配網(wǎng)自動化可靠性評價(jià)及事故處理研究
——以柳州市為例

(廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，廣西 南寧 530000)

0 引言

當(dāng)前社會生產(chǎn)生活對于供電可靠性提出較高的要求，但是需要注意到的是，電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展，配電系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)量和種類都在逐步增多，系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率也有所上升。為更好地推進(jìn)配網(wǎng)自動化安全穩(wěn)定運(yùn)行，柳州市積極開展配網(wǎng)自動化可靠性評價(jià)工作，有針對性地處理相關(guān)事故，取得良好成效。

1 柳州市配網(wǎng)自動化基本情況

柳州供電局主要提供電力輸送供應(yīng)、電度計(jì)具裝置修理、核驗(yàn)、輸電線路和變壓設(shè)備修理、安裝、送變電工程設(shè)計(jì)以及自有固定資產(chǎn)租賃服務(wù)，于2017年已經(jīng)完成OS2系統(tǒng)配網(wǎng)自動化功能擴(kuò)展等項(xiàng)目公網(wǎng)加密認(rèn)證裝置等4個(gè)標(biāo)包物資(3次采購)的采購定標(biāo)工作。柳州市的配網(wǎng)自動化運(yùn)行中，給當(dāng)?shù)厝藗兩a(chǎn)生活提供極大便利條件。

1.1 內(nèi)涵和特點(diǎn)

配網(wǎng)自動化包含數(shù)據(jù)采集與控制、負(fù)荷管理、饋線自動化、配電應(yīng)用分析以及地理信息系統(tǒng)等方面，是指融合多種先進(jìn)技術(shù)于一身的高新技術(shù)手段，其在城市建設(shè)中加以應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控和離線監(jiān)控的目標(biāo)，有效節(jié)約供電企業(yè)的人力和物力，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行中的故障，縮短故障停留時(shí)間，減少停電給人們生產(chǎn)生活帶來的不良影響。柳州市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的整體運(yùn)行，目的在于實(shí)現(xiàn)整個(gè)配網(wǎng)運(yùn)行的自動化，進(jìn)一步提升柳州供電局的供電質(zhì)量和配網(wǎng)運(yùn)行效率。

1.2 功能

細(xì)致分析柳州市配網(wǎng)自動化的功能，能夠發(fā)現(xiàn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①自動化控制無功補(bǔ)償電容器投切。②針對電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動態(tài)加以自動化監(jiān)控，并自動化采集好監(jiān)控系統(tǒng)信息，達(dá)到全方位監(jiān)控城市配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的目的，在采集配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上可以深入分析數(shù)據(jù)，在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行故障，并發(fā)布出相應(yīng)報(bào)警信號。③配網(wǎng)自動化運(yùn)行中具備自動抄表和自動化生成電能賬單的功能，減輕工作人員的工作量，還保障抄表準(zhǔn)確性。④通過用電客戶信息管理系統(tǒng)，可以及時(shí)存儲客戶的各項(xiàng)信息，并加以出準(zhǔn)確查找。⑤借助于配網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)，可以細(xì)致分析配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中有運(yùn)行故障，該項(xiàng)系統(tǒng)會中斷電力供應(yīng)，選派維修人員開展檢修工作。

2 配網(wǎng)自動化供電可靠性評價(jià)

2.1 配網(wǎng)自動化對于供電可靠性的評價(jià)

柳州市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，主要涉及到配電主站、配電子站、配電終端以及通信通道等子系統(tǒng)，實(shí)際開展配網(wǎng)管理工作時(shí)，可以發(fā)揮自動重合器和自動分段器等設(shè)備的作用。柳州市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出輻射狀，在正常運(yùn)行狀態(tài)下處于開環(huán)情況，在引進(jìn)自動化改造作業(yè)之后，可以在饋線終端單元設(shè)置分段開關(guān)，由此配網(wǎng)運(yùn)行中的某個(gè)線路或者元件產(chǎn)生故障，可以通過通信通道準(zhǔn)確定位和判斷出實(shí)際故障位置和故障類型信息，從而采用正確的分合操作手段[1]。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以依賴控制終端和預(yù)設(shè)系統(tǒng)實(shí)施全方位監(jiān)測和控制配電網(wǎng)的工作，不需要過多依靠人工。當(dāng)前運(yùn)行的配網(wǎng)自動化，增加了配電子站、通信設(shè)備以及配電終端等設(shè)備，可以準(zhǔn)確定位到系統(tǒng)需要的線路部位，精確快速定位故障情況，為良好解決故障問題提供有效支持，從而減少故障的影響時(shí)間和范圍，由此可得出，配網(wǎng)自動化在提升系統(tǒng)可靠性方面發(fā)揮著積極作用。

