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城市配网自动化可靠性评估与成本效益分析郭胜

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：郭胜

[导读] 摘要：随着用电量的不断增长以及对供电可靠性的严格要求，导致出现了很多类型的配电系统设备，缺少了系统的统一性，增加了配网的风险和管理难度，出现问题的时候需要工作人员到故障站点进行维修操作，给用户带来了生活的不便，同时耗损了大量的时间。

        国网山西省电力公司平顺县供电公司山西省 047400
        摘要：随着用电量的不断增长以及对供电可靠性的严格要求，导致出现了很多类型的配电系统设备，缺少了系统的统一性，增加了配网的风险和管理难度，出现问题的时候需要工作人员到故障站点进行维修操作，给用户带来了生活的不便，同时耗损了大量的时间。然而，配网自动化具有投入大、成本高的特点，它并不完全适合于所有地区。因此，需要运用严谨而科学的方法对其效益以及可靠性进行研究，从而为相关优化决策提供定量依据。鉴于此，本文主要分析探讨了城市配网自动化可靠性评估与成本效益方面的内容，以供参阅。
        关键词：城市配网；自动化；可靠性；评估；成本效益
        引言
        近年来人们的生活水平得到了一定程度的提升，对于供电可靠性的要求也得到了一定程度的提升。但是电力行业的不断发展，也导致了配电系统设备的种类与数量变得越来越多，系统复杂程度也得到了进一步的提升，并使得其出现风险的概率得到了上涨。通过配电网自动化技术的应用，能够有效提升供电的可靠性，对于供电质量也能够起到良好的改善效果。因此各个区域的电力企业也就需要加强对城市配网自动化的可靠性以及成本效益进行深入的评估与分析，然后在分析结果上采取针对性的优化措施，来让自身的经济效益跟社会效益得以提升。
        1配网自动化系统概述
        配网自动化系统主要包括四部分：配电主站、配电子站、配电终端和通信通道等，通过四部分的配合使用实现对配电网运行的监控。其中配电主站是整个配电自动化系统的核心，主要负责对配电网运行产生的数据进行采集监控，而且可以扩展实现电网的分析应用等功能；配电子站作为连接其他部分的中间层，一方面能够对整个配网自动化系统的结构层次进行优化，有利于提高系统内数据信息的传输效率，实现配网通信系统的组建，借助配电子站能够实现对于各项信息数据的汇集整理，及时处理系统内产生的敌障，而且能够配网自动化系统的运行状态进行通信监视。所谓配电终端，一般安装在配电网的各个现场，能够实现对于现场设备的远程监测，对相关单元进行控制，在配网自动化系统中使用的配电终端主要包括开关站、配电变压器监测终端TIU、配电开关监测重点FTU、公用以及用户配电所的监控终端DTU等。目前惠水供电局城区范围内已经建设了10条10KV配网线路，根据城区配电网的发展规模和应用需求，未来几年还会持续增加配网线路。所以需要选择性能较为优越的配电自动化主站系统。比较合理的方式是前期首先开展配电自动化主站系统的建设，同时将该城区城变管辖区域内部分线路的配电终端采用无线通讯的方式接入馈线终端；然后在未来几年逐渐对相应线路开关及终端设备进行改造，开展其它区域的线路配电终端的接入工作，最终在预期时间内全部实现自动化开关“三遥”功能应用的目标。
        2配网自动化对系统可靠性的影响及其评估方法
        2.1配网自动化对系统可靠性的影响
        在对配电网进行自动化改造以后，配电网的监测、控制以及行为不再过多依靠人工，而是更多地依靠预设系统及控制终端实现。

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自动化配电网系统中，新增了通信设备、配电子站以及配电终端，可以对配电系统中出现的需求进行准确定位，从而根据供电能力适时调整供电计划；同时，还可以对故障进行快速而精确地定位，从而便于采取措施，减少故障的影响范围和影响时间。可见，从理论上来看，配网自动化确实可以有效地提升系统可靠性。
        2.2配网自动化系统可靠性的评估方法
        为了对配网自动化系统可靠性进行评估，需要构建平均停电时间（CAIDI）（小时/户）、停电平均持续时间（SAIDI）（小时/每户每年）、供电平均可用率（ASAI）、系统平均供电缺口（AENS）（千瓦时/每户每年）以及停电平均频率（SAIFI）（次/每户每年）等5个指标。
        3配网自动化系统的成本效益分析
        配网自动化能够提高城市电力系统供电的稳定性，能够缩小故障方位，降低停电时间。但是，建设配网自动化需要投入大量的资金，涉及的范围也比较广，运行运用与经济效益需要进一步考虑。研究其可靠性成本可为提供参考依据。可靠效益值得是通过有效措施促使电力系统达到某种特定的可靠水平从而满足用户的用电需求。为了是配网自动化建设后能够使电网企业得到应有的社会效益和经济效益，可通过停电时间和故障损失点亮来计算其效益。损失的点亮可以通过故障时切除的负荷量与停电时间的成绩评估，停电期间损失的电量就代表着电网公司售电量的减少以及经济收益的损失。想要实现配网自动化首先要改造配网网架，配网网架的改造需要投入大量的资金，因此，在计算投资比例时应有所差别，网架改造的投资金额要占总金额的70~80%，但是实际上，配网自动化只是在优化的基础上增加10~20%，如果将网架优化的成本也计算在配网自动化内，建设配网自动化的费用需要很漫长的时间才能回收，不符合实际情况。增收电量的经济效益是未实现自动化改造前的停电损失减去改造后的停电损失期望值，在效益成本曲线中，系统的可靠性为Rpre，通过方案改善可提高至可靠性点Rfol，投资成本为c（R），经济效益为b（R），则可用公式Sprofit=b（R）-c（R）。根据公式计算的出的结果，若净利润大于零，说明投资方案在规划内，经济效益超过投资成本，反之亦然。
        结束语
        总而言之，近年来人们的生活水平得到了一定程度的提升，对于供电质量的要求也得到了进一步的提升，为了充分满足人们的高质量电力需求，也就使得城市配网系统的自动化改造工作成为了一种必然的趋势。在具体的改造过程之中，只有做好该改造工作的成本效益评估，并得到成本与效益之间的相互关系，才能够实现各种改造资源跟电力资源的最优化配置，其对于供电可靠性的提升以及电力企业综合效益的提升也都具备有非常重要的意义。
        参考文献
        [1]崔杰.城市配网自动化可靠性评估与成本效益分析[J].建筑工程技术与设计.2017(30).
        [2]肖益平,李灵勇.城市配网自动化可靠性评估与成本效益分析[J].大科技.2018(09).
        [3]赵晓慧.城市配网自动化可靠性评估与成本效益分析[J].电力科学与技术学报.2015(01).