淺析配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)對(duì)供電可靠性的影響研究

國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司阿勒泰供電公司 張朝蓓 夏鵬杰

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的基本內(nèi)容

1.1 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)

在電網(wǎng)處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可以采集信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸，同時(shí)還要采用計(jì)算機(jī)判斷的方式以及遠(yuǎn)程控制的方式，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)信息對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的故障作出準(zhǔn)確判斷，包括故障的范圍、隔離方式以及停電的范圍都能夠很快確定下來(lái)，從而故障維護(hù)的時(shí)間縮短了，系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠性，企業(yè)由于停電造成的損失減少，配電系統(tǒng)不僅運(yùn)行效率提高了，而且電能營(yíng)銷(xiāo)環(huán)境也得到改善。

1.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)供電可靠性的作用

在傳統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)行故障定位過(guò)程中，如果由于故障問(wèn)題導(dǎo)致停電，對(duì)于產(chǎn)生故障的原因就不能準(zhǔn)確定位，就不得不采取停電檢修的措施，導(dǎo)致配電網(wǎng)不能正常運(yùn)行，而且企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)受到影響[1]。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不僅具有遙測(cè)功能還具有遙信功能，對(duì)故障電流信號(hào)實(shí)時(shí)采集，將采集到信息向后臺(tái)的自動(dòng)化主站傳輸。對(duì)于故障的判斷采用了邏輯判斷的方式，經(jīng)過(guò)計(jì)算確定故障所在位置，提高維修人員的工作效率，配電網(wǎng)的運(yùn)行中更加安全可靠，電能供應(yīng)質(zhì)量也有所提高。

在隔離故障以及對(duì)配電網(wǎng)的控制中，采用了遠(yuǎn)程控制的方式，而且處于自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)。“遙控”自動(dòng)化開(kāi)關(guān)將故障單元隔離，可避免大范圍停電。配電網(wǎng)自動(dòng)化可加快故障處理的速度，包括故障報(bào)告，對(duì)故障的準(zhǔn)確定位以及隔離故障時(shí)間都會(huì)相應(yīng)地縮短，對(duì)所獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)信息整合，能夠及時(shí)定位網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，找到其中的原因，采取有效的措施解決，使得配電網(wǎng)處于持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，運(yùn)行和維護(hù)的效率也大大提高，配電網(wǎng)運(yùn)行的各種狀態(tài)都可遠(yuǎn)程測(cè)量并據(jù)所獲信息遠(yuǎn)程控制并解決問(wèn)題。從變電站圍墻外延伸至用戶(hù)都可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)管理方式也會(huì)根據(jù)實(shí)際需要不斷完善，管理效率提高，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)系統(tǒng)的全面管理。

在配網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中將運(yùn)行數(shù)據(jù)作為參考將配電網(wǎng)規(guī)劃制定出來(lái)。與傳統(tǒng)的方法相比較，采用遙測(cè)技術(shù)可以收集大量數(shù)據(jù)信息，而且從配網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際出發(fā)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，發(fā)揮其指導(dǎo)作用，使得配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)更加切實(shí)可行。

2 某地區(qū)配電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀

配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)缺乏合理性。從配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來(lái)看，有少量多回線路混聯(lián)的問(wèn)題，接線比較復(fù)雜，進(jìn)行自動(dòng)化配置存在一定的難度，電能供應(yīng)的可靠性受到影響。構(gòu)網(wǎng)的方案存在問(wèn)題，一些高壓站點(diǎn)不能滿(mǎn)足需求，沒(méi)有從當(dāng)?shù)氐膶?shí)際出發(fā)選擇合適的接線形式，使得配電網(wǎng)網(wǎng)架不能統(tǒng)籌規(guī)劃并實(shí)施。實(shí)施配電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)，但是明顯技術(shù)水平不高，主站不能發(fā)揮應(yīng)有的功能，對(duì)于故障不能及時(shí)處理，運(yùn)行和維護(hù)的效率不高。配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行中，所采用的是就地型故障指示器，沒(méi)有更好地發(fā)揮遙測(cè)、遙信的作用，使得自動(dòng)化功能不能充分發(fā)揮出來(lái)。由于當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境復(fù)雜，配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)缺乏合理性，因此災(zāi)害能力比較差，抗干擾能力不足，電能供應(yīng)的可靠性受到影響。

設(shè)備的故障發(fā)生率高。當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生故障的時(shí)候，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行造成影響，甚至?xí)?dǎo)致停電。配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中沒(méi)有采用較高的標(biāo)準(zhǔn)，線路缺乏抗災(zāi)害能力，電力設(shè)備沒(méi)有及時(shí)更換，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，線路出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，甚至已經(jīng)脫皮，或者金具已經(jīng)被銹蝕，必然會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。在不良環(huán)境中，諸如雷電交加、臺(tái)風(fēng)襲擊或者洪水泛濫的環(huán)境中，線路很容易受損，電網(wǎng)的安全性就會(huì)受到影響[2]。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)提高供電的可靠性

