面向供电可靠性的配电自动化系统规划探讨霍明

面向供电可靠性的配电自动化系统规划探讨霍明

霍明

（河南立新监理咨询有限公司河南郑州450000）

摘要：合理规划配电自动化系统可有效提高供电可靠性。在实际规划设计时，需要按照供电可靠性的要求来划分不同的供电区域，明确在建设过程中需要应用的关键性技术，通过引入差异化规划原则，让不同供电区域内建设的配电系统可以满足供电可靠性的标准规范，从而加快电力系统的建设步伐。本文就面向供电可靠性的配电自动化系统规划进行简单的阐述。

关键词：供电；可靠性；配电；自动化；系统；规划；探讨

引言

就目前而言，我国电力系统建设过程中不能缺少的一部分是配电自动化系统的建设，在进行配电自动化系统的规划设计时，其规划设计的基础原则是差异化规划，主要是以供电区域的特点为依据，运用可靠性设计方式进行不同供电区域的供电可靠性配电自动化系统规划。但是，在实践中，如何合理的纳入差异化规划原则还是一个问题。

1配电自动化系统的可靠性供电区域划分

按照现阶段电力系统建设的供电可靠性，可将供电区域分成6类，主要包括：①区域内负荷达到30MW/km2以上的区域，供电可靠性必须维持在99.99%，也可称作“A＋区域”。A＋区域内包含市中心区、高新技术开发区等。②区域内负荷达到15～30MW/km2的区域，同A＋区域一样，对供电可靠性的要求较高，此类区域即为A类区域。③区域内负荷达到6～15MW/km2的区域。根据相关标准规范，此供电区域供电可靠性可以维持在99.965％左右，例如地级市市中心区、重点城市市区等，也被称为“B类区域”。④区域内负荷达到1～6MW/km2的区域，供电可靠性需要维持在99.897%左右，例如地级市市区、发达城镇等均可以归纳到此类区域内，即为“C类区域”。⑤区域负荷在0.1～1MW/km2的区域。此现象在城镇供电区域、农村供电区域较为常见，这类区域被称为“D类区域”。⑥区域内负荷在0.1MW/km2以下的区域，对供电可靠性要求不高，通常情况下，该类区域中可包含偏远农、牧区，也被称为“E类区域”。

2配电自动化系统可靠性影响因素

配电自动化系统可靠性影响因素主要分为内部因素和外部因素。其中可靠性影响的内部因素有：①线路方面如配电线路的非全相运行、配电线路的短路、配电线路的断线、瓷瓶闪络放电、倒杆、树害等；②变电方面如配电系统使用的互感器故障（电压电流互感器）、配电变压器故障、开闭所或者真空断路器故障等；③网架结构的影响；④电源的供电能力的影响等。

其中可靠性影响的外部因素有①：1）气候因素如大雨受雷击的因素影响；②由于检修、实验、施工等因素造成的作业停运；③人为的操作导致的意外事故等。

3配电自动化系统规划内关键技术应用

3.1主站规划设计

在配电自动化系统的建设中，需做好主站设计工作，并将其细化，分为小、中、大模式和前置延伸模式。其中，前置延伸模式需要主站在监控区域范围内进行前置延伸看，主要是为了采集区域数据信息，达到就地监控的目的；而小、中、大模式，主要以可扩容平台作为核心内容，确保它与EMS、PMS、GIS等相关系统，通过信息交互总线达到互联的目的。这样就能达到配电网信息共享和整合的目的，在此基础上构建相应的配电网图模，从而实现配电网的故障监控与处理。对于不同类型的主站建设来说，应以信息接入量为相关参考依据，例如小型主站信息接入量保持在10万点内，中型主站信息接入量保持在50万点内，而大型主站接入信息量则大于50万点。这时，要注意区分硬件设备、配置软件模块，大型主站需要在SCADA软件的配置下，引入其他的故障处理模块、信息交互模块以及应用软件；而中型主站配置高级应用软件具有可择性，小型主站主要模块为SCADA模块、故障处理模块和信息交互模块。

3.2通信与终端部分设计

在设计配电自动化系统时，确保终端合理具有重要意义。通常情况下，终端以“三遥”“二遥”为主，其中，“二遥”指的是符合上报故障数据信息、遥测电流等功能需求的终端。在实际设计时，开关部分不需要电动操作机构的引入，而如果终端具有本地保护的功能，则应做好电动操作机构的配备工作，不仅可以引入无线专网应用来实现终端功能，还可以引入GPRS方式来完成。“三遥”主要表现在上报故障信息方面，要求融入遥测、遥信、遥控功能，并且需要在控制开关上装设电动操作机构。在非对称加密情况下，此终端的实现可采用光纤通道方式。

3.3继电保护技术

继电保护技术主要以供电可靠性为主旨。从农村配电网方面分析，多体现出低短路容量、较长供电半径、较多分支等特点，因此可以快速切除故障，在主干线上设置三段式过流保护，并安装断路器。从城市配电网方面分析，多呈现出短路容量大、供电半径短的特点。当发生故障时，需要对电流值进行整定，可以选择级差保护措施，确保故障状态下分支线与主干线两者并不会互相干扰。

4差异化规划的实现

在实际设计规划时，不仅需要确保继电保护、终端设计、主站设计的合理性，还需要考虑引入差异化规划原则。对于配电系统主站来说，可在县城中应用前置延伸模式，而大、中、小重点城市可分别设置大、中、小型主站。对于配电终端和继电保护，应以不同供电区域为参考依据来规划设计，例如A＋区域可引入全电缆供电方式，同时配电终端采用“三遥”终端，降低故障发生率，并且出现故障时可及时恢复供电。A类区域配电终端采用“三遥”终端，选用电缆或者绝缘导线作为供电线路。此外，为了降低线路故障发生率，需要融入本地保护、“二遥”终端、GPRS通道。对于B类区域，在联络开关、线路上配置“三遥”终端，其他终端采用“二遥”终端和GPRS通道，可有效降低故障发生率。对于C类区域，所有终端均选用“二遥”配电终端和GPRS通道。对于D类区域，在应用断路器的情况下，选择三段式过流保护，并与“二遥”、GPRS通道相结合，可快速切除故障。另外，在实际规划设计时，需要做好重要用户的相关系统规划，规划工作以A＋区域的方式为依据。

5配电自动化系统的差异化规划设计

以某城市为例，该城市的供电可靠性要求较高，大都属于B级供电区域，也有一部分是A级供电区域，面对这样的情况，必须实现配电自动化系统的差异化规划设计。

必须增加电动操作机构投入量，进行分枝式接线，提升系统联动性，对配电线路应用段进行划分，在此基础上进行针对性监控操作。此外，利用“三遥”分段方式实现不同终端共享同一操作平台。近一段时间的观察和分析，发现这种方式可以满足本地供电保护的要求，而且能降低线路的电力负荷，能避免发生不必要的故障，延长线路使用寿命。由此可见，配电自动化系统供电可靠性差异化规划有很强的应用价值。

6小结

随着我国电网规模的不断扩大，对自动化配电系统的综合性能要求逐渐提高。但我国部分地区在建设系统的过程中，规划设计存在不合理之处，例如光纤通道架设密集，遥控、遥信、遥测等未根据主站实际能力来设计，导致配电自动化性能无法充分发挥出来，所以需要将规划设计工作做好。

参考文献：

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