面向供电可靠性的配电自动化系统规划探讨

杨玉平

（国网鄱阳县供电有限责任公司 江西鄱阳县）

面向供电可靠性的配电自动化系统规划探讨

杨玉平

（国网鄱阳县供电有限责任公司 江西鄱阳县）

近几年，我国综合国力的迅速提升，使得经济实力和科技实力也发展迅猛。随之而来对电力的需求量也不断加大，对供电稳定性的要求也逐渐严格。政府和行业对电力可靠性的重视程度也不断增加。因此，对电力的探讨是非常重要的。本文中，笔者将对供电的可靠性，配电自动化等方面展开介绍，希望能对电力的发展有所帮助。

供电；可靠性；配电自动化；规划

1 引言

理论和实践证明，供电系统的可靠性主要是依靠配电自动化来实现的，这在上个世纪就已经开始实行，具体是通过网架合理化和配电设施这两种途径来实现。然而，随着时间的增加和各方面的发展，若按照以前的方式供电，就会出现电力供不应求的情况，所以，在一些技术上又进行了适当的改进。在电力的终端设施上并不每处都需配备，也不是都需要进行遥控。在本文中，笔者将对实践中的配电系统的各个环节展开详细的介绍，着重介绍配电自动化和供电可靠性的有关内容，促进我国对电力的研究和发展。

2 配电自动化介绍

2.1 配电自动化结构

一般，将配电自动化分为三部分，其包括：主站层、子站层、终端设备。

2.1.1 主站层

主站层是进行配电的首个部分，组成部分比较繁复，包括服务器的前置设备、储存数据的设备、调度电力的服务设备、通信服务设备、分析电力的服务设备和工作人员的工作台、操作台，区域的网络设施、防火墙等。

主站层的框架的建立主要的在信息交错联系的基础上，各种设备之间的数据传递要遵循语法，不能随意交换。总的来说，主站层的各种设施都要形成一体化的管理和技术。完整的主站层是由支撑层、操作执行层、硬件设施层、应用执行层这四个层面组成。每个层次的设备都应采用先进、标准的仪器，在使用时严格遵守使用方法和原则。

2.1.2 子站层

在整体的配电网络中，由于进行监控的区域和地点多，为了监控方便及时，建立了子站层，这是在整体的配电过程中的一个中转站，主要作用于对终端设备的通信，在一定程度上还可以减轻通讯设备的工作负担。换句话说，子站层是对终端设备的数据或者指令的传输途径，将现场的信号发送到通信设备上，这就使得通讯方式多样化，通过多种途径来与终端设备、通讯设备联系上。这充分表明子站层的中转作用。不仅子站层可以上下链接，还可以判断设施是否出现故障、进行复原等功能。

子站层的建立一般是在变电站上，这就使得子站层对变电站也有一定的设立作用。子站层能够收集线路的数据，对现场进行及时的监控。

2.1.3 终端层

终端设备位于整个配电系统的最后部分，终端层是由变电站、配电站、开关站、环网柜等几部分构成。终端层不同于子站层的一体化技术，而是综合性较突出的装置。

终端站的作用很明显，主要是负责主要是向各种的配电设备传输数据，同时接受主站层的指令，并且进行相应的操作执行。

2.2 配电自动化通信系统

由上文可知，各种设备之间的联系主要是数据的传输，这些数据一般都是实时数据，特别是在终端层与主站层之间的传输。主站层的建立一般是在供电的企业中，数据的传输主要是由企业所在的区域网负责。由于区域网的覆盖范围广，设置的通讯节点数量大，怎样建立可靠的通信系统是顺利地实现配电自动化的关键点。

2.2.1 技术方面

从技术方面来说，无线网方式并不适合。其原因主要包括以下几个方面：①安全性能不高；②实时性不高，不能确保数据；③达不到遥控技术的要求。所以，无线网方式不适合，反而更适合信息的自动化的输入。

2.2.2 经济方面

从经济方面来说，无线网方式更为符合。需要注意的是，虽然无线网的早期投入资金少，但后期的维护资金却大大增加。

表1 通信组网方案经济技术比较

3 系统的可靠性模型

3.1 简单系统的可靠性模型

在配电系统的链接中，主要是靠各种元件中最基本的串联和并联方式，不仅简单，操作性高，而且安全性也高，几乎不会出现大的损失。在计算时，由于元件之间的简单的链接方式，可以将复杂的计算转化为简单的计算，将整体化为部分。

3.1.1 串联系统的可靠性模型

在串联的链接方式中，主要是包括两个及以上的元件构成，但不足的是，若是其中一个元件出现故障，整个系统将会停止工作。换句话说，要想整个系统良好的进行工作，必须要保证各个元件的完好无损。