3.1 對(duì)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)予以?xún)?yōu)化

企業(yè)在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，要提高配電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，保證供電的安全可靠性，就要改造接線模式，還要根據(jù)配網(wǎng)的運(yùn)行需要進(jìn)行自動(dòng)化改造，采用這種方式優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)[3]。如某地區(qū)在對(duì)配網(wǎng)改造中對(duì)接線方式進(jìn)行了改造，采用“兩供一備”的方式，符合單一故障安全準(zhǔn)則，使得各項(xiàng)設(shè)備在使用中充分利用起來(lái)，線路負(fù)載率超過(guò)了60%，用戶(hù)供電需求得到滿(mǎn)足。

3.2 配套通信光纖建設(shè)

在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中還要配套通信光纖建設(shè)。將配電自動(dòng)化系統(tǒng)按照兩層體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建，發(fā)揮光纖的通信作用，即主站層與終端設(shè)備層之間數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中光纖發(fā)揮重要作用，也可使用無(wú)線公網(wǎng)來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸工作。對(duì)通信系統(tǒng)合理運(yùn)用，除信息傳輸外還可采集信息，對(duì)數(shù)據(jù)信息分層應(yīng)用。這種管理模式促使配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行同時(shí)，還能予以技術(shù)維護(hù)而不需設(shè)置單獨(dú)的自動(dòng)化系統(tǒng)并獨(dú)立維護(hù)[4]。

在構(gòu)建10千伏電纜線路過(guò)程中配套通信光纖建設(shè)，與當(dāng)前的電力通信網(wǎng)連接起來(lái)。光纖要使用PE保護(hù)管套上，與電纜線路同步敷設(shè)好。光纖通信具有較高的可靠性，不僅網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)目煽啃蕴岣吡耍叶嘈竟饫w之間不會(huì)干擾。如果單根光纖產(chǎn)生問(wèn)題，其他單元的數(shù)據(jù)信息傳輸不會(huì)受到影響。光纖的信息通信容量非常大，能夠滿(mǎn)足海量信息傳輸?shù)男枨蟆?/p>

3.3 采用技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備

在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中對(duì)設(shè)備要及時(shí)更新，陳舊設(shè)備或技術(shù)已經(jīng)落后的設(shè)備要及時(shí)淘汰。傳統(tǒng)配電網(wǎng)設(shè)備多為戶(hù)外開(kāi)閉所，如果線路運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生故障或設(shè)備因故障問(wèn)題停止運(yùn)行時(shí)，需專(zhuān)業(yè)人工現(xiàn)場(chǎng)操作，切斷電源或者恢復(fù)用電，配電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性降低[5]。

某變電站10千伏電纜線路工程中建設(shè)了三遙自動(dòng)化工程戶(hù)外開(kāi)閉所，不需人工現(xiàn)場(chǎng)操作，采用遙感技術(shù)就可對(duì)設(shè)備以及線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)施遠(yuǎn)程傳輸、遠(yuǎn)程控制，配電設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)配電終端單元與配電自動(dòng)化主站之間的傳輸。對(duì)故障所在位置的確定以及隔離故障的問(wèn)題都可通過(guò)遙控方式解決，可防止主干線路開(kāi)關(guān)跳閘，避免擴(kuò)大停電范圍。

3.4 配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維要進(jìn)一步加強(qiáng)

配網(wǎng)接線模式有很多，配電設(shè)備有很多種類(lèi)，各項(xiàng)性能參數(shù)也存在不同，都會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的技術(shù)維護(hù)造成影響。配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行中，可對(duì)各項(xiàng)設(shè)備以及線路遠(yuǎn)程監(jiān)控，諸如配變、開(kāi)關(guān)以及線路等被實(shí)時(shí)監(jiān)控[6]。監(jiān)控對(duì)象不僅數(shù)量多，種類(lèi)也非常多，管理工作量大，而且程序復(fù)雜。戶(hù)外安裝的設(shè)備很容易受到環(huán)境影響，如二次設(shè)備在運(yùn)行中很容易受到磁場(chǎng)的干擾，振動(dòng)也會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響。要使配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的作用充分發(fā)揮出來(lái)，做好運(yùn)行維護(hù)工作是非常重要的。

4 配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)可以獲得的效果

配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)可對(duì)故障快速定位，實(shí)現(xiàn)有效的故障隔離。一些線路通過(guò)遙控或自動(dòng)重合的方式就可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)非故障區(qū)域的供電加以恢復(fù)，查找故障的時(shí)間縮短了，而且故障定位更加準(zhǔn)確，工作效率更高，工作質(zhì)量更好，電能供應(yīng)更加可靠。

配電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化運(yùn)行的同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)可視化，對(duì)于線路和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，使得配電網(wǎng)的運(yùn)行使用更加靈活，還減少了資金投入；配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行中可遠(yuǎn)程遙控開(kāi)關(guān)，配網(wǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行效率提高了，工作人員的安全有所保障；電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)信息共享，包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的信息、計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的信息等等都可以共享，使得配網(wǎng)生產(chǎn)管理更加規(guī)范而且及時(shí)，不僅生產(chǎn)管理水平提高了，為用戶(hù)提供的服務(wù)質(zhì)量也有所提高。