（南方电网公司佛山供电局 广东佛山 528000）
摘要：配电网是电力企业与用户建立供电联系的最为重要的一个环节，可以说配电网供电可靠性是确保用户正常用电与安全的关键，是供电企业经济效益的基本保障，而配电网自动化可以大幅度提高供电可靠性，对电力企业的发展来说意义重大，基于此，本文将结合配电自动化系统的结构特点和设计原则，对配电系统供电可靠性进行分析，并提出配网供电可靠性的模拟分析，以期给广大从业人员以参考和建议。
关键词：配电自动化；技术应用；供电可靠性；配电系统
配电自动化是提高配电系统供电可靠性的有效手段，尤其是在当前经济发展新常态下，社会生产生活对电力需求量增大，对电力供应的质量要求也相应提高的情况下，实现配电系统的自动化有着非常重要的现实意义。配电自动化的实现能够有效提高供电质量、提高供电效率、保证供电可靠性，同时，也是供电企业管理工作的关键。配电自动化水平能够反应供电企业的技术管理水平、供电设备材料管理水平、线路设备维护水平等，是企业综合实力的外体现和内在发展的要求。
一、配电自动化体系结构及设计原则
1.1配电自动化体系结构
配网自动化体系结构决定了配网监控数据的流程、通信系统的结构以及管理工作的流程。选择一种实用的、稳定的、可持续发展的体系结构对于整个配网自动化的建设和发展是至关重要的。城市配电自动化建设采用的是集中采集、集中应用模式，体系结构，其中，配网自动化主站系统在企业应用集成总线（EAI）基础上，以GIS为平台，集成基于实时应用的配网自动化和基于信息化应用的配电管理系统；配网自动化终端设备包括用于变电站的配电自动化通信汇集点、DTU、FTU等；通信方式按照配网自动化需求，根据各信息量传输速度和时间要求，因地制宜的建设相对独立、先进通信系统，采用光纤和无线公网等多种通信手段。
1.2配电自动化系统设计原则
配电自动化系统必须遵循IEC61970/IEC61968标准，在现有自动化的基础上，统一构建数据采集及生产管理平台，做到各个相关自动化系统及管理系统最大程度地信息共享，按照电监会《电力二次系统安全防护总体方案》关于网络安全区域划分的规定，结合城市配电网实时数据中心系统以及生产管理系统的建设，为实现应用服务的智能化集成与管理，在建设配电自动化系统时需同步建设主站运行服务总线OSB。
二、配电自动化建设要点分析
2.110kV架空线路
10kV配网中性点接地方式以中性点经消弧线圈接地为主，10kV架空线路以单放射型和“2-1”联络型为主，主干线上带有多条分支线，分支线再延伸出多条小分支线，线路结构复杂，而且分支线上的每一次永久或瞬时故障均会引起全条馈线停电，影响范围较大。因
此，10kV架空线路按“电压-时间”型自动化方案配置，当10kV线路最长路径（指变电站到最远10kV用户的路径）超过8kM时，或主干线用自动化分段开关分段超过3段时，应配主干线分段断路器。主干线分段断路器FB（配备时限保护）将主干线分为两段，分段原则主要考虑线路的负荷分布，开关两侧的馈线负荷或线路长度应尽可能相等。
2.2 10kV电缆线路
随着电缆化率的不断提高，电缆线路故障率增长态势比较明显，且线路故障都会导致变电站馈线开关跳闸（或手切），造成整条线路的用户停电，故障定位和故障隔离等技术手段的欠缺，不能满足日益增长的供电可靠性要求。电缆线路配电自动化参考架空馈线自动化的技术路线实施就地控制型自动化，实现故障定位和故障隔离。主干线分段点采用具有电压-时间时序逻辑判别和设定时间内故障过流分闸闭锁功能（简称UIT模式）的智能开关柜单元，通过与变电站馈线开关重合闸配合，不依赖主站和通信，自动完成主干线路的故障隔离。分支线开关柜配置过流、零序保护，就地切除短路和接地故障。
2.3智能断路器
目前电力企业缺乏有效的管理平台实现开关功能的最大智能化，就必须先掌握线路上开关的实时动态，并可进行远程控制。具有GPRS远程通讯功能的10kV新型快速智能型真空断路器正是安装在架空线路上的分界开关，在发生故障时能隔离故障区域，短故障查找的时间，迅速恢复非故障区域的正常供电。通过GPRS的远程通讯功能，将各条馈线的实时运行状态传回调配中心，同时也支持远程的开合功能，是实现配网自动化中馈线自动化的重要设备，可以很大的改善配电网的性能。控制器收集真空断路器的开合状态和储能状态，定期通过GPRS网络传递给远程的后台服务器并存入数据库，GIS系统实时访问数据库将电压和电流值显示给操作人员实现遥测；有权限的操作人员在后台上可以对远端的真空断路器实施分合操作，分合命令通过GPRS网络传递给控制器，控制器实时对真空断路器下达分合命令实现遥控。
2.4故障定位
故障指示器适用于中性点不接地、经消弧线圈接地和经小电阻接地系统的故障检测，通过检测故障电流、电压的特征来指示短路、接地故障。架空暂态录波型远传故障指示器适用于6～35kV配电架空线路，具有短路故障指示功能，通过线路短路、过流和停电特征来检测故障并使指示灯闪烁。另外，采集单元还具有电流测量和无线数据通讯功能，通过上传电流至汇集单元，汇集单元接收信息后进行解调、解码，通过移动无线通讯方式将信息发送给主站。由主站来分析和判断短路、接地和断相等故障，帮助寻线人员迅速查找到故障点，缩短停电时间，提高供电可靠性。
三、10kV馈线“手拉手”型环网结构馈线自动化模拟
智能配网自动化系统以配电SCADA（数据采集与监视控制系统）功能和馈线自动化（FA）功能为主，实现了对实施范围内10kV线路联络开关的实时监控与供电网络的拓扑分析，故障区段的判断、自动隔离和非故障段的自动恢复供电。智能配网自动化系统以10kV馈线“手拉手”型简单环网结构为例。
图1 “手拉手”型简单环网结构
如图1所示，分支线路区域1发生故障，分支开关监测到故障自动跳闸（不能自动重合闸），同时故障指示器迅速查找故障信息，分支开关跳闸信息、故障指示器监测信息快速上传至后台，站系统接收故障信息并系统告警及短信通知开关跳闸（短路/接地故障），同时计算判定故障位置、发送短信通知。短信通知相关运维人员支线故障具体位置，及时到现场排除故障恢复供电。
四、结束语
综上所述，配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现智能电网的重要基础之一。基于智能配网自动化设备的实现功能，结合智能真空断路器与故障定位设备配合使用，高性价比的方案实现故障的隔离和定位从而大大缩短故障停电时间，提高供电可靠性。
参考文献：
[1]浅析配电自动化系统在智能电网中的应用和发展[J].夏磊.低碳世界.2017（12）
[2]浅析配电自动化系统无线专网建设方案[J].张剑.通讯世界.2017（18）
[3]配电自动化若干问题的探讨[J].段鑫，刘永鑫.低碳世界.2017（28）
论文作者:肖卓典
论文发表刊物:《河南电力》2018年8期
论文发表时间:2018/10/17
标签：故障论文; 线路论文; 可靠性论文; 自动化系统论文; 系统论文; 馈线论文; 功能论文; 《河南电力》2018年8期论文;