茶娟娟 李鸽飞
云南电网有限责任公司怒江供电局
摘要：改革开放以来我国经济发展迅速，电力行业作为支撑我国经济不断进步的重要动力，在我国国民经济的发展中具有重要地位。近年来随着社会生产生活用电需求的不断增加和供电质量要求的提升，电力企业供电压力越来越大，为了满足供电要求并促进自身的健康稳定发展，电力企业必须提升供电质量水平。其中供电稳定性是评价供电水平的重要依据，所以供电企业应当通过配网自动化技术有效提升供电可靠性。
关键词：供电可靠性；配电网自动化
馈线自动化、变电站自动化、故障隔离、自动故障定位是当前配网自动化系统中的主要技术，通过这些技术的运用，保护与运行控制方式、配电网结构都发生了改变，配电网的整体性能得到了有效提升，特别是供电可靠性方面表现尤为明显。配网自动化技术通过各个环节的故障处理实现供电可靠性的提升，相应的故障处理流程花费时间大幅压缩，处理过程自动化在一些故障处理中已经实现。配网自动化技术的应用不仅会对长时停电事件造成影响，还能够增加故障处理过程中的短时停电事件。当前主要有解析法和模拟法两种供电系统可靠性评估方法。其中状态空间法、最小路法、网络等值法、故障模式影响分析法时解析法中常用的方法。在当前评估方法中预想事故被看做一个整体，故障处理流程没有被细分，配网自动化技术对故障处理过程以及可靠性指标的影响无法准确评估。
本文给出常见的配电网故障处理流程，对自动故障定位、变电站自动化、馈线自动化等技术对故障处理各个环节的影响进行分析，并据此在可靠性评估流程中纳入详细的配电网故障处理过程，提升基于供电可靠性的自动化技术评估方法。
一、供电可靠性指标
供电可靠性指标包括系统指标和负荷点指标，其中r负荷点每次故障平均停电持续时间、U负荷点平均停电时间、λ负荷点平均故障率是负荷点的可靠性指标；其中系统平均供电不足、系统总电量不足、平均供电可用度、短时停电频率、长时停电持续时间、长时停电频率等是系统的可靠性指标。
当前社会生产生活中广泛应用数字化高科技设备，这对供电质量提出了较高的要求，供电不稳或短时间停电都会对这些设备造成损坏和影响。配网自动化技术的广泛应用，用户停电事件中短时停电越来越多，成为影响供电可靠性的主要因素。现有配电网可靠性评估方法的重要缺陷之一就是无法计算短时停电指标。本文将以IEEE标准中的定义为依据，将长时停电定义为持续时间大于等于5分钟的供电中断，将短时停电定义为持续时间小于五分钟的供电中断。由于短时停电的持续时间界定明显，所以只有短时停电次数应用于可靠性评估。
二、配网自动化对供电可靠性的影响分析
配电网的故障处理是体现配网自动化技术提升供电可靠性主要方面，配电网常见的故常处理流程为：故障通告、定位近似故障、决策部署、派遣维修组、识别故障区域、隔离故障、精确定位故障、故障元件修复、供电恢复。每个具体的故障处理过程都有对应的配网自动化技术，故障处理时间在配网自动化技术应用的条件下大幅缩短，某些流程实现了自动化运行，这使得配电网可靠性获得提升。例如配电网的长时停电频率、长时停电持续时间、短时停电频率等在自动故障定位技术、变电站自动化、馈线自动化的作用下都获得了一定程度的改善[1]。
（一）自动化故障定位
通信设备、故障信息指示器、故障距离评估器是自动化故障定位系统的主要设备。将距离评估器装设与地区变电站中，将故障信息指示器装设于适当的配电线路中。在配电网发生故障的情况下，故障点到变电站的距离能够通过故障距离评估器计算出来。当故障距离方位以内为单条馈线，故障点就可以依据故障距离确定，进而准确定位故障。当有多条馈线存在于故障范围内时，在获得故障具体的基础上结合故障信息提示器中的故障信息，就可以对具体的故障线路和故障点进行判定。在配电网中运用故障信息指示器和故障距离评估器，有效促进了故障定位时间的降低，SAIDI指标获得改善。自动化故障定位相对于人工故障定位，免去了反复拉闸操作的麻烦，并有效的改善了SAIFI指标[2]。
