面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃分析

龍康清

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司會(huì)同縣供電分公司，湖南 會(huì)同 418300）

0 引 言

作為電網(wǎng)建設(shè)的重要工作，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃十分重要，必須結(jié)合不同供電區(qū)域的實(shí)際情況，采用相匹配的規(guī)劃方案，確保供電的可靠性，滿足用電客戶的用電需求?，F(xiàn)階段，在對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際差異化規(guī)劃過程中，還存在諸多問題，嚴(yán)重影響著供電的安全性和穩(wěn)定性。因此，研究分析面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 面向供電可靠性的配電網(wǎng)規(guī)劃整體思路

在進(jìn)行配電自動(dòng)化規(guī)劃過程中，應(yīng)從配電網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)可能存在的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究，并采取有效的解決方案提升供電的可靠性。

1.1 現(xiàn)狀調(diào)研

現(xiàn)狀調(diào)研主要是對(duì)需要供電區(qū)域的整體情況進(jìn)行調(diào)研，充分了解影響配電自動(dòng)化系統(tǒng)供電可靠性的因素。除此之外，還應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩硇畔ⅲㄐ姓^(qū)域、土地面積等）、經(jīng)濟(jì)水平等進(jìn)行調(diào)研[1]。

1.2 可靠性方案

在實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃過程中，首先應(yīng)結(jié)合前期調(diào)研所得數(shù)據(jù)，對(duì)影響配電網(wǎng)供電的因素和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，針對(duì)性地提出相應(yīng)的可靠目標(biāo)，然后根據(jù)指定的目標(biāo)確定可靠性方案。假定相關(guān)方案在完全執(zhí)行的情況下，驗(yàn)證供電可靠性方案是否達(dá)到了設(shè)定的目標(biāo)值[1]。

2 面向供電可靠性的配電網(wǎng)規(guī)劃實(shí)施步驟

2.1 配電網(wǎng)可靠性現(xiàn)狀調(diào)研

2.1.1 供電可靠性指標(biāo)調(diào)研

在供電可靠性調(diào)研過程中，重點(diǎn)應(yīng)參照用戶供電的可靠性指標(biāo)，包括配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃區(qū)域用戶的平均停電時(shí)間、平均斷電頻率和供電可靠率。通過以上數(shù)據(jù)指標(biāo)的表現(xiàn)，可以幫助相關(guān)工作人員更直觀地了解當(dāng)?shù)氐墓╇娍煽啃裕瑸楹罄m(xù)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃提供理論支持。

2.1.2 停電原因組成及所占比例調(diào)研

調(diào)研過程中，應(yīng)從不同的角度對(duì)當(dāng)?shù)赝ｋ娫蜃龀龇治?，從而掌握不同原因造成停電的相關(guān)指標(biāo)表現(xiàn)，如停電的平均時(shí)間、停電的占比等。常見的停電類型主要由計(jì)劃性停電和故障性停電兩種。根據(jù)對(duì)停電原因和相關(guān)指標(biāo)的分析，便于相關(guān)工作人員及時(shí)了解當(dāng)?shù)毓╇娍煽啃缘挠绊懸蛩亍?/p>

2.2 制定配電網(wǎng)供電可靠性提升方案

2.2.1 制定供電可靠性目標(biāo)

根據(jù)《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》，參照規(guī)劃水平年的負(fù)荷密度、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)情況和用電水平等因素，對(duì)需要進(jìn)行配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行劃分。通過對(duì)不同負(fù)荷區(qū)域供電可靠性要求，設(shè)定不同區(qū)域的供電可靠性目標(biāo)，如表1所示。

2.2.2 制定可靠性提高方案

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃過程中，設(shè)定的供電可靠性方案可按照?qǐng)D1的步驟進(jìn)行。

2.3 規(guī)劃方案驗(yàn)證

在規(guī)劃方案驗(yàn)證過程中，應(yīng)基于所有措施都可以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)供電可靠性所達(dá)到的最高水平進(jìn)行計(jì)算，并與設(shè)定的目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證配電自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃是否滿足供電可靠性的目標(biāo)要求。

圖1 配電網(wǎng)供電可靠性的提升思路

3 面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃案例分析

本文以某城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃為例，分析基于供電可靠性前提下規(guī)劃的可行性。

3.1 配電網(wǎng)可靠性和影響因素現(xiàn)狀

如表2所示，對(duì)區(qū)域內(nèi)近年來供電可靠性相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研。該區(qū)域近年來的平均停電時(shí)間和停電次數(shù)都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，從整體上來講，供電可靠性還有很大的上升空間。此外，通過對(duì)該區(qū)域的停電類型進(jìn)行調(diào)研，計(jì)劃停電占總體停電的76%，設(shè)備老化導(dǎo)致的停電占總體停電的12.4%，其他類型（設(shè)備檢修、外力影響、自然因素等）的停電僅占11.6%。

3.2 供電可靠性目標(biāo)

參照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，計(jì)劃配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃供電區(qū)域的供電可靠性目標(biāo)和終端配置方式，結(jié)果如表3所示。

