配網(wǎng)自動化的供電可靠性研究

劉坤鵬

【摘? 要】配網(wǎng)自動化控制是我國電力行業(yè)發(fā)展中的必然成果，標志著我國電力行業(yè)已經(jīng)進入全新的階段。配網(wǎng)實現(xiàn)自動化控制不僅能夠有效提升電網(wǎng)系統(tǒng)運行水平和管理效率，還能提升電網(wǎng)運行的安全性與可靠性。因此，加強對配網(wǎng)自動化控制的研究是供電可靠性管理的重要方面，能夠為經(jīng)濟社會平穩(wěn)發(fā)展和人民群眾美好生活提供安全、穩(wěn)定的支持。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)自動化;供電;可靠性;研究

1概述

1.1配網(wǎng)自動化簡述

配網(wǎng)自動化實際上就是對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子信息通訊技術(shù)、計算機科學(xué)技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的有機整合應(yīng)用。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)集合了各項現(xiàn)代化技術(shù)的功能優(yōu)勢，提高了配網(wǎng)系統(tǒng)整體的功能性，實現(xiàn)了24h不間斷的運行。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在建設(shè)后，一旦發(fā)生電力故障問題，工作人員就能夠通過系統(tǒng)實現(xiàn)對故障位置的準確檢測、精準定位、實時跟蹤。從而有效降低發(fā)生故障的概率，提高了配電網(wǎng)供電的可靠性與安全性，為人們提供最佳的電力供應(yīng)保障。

1.2配網(wǎng)自動化對于供電可靠性的意義

1.2.1自動精準的定位故障范圍

在傳統(tǒng)的配網(wǎng)中，一旦發(fā)生電力故障，很難對故障發(fā)生的具體位置進行精準的測算與定位。這樣不但影響配網(wǎng)的安全運行，還影響電力的正常供應(yīng)。而通過配網(wǎng)的自動化建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)故障定位的精確化，及時的探測到故障的具體范圍，相關(guān)的電力故障維護人員能夠及時到達故障現(xiàn)場，進行故障消缺。有效縮小故障范圍、節(jié)約故障處理時間，提升配網(wǎng)消缺效率，為廣大的電力用戶提供高效的配網(wǎng)供電服務(wù)。

1.2.2自動準確的反饋故障信息

自動化的反饋系統(tǒng)，主要是受中央控制系統(tǒng)的直接控制，它能夠針對較小的電力故障，進行自主的故障處理。在配網(wǎng)自動化故障定位的基礎(chǔ)上，建立起功能性的自動化反饋系統(tǒng)。在進行自動化故障定位后，對于故障進行有效的自動化反饋。通過該自動化的反饋系統(tǒng)，能夠控制好故障發(fā)生的范圍;在故障處理后，通過自動化反饋系統(tǒng)能夠及時將配網(wǎng)恢復(fù)到正常的運行狀態(tài)，為配網(wǎng)供電的可靠性提供保障。

2配網(wǎng)供電不可靠的原因

2.1電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理

目前配電網(wǎng)線路的供電方式仍以單回路放射式為主，尤其是廣大城鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)，具備手拉手聯(lián)絡(luò)功能的線路覆蓋率不高。部分配電網(wǎng)線路的供電半徑過大，供電路徑的地理環(huán)境復(fù)雜，供電可靠性低。配電網(wǎng)架空線所占比例較高，對于惡劣外部環(huán)境的抗干擾能力差。部分線路同桿架設(shè)的設(shè)置不合理，如同桿回數(shù)過多，受專用線和公用線同桿的影響，在故障處理時擴大了停電范圍，增加了停電時間。配電線路上分段斷路器的數(shù)量較少，在處理故障時不能縮小停電范圍。

2.2線路及設(shè)備故障

線路及設(shè)備故障是影響配電網(wǎng)可靠性的最主要的因素。線路設(shè)備以換代維，使用時間過長，老化現(xiàn)象嚴重，導(dǎo)致線路在遭遇惡劣天氣或者用戶沖擊電流較大時容易燒毀，故障率明顯增加。還有一些線路位置上不合理，警示標示不明顯，易受外破和施工的影響。

2.3惡劣的自然環(huán)境

自然環(huán)境對于配電網(wǎng)的可靠運行具有很大的影響。在臺風較多的地區(qū)，線路斷線甚至是桿塔斷裂、因樹障引起的接地現(xiàn)象時有發(fā)生。在雷雨較多的地區(qū)，經(jīng)常發(fā)生線路跳閘、避雷器擊穿的故障。在夏季用電高峰時，由于外界環(huán)境溫度過高，線路載流量有限，薄弱部位過熱，燒毀時有發(fā)生。

2.4設(shè)計及施工不規(guī)范

配電網(wǎng)中架空裸導(dǎo)線對地距離較低，電纜線路采取直埋敷設(shè)，導(dǎo)致配電網(wǎng)線路的抗干擾能力較差。工程施工引起的拉斷電線、挖斷電纜、車輛碰撞電桿的情況長期存在。公用線路上的專用用戶的斷路器仍以跌落保險器為主，部分保險的質(zhì)量較差，甚至部分小企業(yè)用戶不規(guī)范使用鋁線纏繞的方式，在故障發(fā)生時直接導(dǎo)致越級至主干線斷路器跳閘，擴大停電范圍。