（一）变电站自动化
地区变电站自动化技术和配电变电站自动化技术是变电站自动化技术的两个组成部分。将智能设备装设于地区变电站的重要部位，通过对变电站内的各种元件和设备运行参量进行实时监测、采集、分析处理，实现各种元件和设备控制和协调。自动检测、隔离发生在地区变电站内部的故障进而快速恢复供电是地区变电站自动化的主要作用。地区变电站在自动化作用下内部故障引起的停电时间缩短，这样短时停电增加，所以系统中减少了SAIFI长时停电，增加了MAIFI短时停电。为了实现对配电网进行更大范围的控制和监测，配电变电站就需要升级自身的自动化系统。配变电站连接馈线和用电负荷，从经济因素和必要性等方面进行考虑，只需要其中一部分配变电站进行自动化升级。实践当中，需要进行自动化升级的变电站包括连接重要负荷、馈线的重点、常开节点等。配变电站实现自动化后，通过与自动故障定位技术的配合，就能够快速恢复供电、远程网络重构、远程故障隔离等目标。所以供电系统的SAIDI指标能够通过配变电站自动化得到有效改善。
（二）馈线自动化
恢复供电的运程操作、故障隔离、故障定位等在地区变电站和配电站自动化升级中得以实现，但仍需人工进行调度操作，一些工作还需配合电厂的维修人员完成。而馈线自动化的配电网络系统的实现能够实现自动化恢复供电、自动化故障隔离、自动化故障定位。继电器保护原理、负荷类型、中性点接地方式、网架结构、自动开关类型等在馈线自动化技术中都被考虑进去，普遍采用谐振接地方式处理中低压配电线路，在这种情况下单相接地故障电流的电容分量能够获得大体上的补偿，这样空气中的故障电弧会在故障电流被限制的情况下自行熄灭。此时单相接地短路电流能够被装设在配电变电站中的负荷开关切断。依据开关状态、网络拓扑分析、故障检测信息等内容，馈线自动化系统对故障区段进行判断，通过下发遥控命令实现故障的隔离，然后变电站出现开关和闭合联络开关重合，非故障线路供电随即恢复。馈线自动化实现后，不在需要调度中心人工干预故障隔离、恢复供电操作，进而大幅降低了自动隔离故障以及恢复供电的时间。由于远小于规定的短时停电时间，使得SAIDI和SAIFI指标得到有效改善，MAIFI相应提高[3]。
三、配网自动化技术的配电网可靠性评估流程
为了对配网自动化技术对配电网供电可靠性影响进行定量评估，应当将故障处理过程分析引入到现有评估方法中，将预想的事故分解为相应的故障处理步骤，对各类配网自动化技术对故障处理环节的影响进行详细分析。供电可靠性的配网自动化技术评估如图1所示。
图1 评估流程
结语
通过以上内容可知供电稳定性不仅会对社会生产生活造成影响，也是决定电力企业健康稳定发展的饿重要因素。所以电力企业应采取有效措施提升供电稳定性。配电网自动化技术相对于传统技术手段在处理故障方面具有显著优势，故障时间的压缩对于提升供电稳定性意义重大。因此电力企业应当那个加强对配网自动化的应用，通过合理的配网自动化技术应用，促进企业供电稳定性的有效提升。
参考文献：
[1]刘健，张志华，张小庆，等.保障供电可靠性的自动化装置配置策略[J].供用电，2014，（10）：24-27.
[2]于金镒，刘健，徐立，等.大型城市核心区配电网高可靠性接线模式及故障处理策略[J].电力系统自动化，2014，（09）：74-80+114.
[3]吴盛友.佛山配电网基于供电可靠性的配电自动化建设研究[J].科技创新与应用，2014，（09）：199-200.
论文作者:茶娟娟,李鸽飞
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/18
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