論配電網自動化對供電可靠性的影響

吳 寧

（國網江蘇省電力有限公司 鎮江供電分公司，江蘇 鎮江 212000）

0 引 言

通過使用配電網自動化可以創新供電模式，幫助了解實際發生故障的位置，從而采取合理有效的措施來解決，確保其他區域正常供電的前提下，盡可能快速恢復故障區域的供電，以此來提升用電的可靠性。隨著社會經濟發展水平越來越高，電力供應體系也應有相應的優化和創新。如果依舊采用傳統的供電模式，是無法滿足日益增長的用戶需求，這樣就會直接阻礙配電網自動化建設。因此，加強配電網自動化建設對保障供電的可靠性具有重要意義。

1 配電網自動化對于供電可靠性的意義

如果因為故障導致停電，不能準確定位故障并找到發生故障的原因，這時就需要利用停電處理的方式來排除故障，但是這樣會影響配電網的實際運行，進而造成危害。在配電網系統的自動化運行過程中，可以利用遙測功能和遙信功能采集故障電流信號，之后直接將故障信號傳遞給系統后臺對應的自動化主站。主站基于邏輯判斷展開故障信號分析處理，明確故障影響范圍，幫助維護人員快速展開檢修工作并消除故障，保障系統的穩定性和安全性，提高電能供電質量[1,2]。

系統一旦在運行時發生故障，就需要做好故障隔離工作。對于配電網的控制，最有效的方法之一是遠程控制。保證系統依舊處于運行狀態，通過遠程控制來實現自動化開關的遙控，從而將故障單元隔離，這樣就可以避免大規模停電造成的影響。配電網自動化控制能夠實現故障處理效率的全面提升，并且生成故障報告，使故障定位更加準確，借此大大縮短隔離故障時間，對所采集的數據進行整合分析以后定位網架結構中需要優化的地方，找到根本原因，采取有效的方法和策略成功排除故障，確保配電網系統處于穩定的運行狀態[3]。通過遠程測量的方式，也可以采集系統運行過程中各種狀態信息，通過遠程控制方式妥善解決問題。

無論是對于變電站的圍墻，還是對于用戶，在任何一個環節都可以進行遠程控制與實時監測。配電網系統所采用的管理模式能夠根據實際需求進行針對性的調整和改進，以此來滿足管理效率的提升。另外，針對配電網的規劃和設計，通過分析挖掘運行數據也可以將其作為重要參考依據。這一種方式相比傳統模式，利用遙控技術采集數據和信息，并且通過深入分析配電網實際的運行數據，可以滿足提高配電網規劃方案可行性、有效性的要求，以此來保障供電可靠性，在縮短故障排查時間的同時保障正常的供電[4]。

2 合理構建自動化配電網提升供電可靠性的分析

為了更好的研究配電網自動化對供電可靠性的影響，以某地區的實際自動化建設情況進行分析。由于該地區自動化建設中存在在線率偏低、運行維護分工不明確、設備故障率偏高以及遙控率過低等問題，因此需要合理構建自動化配網，以此來提高供電的可靠性。在具體實施環節，要做到配電網的網絡結構優化，配套通信光纖建設，選擇先進設備，注重配電網自動化的運行與維護，從而滿足配電網自動化運行要求，提升供電的可靠性。

2.1 優化配電網的網絡結構

基于典型接線模式進行合理自動化改造，從而優化網架結構，完善配電網系統建設。例如，針對110 kV的A站與220 kV的B站的實施，對產業園等重要的客戶提供供電服務，接線時主要引進“兩供一備”方式，滿足N-1安全準則和要求，提高設備利用率，線路的負債率能夠達到66.7%，最終滿足實際的轉供電需求，提供了穩定的電力來保障區域性供電，為產業園等重要客戶提供可靠性較高的用電保障服務。具體的示意圖如圖1和圖2所示[5]。

