配網自動化技術對供電可靠性的影響分析

劉江 王愛東 尹修德 曲晏嬌

摘要：隨著自動化技術在配電網建設中的大量應用，配網自動化技術對供電可靠性的影響受到廣泛關注。本文簡要闡述了配電網自動化技術的概念與內涵，對配電網可靠性的評估指標進行了探討，并在此基礎上，分析了配網自動化技術對供電可靠性的影響。

關鍵詞：配網自動化;供電可靠性;影響

1 前言

配電網自動化是利用現代計算機技術、自動制技術、數據通信、數據存儲等技術將配電網的實時運行、電網結構、設備、用戶以及地理圖形等信息進行集成，構成完整的自動化系統。實現配電網運行監控及管理自動化、信息化，其內容包括配電數據采集與監控、需求側管理和配電網地理信息系統幾個部分。由于配電網自動化采用了各種電終端和保護邏輯.當配電網發生故障或運行異常時，能迅速隔離故障區段，并恢復非故障段用戶的供電，減小停電面積，縮短停電時間，從而提高供電可靠性。

2 配電網可靠性評估指標

配網自動化系統主要包括配電主站、配電終端、配電子站和通信通道等，一般采用自動重合器、自動分段器等新型開關，能對線路故障進行快速定位、自動隔離，以縮小故障停電范圍，快速恢復非故障段供電，大大提高了供電系統可靠性。

配電網可靠性指標包括負荷點可靠性指標和系統可靠性指標。常用的負荷點可靠性指標有：負荷點平均故障率，單位為次/年;負荷點每次故障平均停電時間，單位為小時/次;負荷點年平均停電時間，單位為小時/年。常用的系統可靠性指標主要有5個，包括系統平均停電頻率指標SAIFI（次/（戶·年》、系統平均停電持續時間指標SAIDI（h/（戶·年》、用戶平均停電時間指標CAIDI（h/戶）、平均供電可用率指標ASAI、系統平均缺供電量指標AENS（kW·h/（戶·年））。其計算式為：

式中λ_i為負荷點i的故障率;N_i為負荷點i的用戶數;U_i為負荷點i的平均停運時間;P_i為負荷點i的平均負荷。可靠性計算指標中最大的變化就是停電時間，其改善量Δt將對其他評價指標產生影響，例如：縮短系統平均停電時間、提高供電可用率和減小系統平均缺供電量等。

3 配網自動化對供電可靠性的影響

在缺少配網自動化設備的情況下，故障發生后往往整條饋線處于停電狀態，同時，故障定位十分困難。配網自動化設備的引入對提高配電網供電可靠性主要體現在其縮小故障影響范圍和縮短故障處理時間兩個方面。

3.1 縮小故障影響范圍

上圖為一個典型的“手拉手”環狀配電網，A和G為饋線出線開關，B、C、E和F為分段開關，D為聯絡開關。配電網正常運行時處于開環狀態，聯絡開關D打開，分段開關B、C、E和F閉合，2條饋線分別由2個配電站供電。圖中實心表示開關閉合，空心表示開關打開。假設開關A和B之間的饋線段發生故障，如果沒有裝設配電自動化裝置，則饋線出線開關A跳開，負荷a、b、c同時失去供電;如果A～G開關處均安裝了配電網饋線監控終端，并通過通信網絡與位于配電網主站的后臺計算機相連，則故障發生時，配自動化系統自動斷開分段開關B，合上聯絡開關D實現故障隔離，恢復b、c區段的供電，縮小了故障影響范圍。

3.2 縮短故障處理所需時間

根據相關文獻研究以及實踐結果，配電站變壓器組事故時，自動操作需5min，人工操作需要30min;改由其他變壓器組和其他配電站恢復送電操作，由配網自動化系統完成需要15min，而采用人工操作則需要120min，酉己電線路事故時，由配電網自動化系統控制向非故障段恢復送電的時間平均為3min，如果采用人工操作則需要55min。

4 結束語

配網自動化技術可以縮小故障影響范圍和縮短故障處理所需時間，提高配網的供電可靠性。此外，配網自動化技術在提高供電經濟性、降低勞動強度、提高管理水平和服務質量方面也具有不錯的優勢，因此根據配電現狀和自動化技術發展情況，合理進行配網自動化建設，應是當前及未來一段時間內配電網建設的主要任務。

參考文獻

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