2.2 評價(jià)方法

在實(shí)際評價(jià)配網(wǎng)自動化的供電可靠性方面，需要結(jié)合這5個(gè)評價(jià)指標(biāo)，分別是SAIFI(系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo))，用次/(戶·年)表示；CAIDI(用戶平均停電時(shí)間指標(biāo))，使用(h/戶)加以表示；SAIDI(系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間指標(biāo))，用h/(戶·年)加以表示；ASAI(平均供電可用率指標(biāo))；AENS(系統(tǒng)平均缺供電量指標(biāo))，使用kW·h/(戶·年)加以表示[2]。在表示負(fù)荷點(diǎn)i的故障率時(shí)，使用λi加以表示；而對于負(fù)荷點(diǎn)i的用戶數(shù)，使用Ni加以表示；對于負(fù)荷點(diǎn)i的平均停運(yùn)時(shí)間來說，使用Ui加以表示；而在表示負(fù)荷點(diǎn)i的平均負(fù)荷時(shí)，使用Pi即可[3]，由此，將能夠得到關(guān)于供電可靠性綜合評價(jià)指標(biāo)的計(jì)算公式：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

通過上述5個(gè)公式的有效應(yīng)用，能夠得到供電可靠性綜合評價(jià)指標(biāo)，其中停電時(shí)間是計(jì)算指標(biāo)中變化最大的一項(xiàng)，這一指標(biāo)的改善量Δt會給其他指標(biāo)帶來較大影響。

3 配網(wǎng)自動化事故處理策略

柳州市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，常見故障類型集中在了短路故障、斷路故障等方面，故障的產(chǎn)生原因在于：①外力破壞，如城市施工建設(shè)過程中的地面作業(yè)會產(chǎn)生外力破壞，且交通事故也會產(chǎn)生較為破壞現(xiàn)象。②自然災(zāi)害，這主要是表現(xiàn)為雷擊事故，配網(wǎng)自動化運(yùn)行中存在著較多架空絕緣線，其在遭受雷擊事故后損害絕緣性，進(jìn)而產(chǎn)生斷線情況。③配網(wǎng)自動化系統(tǒng)自身因素，系統(tǒng)中的配電變壓器產(chǎn)生短路和老舊問題，線路產(chǎn)生變質(zhì)、老化問題，防護(hù)層受到腐蝕，電纜過熱，線路絕緣子故障都會容易引起系統(tǒng)故障。

實(shí)際發(fā)現(xiàn)這些故障問題的過程中，需要有效應(yīng)用到配網(wǎng)自動化系統(tǒng)通信終端、故障指示器以及故障定位軟件模塊的作用，準(zhǔn)確定位到系統(tǒng)中的故障部位，在故障指示器的支持下，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以直接檢測出線路上面接地故障和短路故障，并及時(shí)上報(bào)相應(yīng)的故障信息，給巡檢人員提供信息支持。為有效解決上述故障問題，可以采用到集中處理技術(shù)，著重監(jiān)測配電終端，在發(fā)現(xiàn)其中有故障存在的一瞬間會及時(shí)發(fā)布預(yù)警信號，從而配網(wǎng)自動化采集相關(guān)故障信息，還根據(jù)變電站信息和開閉所保護(hù)信息，進(jìn)一步判斷故障情況，明確具體類型和位置，從而通過隔離故障方法加以處理。在配網(wǎng)自動化的支持下，故障處理工作可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。同時(shí)還可以使用智能故障定位工作和長距離故障點(diǎn)處理技術(shù)，前者包含短路告警、接地告警以及重合閘、零序過流保護(hù)等方面，后者則結(jié)合故障指示器、故障定位主站和中斷通信的方法進(jìn)行。

4 結(jié)語

電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中積極引進(jìn)配網(wǎng)自動化，可以有效提升整個(gè)供電活動的安全性和穩(wěn)定性，細(xì)致分析配網(wǎng)自動化在供電可靠性方面的作用，需要從SAIFI、CAIDI、SAIDI、ASAI以及AENS五個(gè)指標(biāo)方面入手，該系統(tǒng)還支持檢修人員結(jié)合具體故障情況加以有效處理。