城市配网自动化建设可靠性与供电水平

赵志刚

摘要：配电网络的供电可靠性，直接关系到用户用电的安全和可靠，关系到供电企业的生存和发展，关系到整个城市的发展。因此，如何确保和提高配网安全可靠的运行，是每一个供电企业都必须关心的重要课题。

关键词：配电网自动化建设

Abstract: The reliability of power supply of distribution network is directly related to the safety and reliability of the electricity utilization of users, to the survival and development of power supply enterprise, and to the development of the whole city. Therefore, how to ensure and enhance the safety and reliability of the distribution network operation is an important subject for each power supply enterprise must be concerned about.

Key words: distribution network; automation; construction

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

随着电力事业的迅速发展，用户对供电质量和供电可靠性的要求越来越高。城市电网改造对提高城市配网自动化技术与可靠性提出了亟待解决而且必须解决好的课题。城市电网改造将给配网自动化技术与可靠性水平带来前所未有的发展机遇，城市电网应在未来的几年内加速网架结构建设和城区配网自动化系统建设，提高供电质量和供电可靠性，以满足现代化建设的供电需求。

配电网络的供电可靠性，直接关系到用户用电的安全和可靠，关系到供电企业的生存和发展，关系到整个城市的发展。因此，如何确保和提高配网安全可靠的运行，是每一个供电企业都必须关心的重要课题。

配电系统处于电力系统末端，直接与用户相连，包括发电、输变电和配电在内的整个电力系统与用户联系，是向用户供应电能和分配电能的重要环节，具有特殊的运行方式，由于电力生产具有发、供、用同时性的特点，一旦配电系统或设备发生故障或进行检修、试验，往往就会同时造成系统对用户供电的中断，直到配电系统及其设备的故障被排除或修复，恢复到原来的完好状态，才能继续对用户供电，整个电力系统对用户的供电能力和质量都必须通过配电系统来体现，配电系统的可靠性指标实际上是整个电力系统结构及运行特性的集中反映。

配电系统的可靠性涉及非常多的因素，但总体上不外是“软”因素和“硬”因素。所谓的“软”因素，主要是管理措施，提高技术人员的责任心和技术水平，在城网的管理上要提高对供电可靠性的重视，要坚决杜绝检修安排时间没抓紧、计划停电重复；检修水平不过关造成设备重复检修；事故处理水平低，恢复供电时间长等现象。这实际上涉及在电力行业基本上是一个垄断行业的情况下，电力管理的战略改革问题。所谓“硬”因素主要是技术和设施层面的提高，在考虑到经济性的前提下，要对残旧配电网络进行结构优化，设备的更新和改造。在城网建设和改造工程中，将大量的架空导线更换为电缆，可有效的降低故障率。

一、强化10kV配电网建设，提高配电网络供电可靠性。中压配电网是电网最重要的组成部分，由于投资体制等原因，中压配电网的建设明显落后于高压电网的发展，强化10kV配电网电缆线路建设已迫在眉睫。在电网建设改造过程中尽可能按环网方式考虑，一般以单环网设计，对市中心区或负荷密度较高的供电区域以双环网为主。中压环网线路应设置若干个开闭所（电缆分接箱），增加的大量开闭所和电缆分支箱减少了配网线路的分支接点，这不但净化了线路空间，减少对城区市容的破坏，也由于架空分支接点的减少提高了电网运行可靠性。（一般情况，不允许直接在架空线路上接入用户设备或其它设备，须经开闭所（电缆分支箱）或柱上开关接入。）

“手拉手”环网供电也称作双电源环网供电，这种供电方式以多用户为对象，两电源互为备用，主干线路分段，要求系统对各开闭所（电缆分接箱）的故障能够自动识别并排除，及时转移供电，最大限度地缩短非故障区域的停电时间。除了主干线采用“手拉手”环网以外，城区配网的分支线路采用了电缆线路，并通过环网柜形成小分支“手拉手”环网向用户供电，初步形成了网格式的供电结构。这样，当主干线上任意线路故障或检修时，下游客户将被转移至另一侧电源供电，减少受影响用户的停电时间，进一步提高供电可靠性。极大地提高了电网运行方式的灵活性，缩小因故障停电或正常检修时的停电范围。

二、用先进设备，实现配网自动化

采用先进设备（自身故障率低），通过通信网络，对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，使故障未发生就及时消除。

配网自动化的体系结构

(1)配网自动化的基本问题：

尽管我国的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段，但对于配电自动化的认识仍然众说纷纭，下面仅对配网自动化的概念、目标、范围阐述本文的观点：

a．概念：配电网自动化首先表现为一种集成化自动化系统，它在在线(实时)状态下，能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。

b．目标：提高供电可靠性、改善电能质量和提高运行管理效率(经济运行)。

c．范围：以10kV干线馈线自动化为主，覆盖了400V低压配电台区自动化，延伸到用户集中抄表系统。

(2)配网自动化的体系结构：

配网自动化是一项系统工程，配网自动化是建立在信息化的基础上，将配电系统在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行状态和事故状态下的监测、保护、控制以及用电管理和配电管理的自动化，最终实现以大幅度提高供电可靠性、改善电能质量为目标的对配电系统在线的、准实时的闭环控制，完整的配电网自动化系统包含了四个主要环节：供电网络、远动系统、通信系统、主站网络。目前存在的误区之一：过分强调自动化及软件功能，忽略电网的根本需求。由于现有配网自动化系统平台不统一，功能单一，各系统间很难实现互联和信息共享，造成重复建设、信息资源浪费，这些现状都极大的限制了电力系统的发展。

(3)实施配网自动化的技术原则：

a．可靠性原则：实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，实现高度可靠的配网自动化系统要遵循以下原则：①具有可靠的电源点(双电源进线、备自投、变电站自动化)。②具有可靠的配电网网架(规划、布局、电缆线路)。③具有可靠的设备(一次智能化开关、二次户外FTU、TTU)。④具有可靠的通信系统(通信介质、设备)。⑤具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。

b．分散性原则：①由于配电网的地域分布性特点，建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散，采用具有智能的一次设备(如重合器)，故障就地解决。②为进一步提高整体系统的安全可靠性，主站软件功能分散，以SCADA为主体的实时监控功能独立运行，以GIS(地理信息系统)为主体的在线管理功能独立运行，电网分析计算功能独立运行，各功能间内核(数据库、微内核调度等)一体化设计，保证信息的可靠、高效、优质共享。