基于配網自動化的供電可靠性提升研究

朱思杰，蒲建宇，曹薇薇

（國網淮北供電公司，安徽 淮北 235000）

配電網是我國電力系統中的重要組成部分，也是電網企業與電力用戶聯系的重要途徑。隨著智能電網的飛速發展，配電網的供電可靠性應逐步提高。電網企業應注重配電網運行質量的提升，最大限度的保障供電可靠與安全。通過構建并優化配網自動化控制，能夠保證供電系統的穩定運行，為電力用戶提供高質量的電能，降低故障風險，推動電力行業的發展與進步。

1 概述

1.1 配網自動化簡述

配網自動化實際上就是對網絡技術、電子信息通訊技術、計算機科學技術等現代化技術的有機整合應用。配網自動化系統集合了各項現代化技術的功能優勢，提高了配網系統整體的功能性，實現了24h不間斷的運行。

配網自動化系統在建設后，一旦發生電力故障問題，工作人員就能夠通過系統實現對故障位置的準確檢測、精準定位、實時跟蹤。從而有效降低發生故障的概率，提高了配電網供電的可靠性與安全性，為人們提供最佳的電力供應保障。

1.2 配網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

在傳統的配網中，一旦發生電力故障，很難對故障發生的具體位置進行精準的測算與定位。這樣不但影響配網的安全運行，還影響電力的正常供應。而通過配網的自動化建設，能夠實現故障定位的精確化，及時的探測到故障的具體范圍，相關的電力故障維護人員能夠及時到達故障現場，進行故障消缺。有效縮小故障范圍、節約故障處理時間，提升配網消缺效率，為廣大的電力用戶提供高效的配網供電服務。

1.2.2 自動準確的反饋故障信息

自動化的反饋系統，主要是受中央控制系統的直接控制，它能夠針對較小的電力故障，進行自主的故障處理。在配網自動化故障定位的基礎上，建立起功能性的自動化反饋系統。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，能夠控制好故障發生的范圍；在故障處理后，通過自動化反饋系統能夠及時將配網恢復到正常的運行狀態，為配網供電的可靠性提供保障。

2 配網供電不可靠的原因

2.1 電網結構不合理

目前配電網線路的供電方式仍以單回路放射式為主，尤其是廣大城鎮農村地區，具備手拉手聯絡功能的線路覆蓋率不高。部分配電網線路的供電半徑過大，供電路徑的地理環境復雜，供電可靠性低。配電網架空線所占比例較高，對于惡劣外部環境的抗干擾能力差。部分線路同桿架設的設置不合理，如同桿回數過多，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量較少，在處理故障時不能縮小停電范圍。

2.2 線路及設備故障

線路及設備故障是影響配電網可靠性的最主要的因素。線路設備以換代維，使用時間過長，老化現象嚴重，導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 惡劣的自然環境

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

2.4 設計及施工不規范

配電網中架空裸導線對地距離較低，電纜線路采取直埋敷設，導致配電網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，部分保險的質量較差，甚至部分小企業用戶不規范使用鋁線纏繞的方式，在故障發生時直接導致越級至主干線斷路器跳閘，擴大停電范圍。

3 構建自動化配網，提升供電可靠性

3.1 優化配電網的網絡結構

對配電網的運行現狀進行全面優化。合理增加配電網線路聯絡斷路器的數量，對于供電負荷長期過大的線路，通過聯絡點轉移部分負荷，以減輕供電壓力；將部分供電環境差、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整和布置，一是減少同桿線路回數，二是改變公用線和專用線同桿現狀；對于供電半徑較大的線路，通過新增線路、變壓器布點，實現縮小線路故障時的停電范圍。

3.2 優化配電網的維護管理

合理安排計劃停電，加快推進配電網的狀態檢修；基于設備主人制來劃分配電網線路的維護范圍，優化故障的處理流程，降低現場安全風險，針對配電網設備重復停電的情況，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 引用先進設備，推進配網自動化

3.3.1 應用智能分界斷路器

傳統的配網斷路器，當發生內部故障或者用戶不規范用電時，會造成多級跳閘，越級跳閘，導致主干線接地或者跳閘，大大降低了配電網的可靠性。加快推進智能用戶分界斷路器的應用，當發生故障時，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，在現場智能斷路器控制器上安裝GPRS無線數據終端模塊，實時采集開關狀態信息量，通過光纖通信網絡上傳分界化斷路器動作信息到主站端服務器上。調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給搶修人員，為故障排查節省了大量的時間。

3.3.3 引用零序保護接地選相裝置

當配電網發生接地故障時，傳統的處理方式為調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度員的經驗，在試拉過程中，可能會出現多條非故障線路甚至是專用線被拉開，導致停電范圍擴大，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母線的接地時間和線路的停電范圍。

4 結語

綜上所述，隨著我國電力行業的快速發展，用戶對可靠電能的供應要求也在不斷提高。供電系統運行安全的可靠也成為了社會關注的焦點。因此，要注重對配電網自動化的構建，加快提升供電的可靠水平。