表3 各類地區(qū)供電可靠性目標(biāo)和終端配置方式

3.3 薄弱環(huán)節(jié)分析

3.3.1 設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)

首先，配電自動(dòng)化覆蓋率僅為0.81%，在該地區(qū)進(jìn)行配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃過程中，建設(shè)壓力相對(duì)較大；其次，很多站點(diǎn)的傳輸設(shè)備并不支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，無法支撐現(xiàn)有數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)的建設(shè)要求；最后，本區(qū)域在規(guī)劃初期未進(jìn)行光纖通道的預(yù)留，導(dǎo)致光纖通道被占用。如果對(duì)光纖進(jìn)行改造建設(shè)，不僅影響當(dāng)?shù)氐慕煌ê腿藗兊恼Ｉ?，而且成本支出較大。

3.3.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)及檢修

現(xiàn)階段，在對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和檢修方面，相關(guān)管理人員還存在不重視、技術(shù)水平不高的問題，缺乏專業(yè)的狀態(tài)監(jiān)控處理中心和技術(shù)人才。

表1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的供電區(qū)域劃分

表2 該城市近年來供電可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)

3.3.3 綜合停電管理

在區(qū)域內(nèi)停電管理過程中，計(jì)劃停電的執(zhí)行力較差。同時(shí)，在進(jìn)行綜合停電計(jì)劃過程中，應(yīng)結(jié)合區(qū)域內(nèi)的工程和企業(yè)生產(chǎn)情況，合理制定計(jì)劃。尤其是在配電自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢修施工過程中，應(yīng)采取多種技術(shù)手段，合理安排停電時(shí)間，并且盡可能減少停電時(shí)間，避免對(duì)供電可靠性造成嚴(yán)重影響[2]。

3.4 配電主站規(guī)劃

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃過程中，配電自動(dòng)化主站的規(guī)劃設(shè)計(jì)十分重要，關(guān)系著整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)水平。

3.4.1 架構(gòu)方式

在進(jìn)行配電主站規(guī)劃時(shí)，為了滿足各種配電終端設(shè)備接入的需求，采用的體系架構(gòu)形式為“配電主站+配電終端+信息交換總線”。不僅實(shí)現(xiàn)了配電實(shí)時(shí)監(jiān)控，還優(yōu)化和拓展了其相關(guān)功能和運(yùn)行方式，從而減少了配網(wǎng)的線路損耗，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，提升了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保障了供電的可靠性[3]。

3.4.2 系統(tǒng)配置

結(jié)合未來幾年本地區(qū)的配電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，為了確保系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，采用標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備作為配電自動(dòng)化主站的硬件設(shè)備。在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)服務(wù)器配置過程中，采用雙網(wǎng)模式進(jìn)行服務(wù)器的配置，確保無論任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障都不會(huì)影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。對(duì)于縣城，則采用PC服務(wù)器，使整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理。

3.4.3 主站功能

項(xiàng)目的配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的所有基本功能，還新增了與其他系統(tǒng)接口的綜合功能，包括配網(wǎng)管理信息、供電可靠性管理、停電管理和故障搶修管理等模塊。

3.5 配電終端規(guī)劃

結(jié)合工程的實(shí)際情況，在配電自動(dòng)化終端配置過程中，先對(duì)具有實(shí)時(shí)條件或者可以一次性改造完成的線路進(jìn)行配電終端的配置，再根據(jù)制定供電可靠性的配置方案，對(duì)于A+區(qū)域全面采用三遙配電終端，對(duì)于A類區(qū)域采用三遙或二遙配電自動(dòng)化終端，對(duì)于B類地區(qū)采用三遙配置關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的配電自動(dòng)化終端，對(duì)于不具備條件改造或者無法一次性改造完成的區(qū)域先采用“二遙”開關(guān)進(jìn)行過渡，條件允許時(shí)再升級(jí)改造到“三遙”。

3.6 配電通信網(wǎng)規(guī)劃

在配電通信網(wǎng)規(guī)劃過程中，主要采用EPON無源光纖。對(duì)部分區(qū)域無法進(jìn)行一次性改造的過渡期間，可以引入載波、無線通信進(jìn)行輔助，確保配電通信網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高配電自動(dòng)化終端的在線率和遙控成功率[3]。同時(shí)，為了確保配電通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，對(duì)于縱向通信，采用“主站硬加密+終端軟加密”的保護(hù)方式；對(duì)于橫向通信，則采用部署一級(jí)信息交互總線，利用安全撥號(hào)認(rèn)證網(wǎng)管等設(shè)備，保障配電自動(dòng)化設(shè)備的安全性。

4 結(jié) 論

綜上所述，為了確保用電客戶供電的可靠性，應(yīng)對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃。在實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，根據(jù)不同區(qū)域?qū)╇娍煽啃砸蟮牟煌扇￡P(guān)鍵性技術(shù)，借助差異化的規(guī)劃原則，實(shí)現(xiàn)供電區(qū)域內(nèi)配電自動(dòng)化系統(tǒng)滿足該區(qū)域供電可靠性的要求，保障電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。