配電自動化條件下配電系統供電可靠性評估

周福柱

摘 要：對于配電自動化的新技術應用能夠大大提供供電網絡的安全性能，同時還能夠針對供電網絡進行可靠的的配電系統模型化建設。配電自動化設備能夠實現將復雜的電網分解成為多個最小的配電區域，通過自動化的運行能夠分別計算出配電網絡運行中的等效故障率和等效平均故障的最短修復時間，以最小的配電區域為單位進行故障的后果分析，從而提高供電網絡功效的可靠性。

關鍵詞：配電自動化 配電系統 供電網絡 可靠性評估

中圖分類號：TD667 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（c）-0058-02

配電網路是電力供電系統中輸電源與用戶之間的重要紐帶，配電系統的可靠性能難能夠直接影響到用戶的用電效果；在西方一些工業比價發達的國家，供電網絡的安全性評估已經成為了供電網絡配電系統規劃建設中必不可少的一項重要的項目了。傳統的供電網絡配電系統的評估法（FM EA法）僅是簡單的故障后的結果分析，通過對所有的配電系統中的軟件性能進行分析檢測，最終形成相對可靠的檢測結果。FM EA法僅適合用于比較簡單的操作系統，對于那些元件組成眾多、結構比較復雜的配電檢測系統，因其發生的故障較多，在直接使用這個評估法就會在實際操作過程中出現很多的困難。很多的專業性科研人員也在不斷地深入研究，他們曾先后提出了基于最小的割集、最小的集成路以及鼓掌擴散的供電網絡配電系統相對比較可靠的評估辦法。這種方法在實際操作實驗中通過減少負荷帶電的減小、轉移，提高供電網絡配電自動化技術的供電可靠性提供了強有力的支持。

1 供電網絡中配電自動化條件下配電系統供電可靠性研究的必要性

在供電系統中，電力運行的可靠性就是對整個供電網絡按照能夠接受的質量標準和所需要的電力資源數量不間斷地向用電客戶進行供電和供電電能的度量。配電系統可靠性的實質就是通過使用最科學、最經濟、最有效的方式方法來充分發揮供電設備的運行潛能，以此來保證供電網絡能夠向全部用戶不間斷地輸送合格、穩定的電力資源，實現全面的質量管理和安全運行性能。

供電網絡中的配電系統在不斷向著超高壓力、超遠的距離、重大型機組、承載著更大的供電容量的新時代快速發展的經濟社會發展，這也對供電網絡系統的安全性提出了更高的新要求。當代社會，隨著國民經濟的快速發展，社會的各行各業、人民居家生活等對于電力資源的需求量越來越大，對于電力資源的依賴也越來越深。無論什么原因造成的短時間停電、供電的頻率出現偏差、瞬間的電壓不穩定等因素，都會影響到人們的日常生產和生活；所以，對于供電網絡中配電自動化條件下配電系統供電的可靠性的研究是非常必要的。

2 供電網絡配電自動化條件下的簡化模型處理方法及過程

2.1 配電自動化設備中連通系的作用

在配電自動化設備運行中，在配電系統中忽略源點及母線的構成聯系時，將具有潛在連通關系的子系統稱作為連通系。在操作運行中，可以根據DT進行配電自動化設備中各個連通系的搜索。在發生故障或是供電網絡檢修時，它會受到正常區域負荷可轉移到同一連通系的其他供電電源上，而對于不同的連通系中的不同負荷就不能夠進行相互轉移的。所以，故障檢修的結果與供電網絡的安全運行可靠性的準確分析以及各個連通系之間的運行工作就能夠相對地減少計算量。

2.2 供電網絡中配電自動化設備的最小配電區域分解分析

在供電網絡中，配電自動化設備的最小配點區域就是指相互連通的若干條干線所構成的配電系統子網絡。在供電網絡區域以外的全部端點作為配點區域的開關起點或是末尾端點。當電流潮流入子網絡區域中的起點就是這個配電區域的入口點，其他的端點都被稱為內部端點或是無端點。當配電子網絡中區域中的任何一個原件發生故障或是在供電網絡檢修時，就必然會造成整個配點區域停電。因其出現故障的區域時故障檢修和停電的最小區域范圍，就可以縮短一定的計算量，能夠保證供電網絡配電自動化區域內各連通系在區域單元內的問題分析的可靠性。