圖1 雙電源供電方案聯絡電氣

圖2 雙電源供電方案聯絡電氣

2.2 配套通信光纖建設

配電自動化系統的實際建設主要是結合兩層體系結構，即自動化的主站與終端的設備層，利用無線公網或光纖等實現數據通信。根據分層應用和集中采集模式，可以促進自動化主站的統一運行，實現配電網系統維護，并不需要單獨設置自動化系統[6]。對于A站、B站的新建10 kV電纜線路，強調同步進行光纖建設，并且接入現有的電力通信網，對光纖通過套PE保護管的方式實現在電纜排管和電纜管溝的同步敷設。實施光纖通信主要有4個優勢。第一，擁有較高的可靠性，基于光纖傳輸數據可以滿足網絡數據可靠性的全面提升。多芯光纖本身是相互不干擾的，當單根光纖出現問題的時候，也不會對其他單元的數據傳輸造成影響。第二，通信容量較大，單根光纖可以達到20 THz的潛在帶寬，通過多芯光纖同時實現和多個數據傳輸單元（Data Transfer Unit，DTU）之間的數據交互和傳輸，滿足數據傳輸總容量的提升。第三，傳輸速率較快，能夠使實際的光纖傳輸速率達到3 Mb/s，真正實現數據的短時間傳輸和故障的短時間檢查及短時間隔離。第四，抗干擾能力較強。電磁不會對光纖通信產生干擾，即擁有較高的傳輸質量和良好的抗電磁干擾性能[7]。配網光纖通信如圖3所示。

圖3 配網光纖通信

2.3 選擇先進設備促進配網自動化建設

目前，配電網基本上都使用傳統的普通戶外開閉所，一旦線路發生故障或設備出現故障，就需要通過人工操作的方式來進行斷電和復電，這樣會導致配電網可靠性的降低。針對10 kV電纜線路，其直接選擇帶三遙自動化工廠的戶外開閉所，依托監控設備進行遠程的測量、傳輸及控制，促使配電設備憑借DTU完成和主站之間的數據傳輸。同時基于電動操作機構也可以實現自動化主站遙控動作的執行，滿足故障的定位和隔離要求，從而避免主干線路開關跳閘問題頻繁出現，縮小故障停電的實際范圍[8]。

2.4 注重配網自動化的運行與維護

配網接線模式多種多樣，并且配電網設備種類較多，性能參數也存在諸多差異，這些會直接影響配電網的維護。配電網自動化中監控開關、線路以及配變等不僅監控對象類型多樣，管理流程也比較復雜，且戶外設備容易受到環境影響，二次設備容易受到振動和磁場等干擾，為了能夠發揮配電網自動化系統的功效，需要有效落實配電網運行維護工作[9]。

2.5 建設成效

本配電網的自動化建設改造成效主要表現在3個方面。

第一，可以滿足故障的快速定位與隔離，針對部分線路利用自動重合或遙控技術就能夠滿足快速恢復非故障區域供電的要求，縮短查找故障所花費的時間，在提高故障排查效率的同時還可以滿足有效提升供電可靠性[10]。第二，本配電網利用開關進行遠程遙控，提升了運行作業的效率，也保障了操作人員的人身安全。第三，滿足配電網運行可視化管控要求，針對配電網運行狀況進行實時在線監控，提高了配電網運行的靈活性、安全性以及經濟性，同時加快了停電反應速度，為配電網的規劃與設計提供了準確全面的統計參考數據。第四，為實現配電網系統的自動化運行和計量調度的自動化奠定了良好的基礎，可以保障配網實際生產管理的規范性、及時性以及準確性，全面提高生產管理水平[11]。

3 結 論

配電網自動化建設力度的不斷加大對供電可靠性也產生了重要的影響，國民經濟的發展使供電行業面臨更高的可靠性要求和安全性要求，這需要各個電力企業注重配電網自動化建設，不斷促進配網自動化系統的完善和優化。只有通過不斷深入研究并積極解決配電網自動化建設中存在的問題，才能為電力系統的安全可靠運行提供保障，促進電力行業的發展。