D實(shí)現(xiàn)故障隔離，恢復(fù)b、c區(qū)段的供電，縮小了故障影響范圍。

3.2 縮短故障處理所需時間

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及實(shí)踐結(jié)果，配電站變壓器組事故時，自動操作需5min，人工操作需要30min;改由其他變壓器組和其他配電站恢復(fù)送電操作，由配網(wǎng)自動化系統(tǒng)完成需要15min，而采用人工操作則需要120min，酉己電線路事故時，由配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)控制向非故障段恢復(fù)送電的時間平均為3min，如果采用人工操作則需要55min。

4 結(jié)束語

配網(wǎng)自動化技術(shù)可以縮小故障影響范圍和縮短故障處理所需時間，提高配網(wǎng)的供電可靠性。此外，配網(wǎng)自動化技術(shù)在提高供電經(jīng)濟(jì)性、降低勞動強(qiáng)度、提高管理水平和服務(wù)質(zhì)量方面也具有不錯的優(yōu)勢，因此根據(jù)配電現(xiàn)狀和自動化技術(shù)發(fā)展情況，合理進(jìn)行配網(wǎng)自動化建設(shè)，應(yīng)是當(dāng)前及未來一段時間內(nèi)配電網(wǎng)建設(shè)的主要任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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