3構(gòu)建自動化配網(wǎng)，提升供電可靠性

3.1優(yōu)化配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

對配電網(wǎng)的運行現(xiàn)狀進行全面優(yōu)化。合理增加配電網(wǎng)線路聯(lián)絡(luò)斷路器的數(shù)量，對于供電負荷長期過大的線路，通過聯(lián)絡(luò)點轉(zhuǎn)移部分負荷，以減輕供電壓力;將部分供電環(huán)境差、故障率高的架空線路改造為電纜線路，提高線路的供電可靠性;對同桿線路進行合理的調(diào)整和布置，一是減少同桿線路回數(shù)，二是改變公用線和專用線同桿現(xiàn)狀;對于供電半徑較大的線路，通過新增線路、變壓器布點，實現(xiàn)縮小線路故障時的停電范圍。

3.2優(yōu)化配電網(wǎng)的維護管理

合理安排計劃停電，加快推進配電網(wǎng)的狀態(tài)檢修;基于設(shè)備主人制來劃分配電網(wǎng)線路的維護范圍，優(yōu)化故障的處理流程，降低現(xiàn)場安全風險，針對配電網(wǎng)設(shè)備重復(fù)停電的情況，采取“一線一檔案”的措施，確定隱患故障點，有針對性地消缺處理。

3.3引用先進設(shè)備，推進配網(wǎng)自動化

3.3.1應(yīng)用智能分界斷路器

傳統(tǒng)的配網(wǎng)斷路器，當發(fā)生內(nèi)部故障或者用戶不規(guī)范用電時，會造成多級跳閘，越級跳閘，導(dǎo)致主干線接地或者跳閘，大大降低了配電網(wǎng)的可靠性。加快推進智能用戶分界斷路器的應(yīng)用，當發(fā)生故障時，通過跳開分界斷路器來及時隔離故障點，避免主干線的斷路器跳閘，可以明顯降低對主網(wǎng)供電可靠性的負面影響。

3.3.2引用三分斷路器保護裝置平臺

通過引進三分斷路器保護裝置平臺，在現(xiàn)場智能斷路器控制器上安裝GPRS無線數(shù)據(jù)終端模塊，實時采集開關(guān)狀態(tài)信息量，通過光纖通信網(wǎng)絡(luò)上傳分界化斷路器動作信息到主站端服務(wù)器上。調(diào)度員能及時準確地獲取分界化斷路器的動作信息，然后第一時間通知搶修人員組織搶修。同時，三分斷路器保護裝置平臺還具備短信通知功能，在第一時間將斷路器的動作情況通過短信發(fā)給搶修人員，為故障排查節(jié)省了大量的時間。

3.3.3引用零序保護接地選相裝置

當配電網(wǎng)發(fā)生接地故障時，傳統(tǒng)的處理方式為調(diào)度員通過逐條試拉確定故障線路。由于線路的試拉順序往往取決于調(diào)度員的經(jīng)驗，在試拉過程中，可能會出現(xiàn)多條非故障線路甚至是專用線被拉開，導(dǎo)致停電范圍擴大，故障處理時間增加。通過引入零序保護接地選相裝置，若接地故障持續(xù)超過整定時間后，則自動閉合接觸器投入電阻，增大故障線路流過的零序電流使相應(yīng)出線保護動作，利用斷路器跳閘自動切除故障線路。故障線路切除后故障消失，消弧自動退出補償，電阻投切真空接觸器自動斷開退出電阻。相對于逐條試拉的故障處理方式，零序保護接地選相裝置的投入明顯減少了配電網(wǎng)母線的接地時間和線路的停電范圍。

4結(jié)語

運用配網(wǎng)自動化技術(shù)能夠有效的提高配電網(wǎng)運行的可靠性。配網(wǎng)自動化技術(shù)能夠快速的定位電網(wǎng)故障位置、迅速隔離故障區(qū)域、分析故障成因與狀態(tài)、及時維修會更換故障元件，最終實現(xiàn)配電網(wǎng)的正常運行，恢復(fù)供電。與傳統(tǒng)的配網(wǎng)技術(shù)相比，配網(wǎng)自動化技術(shù)極大的縮短了故障處置時間，縮小了故障所在區(qū)域的范圍，為故障的快速排除提供了可靠的技術(shù)保障。本文中分別對三種故障處理方案結(jié)果進行比較，能夠明顯的看出應(yīng)用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠有效的提高配電質(zhì)量、縮短故障修復(fù)時間。因此，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是未來配電網(wǎng)運行中主要的發(fā)展和研究方向。除此之外，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟效益、降低電力系統(tǒng)人力資源成本方面都發(fā)揮著重要作用。

參考文獻：

[1]趙航宇.陳東興，馮云凱.配網(wǎng)自動化對配電網(wǎng)供電可靠性影響研究[D].華北電力大學(xué)，2016，（02）539：117-674.

[2]王穎，陳松，王瑩瑩.配網(wǎng)自動化技術(shù)對配電網(wǎng)供電可靠性的影響分析[J].智能電網(wǎng)，2015，（06）303：229-234.

[3]賴歡.電力配網(wǎng)運行可靠性的主要影響因素及防范對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，（21）：158-159.

（作者單位：國網(wǎng)青海省電力公司果洛供電公司）