（国网宁波市鄞州区供电公司 中国宁波 315100；国网宁波供电公司 中国宁波 315000）
摘要：本文对配电自动系统在配电网中的应用及其对配电网可靠性的影响进行了深入的讨论。对于没有安装配网自动化系统的配电网络，工作人员需要逐个设备巡视，寻找故障点，检查并修复故障。由工作人员手工操作进而恢复用户供电，在发生供电中断时，影响面积为一整条线路甚至一整片区域。这种传统的故障排除和修复方式对停电时间和停电范围的影响较大，从而导致供电可靠性较低。在应用配电自动化系统后，通过本文的理论分析和计算可大大提高供电可靠性，实现电网安全可靠运行，减少停电时间，提高设备利用率，降低用户经济损失。
关键词：配电自动化；可靠性；故障点；联络开关
1.引言
近年来，随着配电自动化技术的兴起，对配电网的运行产生了一场历史性的革命。配电自动化可实现灵活负荷转移，优化负荷分配，馈线故障自愈等功能。从而提高供电可靠性，提高电压合格率，降低线损，为分布式电源接入配电网，实现电网智能经济调度创造了条件。
2.分析与讨论
2.1系统介绍
目前，我公司配电自动化系统建设工程包含城区10kV配网线路12条，农村10kV配网线路4条。根据鄞州电网实际和建设需求，对16条试点线路的环网站和柱上开关进行配电自动化改造，实现基本的SCADA功能、以及馈线自动化功能，具备智能调控一体化高级应用功能。并且按照国家电网公司“三集五大”建设要求，对我公司现有电网调度、配网设备运行集控功能实施集约融合、统一管理，实现了调度系统、配网系统主配网合一的模式。
2.2对供电可靠性的影响
配电自动化对配网最重要的影响主要体现在对供电可靠性的影响方面。对于没有安装配网自动化系统的配电网络，工作人员需要逐个设备巡视，寻找故障点，检查并修复故障，由工作人员手工操作进而恢复用户供电，在发生供电中断时，影响面积为一整条线路甚至一整片区域。这种传统的故障排除和修复方式对停电时间和停电范围的影响较大，从而导致供电可靠性较低。
配电自动化系统对配网中各类设备的电压、电流等指标进行实时监测，在配网发生故障时刻可快速地检测和定位故障设备，远程控制开关对故障段进行遥控隔离，减少巡线并手动倒闸的时间，大大减少了非故障段用户停电时间，最大程度上减小故障停电范围，将故障引起的停电影响降到最低，对提高供电可靠性有很大的作用。
以图1所示典型10kV线路为例，阐述配电自动化系统对配网供电可靠性的影响。
图1 典型10kV线路模型
三分段三联络线路如图所示，各段用户数假设为a，线路各段设有电流保护跳开装置，出口断路器具有自动重合闸功能。假设某一时刻在③段发生故障，则该段线路在装设配电自动化系统前后的停电时间和停电范围情况如图2所示。
(a) (b)
图2 应用配电自动化系统前后的停电时间和停电范围
如图2（a）所示，在未装备配电自动化系统时，线路一旦发生故障，则出口断路器先跳，在t1时刻重合闸后，非故障段①、②立即恢复供电，经过△t1时间后抢修人员到达现场，首先对故障段③进行隔离，然后对非故障段④、⑤、⑥进行倒闸操作，由联络线路对三段用户进行转供，在△t2时间后恢复供电，之后需要△t3的时间对故障段进行修复并恢复供电。从故障发生到全线恢复供电，整个过程需要的时间为t1+△t1+△t2+△t3，且对非故障段④、⑤、⑥的用户而言，停电时间过长，导致停电范围的扩大。
在应用配电自动化系统后，系统通过“三遥”（遥测、遥信、遥控）技术对故障段进行快速检测判断和隔离，同时控制联络开关倒闸对非故障段进行快速恢复供电，大大提高供电可靠性。安装配电自动化系统后如图2（b）所示，在t1时刻情况与图2（a）中相同，抢修人员立即前往故障现场，与此同时，配电自动化系统在很短的时间内（t5-t1）对③进行隔离，而对④、⑤、⑥段进行转供操作，快速恢复供电。在抢修人员到达现场后，利用△t3的时间对故障进行检修并恢复故障段供电。整个过程一共需要的时间为t1+△t1+△t3，同时非故障段④、⑤、⑥的停电时间大大缩短，在最大程度上缩小了停电范围。
2.3效益分析
2.3.1 经济效益分析
配电自动化工程建成后大幅度提高了供电可靠率，从而为我公司带来较大的经济效益。2011年供电可靠率RS3=99.9283%，用户平均停电时间AIHC3=6.2792（h/户）；2012年供电可靠率RS3=99.9417%，用户平均停电时间AIHC3=5.1048（h/户），供电可靠性年增益为155.6万元。
2.3.2 社会效益分析
配电自动化工程建成后对供电可靠率的大幅度提高，有效降低线路故障率，实现电网安全可靠运行，减少停电时间，提高设备利用率，降低用户经济损失。尤其对于一些重要用户，比如银行、数据中心和客户服务中心这类用户，电能质量恶化对其损失从数千元到百万元不等，而对于精密仪器加工等工业的损失会更高。2011年，我区全年生产总值816.6亿元，每小时大约创造932万元的生产价值，2011年试点用户平均停电时间为6.2792 小时，2012年试点用户平均停电时间为5.1048个小时， 配电自动化全区域覆盖后预计全年将会为社会增加1094.5万元的社会财富。
3.结论
配电自动化系统能够实时地监控和采集电网状态、设备运行状态、负荷情况和潮流动向等数据，快速地检测和定位故障点，自动地隔离故障点和重组非故障点，此外还能够根据线路和设备容量限制，自动地再分配和转带过载设备与线路的负荷。配电自动化系统的接入能够减少用户年停电时间、减小配电网停电范围，提高供电可靠性。
通过试点运行情况来看，项目建设后供电可靠性得到大幅提升，效果明显，并取得了可观的经济效益和社会效益，为以后大规模进行配电自动化建设积累了宝贵的经验。对我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义和推广应用价值。
参考文献
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[6]陈堂.配电系统及其自动化技术.北京:中国电力出版社，2003.
论文作者:李敏,吴越
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
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