3.1.2 并联系统的可靠性模型

在并联的链接方式中，主要是包括两个及以上的元件组成，不需要像在串联系统中必须确保每个元件的完好性，只有在每个元件同时损坏时，系统才不会继续工作。并联系统在一定程度上比串联系统耐用性更持久。

3.2 复杂系统的可靠性模型

由于在整个配电系统，结构复杂，范围广泛，众多的元件的链接关系也很杂乱，在某些情况上串联、并联并不能够解决实际链接问题。所以，如果要是对整个配电系统进行有效的可靠性测估，计算量必须减小，若是系统实在复杂，计算结果就会有待偏差，结果有待考量。

4 供电可靠性评估流程

供电的可靠性评估的流程在下面的图1中全部包括。由图1可知，在整个链接过程中，许多元件被当做单个元件进行串联链接，这就使得在计算过程中减少了许多元件的算入，将计算过程简单化。为了使得计算结果更加准确，更加贴近实际情况，在测估的过程中将开关、电气的极限值等因素考虑进去，以及各种故障等因素。

图1 配电自动化条件下配电系统供电可靠性评估流程图

5 配电自动化实施对供电可靠性影响

基于用户的可靠性指标：

（1）SAIFI是指平均每个用电用户的停电平率。

SAIFI=用户停电总次数/用户总数

（2）SAIDI是指系统中每个用户停电持续时间的平均总量。

SAIDI=所有用户停电持续时间的总和/用户总数

（3）CAIDI是指系统中每个用电用户停电时间的平均值。

CAIDI=所有用户停电持续时间的总和/用户停电的总次数

（4）ASAI是指提供电量中可以利用的平均值。

ASAI=用户可以用电的小时数/用户需要用电的小时数

6 配电网供电可靠性联系的条件

6.1 配电网网络构造

配电网的特性是配电网网络构造，配电网最可靠的关键条件是配电网网络构造，配电网安全可靠实施的底柱也是配电网网络构造。网络构造质量的提升、转供能力的进步都可以减免许多的施工队的停电、打算检修停电等项目。网络构造是改善配电网可靠性以前固有的方案。配电网代表型网络构造包涵：辐射式、环式、多分段、双电源等网络构造，它的供电可靠性逐步提升。进入21世纪，伴着配电网提高了它的可靠性的水平，显现出了新型“三双”接线的供电可靠性更好的形式。现在普遍认可的我国最好的可靠性的配电网接线型式为“三双”。

6.2 配电开关设置的组合模式

断路器、分段器、重合器、负荷开关、用户分界开关等组成了配电线路上的开关设置，线路的分段是由沿线装置开关设置完成的，每一段线路有一定量的用电户，为提升配电网可靠性，适当使各负荷点间的联系降低。

不同开关设备所具有的功能不完全一样，这就使得配网可靠性的提高的进程由不同开关设置的组合形式而不同。

6.3 配电终端的配置

在配电自动化的条件下，配电自动化系统的配置所拥有的“三遥”或“二遥”配电终端机能，能够完成开关设备和环网单元的监控及监看线路的运行状况，还能实现故障的迅速定位、隔离和转供。配电自动化规划的优良步骤是通过配电终端数量和位置配置的提升来实现的。当配电网网络结构一定时，配电终端配置案的好坏与配电网梳理事故策略及配电网的供电可靠性水平有着密切联系。

6.4 配电网故障处理模式

整个配电系统执行管理、一次网架和设备、通信水平的综合方式是由配电网梳理事故的水平表现的。配电自动化投资的好坏和实施的效果是由故障处理方式的选择来决定的。

6.5 其他因素

除此之外，配电网供电可靠性有关的因素还包涵负荷水平及分布情况、配电网管理水平、负荷的增长速度、自然以及社会因素等。

7 总结

通过多上文的介绍，总的来说，配电系统的设立并不是有同一的标准，要具体情况具体分析，要设立适合该地区的配电系统。合理的规划，经济的投入，谨慎的执行，严格的管理，不仅可以提高整个电力系统的安全性，还可以提升供电的可靠性。

供电可靠性的主要是通过配电自动化的途径来得到保障，但是不同的地区要根据本地区各方面的因素来进行合理的规划设计。在本文中提出的意见和介绍只是个人意见，仅供参考，在具体的情况和不同的地区并不完全使用，可稍加改正。

[1]刘健，赵树仁，张小庆.中国配电自动化的进展及若干建议[J].电力系统自动化，2012，36（19）：12～16.

[2]别朝红，王锡凡.配电系统可靠性分析[J].中国电力，1997，5（30）：10～13.

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2016-3-28