2.3 供電網絡中配電自動化設備中的網絡拓撲情況分析

在供電網絡中，當配電自動化設備出現故障或是系統檢修后的設備運行方式和供電潮流的方向都會隨之發生改變。網絡拓撲就是根據配電網絡中的配電網架式結構和配點開關所處的當前狀態求得出配電系統的運行方式的這一過程。當網絡的拓撲在完成跟蹤檢測后，配電系統CT元件中的非0元素就會快速地將信息反饋到供電網絡的有向邊，這也是它的電流潮流方向。但對于變電站中的10kV的供電母線的節點就不需要這樣的過程，因其已經在運行前進行了調試，確定了相關的參數設置。

2.4 供電網絡中配電自動化設備中的點弧變換及其弧點變換

在供電網絡的配電自動化系統中，如果所有的開關都未進行負荷數據采集裝置的安裝，那么各條邊的負荷數值就會根據線路中所提供的負荷預測曲線得到監測數據；如果系統中沒有安置開關負荷數據采集裝置，就會通過這些開關的數據檢測值得出數據的監測情況；那么根據CT的相關計算方法就能夠計算出各條邊的負荷數值，這樣的過程就被稱為點弧變化。

在配電自動化設備中，對于部分未進行數據采集裝置的安裝或是裝置故障的節點出現問題，就可以從配電整體系統進行計算。當配電系統運行方式發生變化時通常就會導致供電網絡中的負荷數據進行重新的分配，這變換就會讓前后的各條邊的負荷數值不發生變化。

3 供電網絡中配電自動化設備的故障解決或設備檢修

在供電網絡正常的運行方式下配電網絡系統中的構造元件在發生故障或是檢修過程中，要對供電網絡的母線、開關、變壓器建模時的有效歸算的反饋線段等進行故障的排除。假設當饋線段及配電自動化設備的配電開關處于閉合狀態，配電自動化區域內的10kV母線就將包含在內，在故障排除和檢修時，只需要對各區域主變電站進行開關的故障排除即可，但必須要依次進行操作。

在故障排除或線路檢修過程中，要依次打開配電自動化系統中某些分段的開關進行隔離檢測，要在充分滿族配電自動化系統電氣極限的容量約束下進行操作，縮小故障檢修所影響到的范圍，縮短檢修的時間，確保能夠在最短的時間內恢復區域內的正常供電。

4 供電網絡中配電自動化的可靠性評估流程

在供電網絡中配電自動化各區域中所有的配電原件在串聯組成集成體后，只需要對其進行依次設置個區域中容易出現的故障，而不需要分別對各元件的故障發生進行設置和分析；只需要將類型相同的各個負荷點進行一并的供電可靠性最大指標的數值計算；在這樣設置的過程中就能夠減少計算的工作量，提高運行服務的質量和效果。

此外，在評估的過程中，還要深入考慮供電網絡中配電自動化設備的電氣的極限容量所受到的約束以及供電網絡母線和開關的故障問題的各種因素的影響和分析，才能夠更加符合供電網絡的實際需求，才能夠提高供電網絡中配電自動化條件下配電系統的供電可靠性。

5 結語

在供電網絡中配電自動化條件下的配電系統的供電可靠性評估中，每一個用戶的重要程度是截然不同的，在供電網絡出現故障或是檢修時，必須要根據用電客服的用電負荷進行判斷，要按照甩負荷的優先等級順序從低到高的順序進行故障的排除，確保及時輸送電力資源。在不考慮配電自動化設備、供電網絡的母線因素、開關的故障分析、供電網絡的線路系統檢測、供電網絡系統中電氣極限容量約束的影響情況下，通過建立區域模型而進行的數據計算；使其各項供電的可靠性指標都具有明顯影響，同時在分析的過程正要全面的考慮到諸多的影響因素，從而提升分析的效率，提高工作的效率。

參考文獻

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