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面向供电可靠性的配电自动化系统规划的相关探究

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：容春艳

[导读] 摘要：配电网是电力系统中确保对用户供电的可靠性的一个重要环节,提高供电的效率和质量,是保证供电可靠的一种有效的手段,根据供电可靠性以及配电自动化系统规划的研究,通过案例分析来实现配电自动化系统规划。

        (国网河北省电力有限公司经济技术研究院河北省石家庄市 050021)
        摘要：配电网是电力系统中确保对用户供电的可靠性的一个重要环节,提高供电的效率和质量,是保证供电可靠的一种有效的手段,根据供电可靠性以及配电自动化系统规划的研究,通过案例分析来实现配电自动化系统规划。随着我国电网建设水平的不断提高，我国电网规模不断扩大，从而我国配电自动化系统的需求也越来越高。本文分析了配电自动化系统的规划思路和实施步骤，以提高配电自动化系统的综合性能，推动我国电网技术的发展。
        关键词：电力工程；配电自动化；供电可靠性
        随着我国电网的快速发展，配电自动化系统的设计已成为提高配电自动化系统综合能力的关键因素，我国配电自动化规划的内容一直不合理。目前，我国许多地区的配电自动化系统功能不能充分发挥，严重阻碍了社会的进一步发展。存在着供电可靠性不足、供配电不合理等一系列问题。为此，有关技术人员必须结合地区供电特点，认真分析和反复论证所涉及的技术方法，并采取更有效的技术手段，最终制定出符合实际需要、提高系统综合性能的配电自动化系统规划方案。
        1.面向供电可靠性的配电自动化系统规划的必要性
        随着电网建设和社会时代的发展，对我国的配电自动化系统提出了更高的要求。配电自动化系统的规划设计，必须以实际情况为依据，选择合适的规划方案，提高供电的可靠性。目前我国配电自动化系统的设计还存在着配套设备数量少、终端设备质量不够好以及网络结构设计不合理等其他严重问题，加上缺乏差分规划分析，使得配电自动化系统无法发挥应有的作用，因此有必要对这些问题进行更全面、更深入的探讨和研究，以提高供电可靠性。
        2.面向供电可靠性的配电网规划整体思路
        分析研究供电可靠性可能存在的薄弱环节，采取有效的方案，促进我国配电自动化系统的可持续发展。（1）要充分了解配电自动化系统供电可靠性因素，必须对供电区域的地理信息、经济水平等进行全面调查。（2）在实现配电自动化系统规划的过程中，有必要对影响配电网供电的因素和薄弱环节进行分析和研究，结合前期调查数据，有针对性地提出相应的可靠性指标，并根据指定的目标值验证供电可靠性方案是否达到了设定的目标值。
        2.1调查配电网的可靠性
        2.1.1相关指标的调研
        供电可靠性调查研究需要重点关注配电自动化系统规划区用户平均停电频率、平均停电时间和供电可靠率的数据信息，通过参考上述指标，工作人员可以更好地了解区域供电的可靠性水平，便于后续工作。
        2.1.2停电原因与所占比例的调查
        在整个调查过程中，有关人员需要从不同角度分析和参考该地区停电的原因。一般而言，可能导致停电的相关指标，例如停电百分比及平均停电时间，均属常见。通过对停电原因的分析，可以及时、准确地了解当地供电的可靠性程度。
        2.2制定可靠性提升方案
        （1）工作人员需要参考《配电网规划设计技术导则》或者《电力可靠性监督管理办法》等相关规范，具体分析当地经济发展的水平、年负荷密度和用电水平等因素，然后根据不同负荷区域供电可靠性的特点有针对性的制定供电可靠性目标。（2）在制定和改进配电自动化系统方案设计时，有必要从网络结构、技术设备设计水平、运行管理能力等方面进行深入探讨，减少停电时间，降低停电频率等相应的设计工作。（3）在规划方案的验证过程中，需要确保所有措施都能在相应的环境中实施，然后计算供电可靠性达到较高水平，并将计算结果与设定的目标进行比较，验证规划保证的可行性，结果满足供电可靠性目标的要求。

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        3. 面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究
        3.1继电保护技术
        农村配电网短路容量低，供电半径大，区段少。当不同部分的线路失效时，其短路电流水平是完全不同的。城市配电网具有短路容量大、短路半径小，分段多的特点，一般认为在主线路上安装断路器和三分段过流保护装置。当不同区段的线路发生故障时，很难在短路电流水平差角下设置电流值，只能依靠各级装置的保护动作和延时时间的配合，实现故障的及时排除，而不影响其他线路。
        3.2系统的可靠性模型
        3.2.1简单系统的可靠性模型
        在配电系统的接线中，主要采用各种原件最基本的串联和并联。不仅操作简单高效，而且安全性相对较高，几乎不存在较大的损失，由于部件之间的简单连接方式，复杂的计算可转化为简单的计算，整个系统可归结为一个部分。串联系统的可靠性模型: 在串联方式下，主要部件由两个或两个以上的部件组成，不幸的是，如果其中一个部件发生故障，整个系统就会关闭，换句话说如果整个系统工作良好，原有的部分必须保持完整。并联系统的可靠性模型: 并联系统主要由两个或多个部件组成。不必像在串联系统中那样保证每个部件的完整性，系统就不会继续工作，并联系统在一定程度上比串联系统耐久性更好。
        3.2.2复杂系统的可靠性模型
        由于整个配电系统结构复杂、范围广，许多部件之间的连接关系非常混乱。在某些情况下，串并联不能解决实际的链路问题，因此要使整个配电系统可靠，就必须降低估计值，如果系统真的很复杂，结果就会有偏差，结果有待考虑。
        3.3配电自动化系统的差异化规划
        3.3.1配电自动化主站
        城市可以选择前延模式的配电自动化主站，中心城市大城市、中小城市也可以根据实际需要选择大中小型配电自动化主站。
        3.3.2配电终端和继电保护
        （1）负荷密集且供电可靠性要求极高的A+类供电区域，最好使用全电缆双路电源供电的模式，安装三遥终端，快速隔离故障，恢复供电，有效降低故障率。（2）负荷较为密集，供电可靠性要求高等A类供电区域和负荷相对密集，供电可靠性要求较高的B类供电区域均可以使用电缆或绝缘导线供电，在具有保护岩石极差的架空线路上，三遥终端断路器与具有本地保护和重合闸功能的二遥终端相结合，达到故障支线快速分离，保证其他线路安全稳定的运行目标.（3）负荷集中供电可靠性，供电可靠要求中等的C类供电区域，在具有保护延时及差的架空线上，采用具有本地保护和重合闸功能的二遥终端与断路器，实现故障隔离。
        4.结束语
        综上所述，在配电自动化系统规划设计中，根据供电区域的可靠性要求，选择合适的技术装备，采用延时差分规划原则，进行高质量高效率的网络设计工作，以更好地为用电用户服务，有效提高供电可靠性水平，促进我国电力系统建设的进一步发展。
        参考文献：
        [1]黄夕婷,汝臻.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].集成电路应用,2019,36(06):68-70.
        [2]龙康清.面向供电可靠性的配电自动化系统规划分析[J].通信电源技术,2018,35(10):71-73.
        [3]董哲.面向供电可靠性的配电自动化系统规划[J].电子技术与软件工程,2018(15):97.
        [4]陈春桥.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].通信电源技术,2018,35(04):69-70.
        作者简介：容春艳（1980-09），女，汉族，籍贯：广西壮族自治区浦北县，职称：高级工程师，学历：硕士研究生，研究方向：电力工程评审