（广东电网有限责任公司茂名茂南供电局 525000）
摘要：随着社会发展和人民生活水平的日益提升，人们对供电可靠性有了更高要求。配网自动化技术可以缩小故障影响范围，减小故障处理时间，有助于提高供电可靠性，因此本文探讨了这方面内容。
关键词：配网自动化建设；供电可靠性；影响
配网自动化是指利用计算机技术、电子技术、自动控制技术、数据通信技术、数据存储技术等手段对配网进行实时监控和管理，使配网长期维持安全、经济、可靠、优质、高效的运行状态。配网自动化的终极目的是提高配网运行的可靠性、供电质量、经济性、管理水平和工作效率[1]。既然配网自动化的主要目的是提高供电可靠性，因此本文就配网自动化建设对供电可靠性的影响进行了探讨。
1 配网自动化建设目标与内容
1.1 目标需求
配网自动化按照功能需求分为配网运行自动化和配网管理自动化。所谓配网运行自动化就是要实现配网实时监控、故障区域自动隔离与非故障区域自动恢复供电、负荷管理等目标。而配网管理自动化是要实现配网设备管理、停电管理、用电管理等目标[2]。
1.2结构组成
配网自动化系统分为主站层、子站层和终端层。主站层可整合数据采集与监视控制系统（SCADA）、配电管理信息系统（MIS）、城市地理信息系统（GIS）等，以实现配电调度、生产管理等功能。子站层负责数据传输与处理，以实现对终端设备的信息采集、实时监控和故障处理等功能。终端层负责实时控制线路、开闭所、配电室、配变、环网柜等设备。
1.3 建设内容
配网自动化建设包括主站建设、自动化终端建设、自动化开关改造等内容。主站建设包括硬件建设和软件配置。硬件包括远程工作站、调度故障站、远动故障站、路由器、二次安防、防火墙、SCADA系统、GIS系统、计量系统、配网生产系统、信息总线、光纤专网等设备。软件可配置Unix、Linux等操作系统及数据库系统等。自动化终端包括配变监测终端TTU、柱上开关监控终端FTU、和环网柜监控终端FTU等。配网自动化开关改造包括负荷开关、电流互感器、电动操作机构等内容。
2 供电可靠性与评价方法
2.1 关于供电可靠性
根据《供电系统供电可靠性评价规程 第1部分：通用要求》（DL/T 836.1-2016）第2.1条，供电可靠性是指供电系统对用户持续供电的能力，配网供电可靠性也就是对配网用户不间断供电的能力。
2.2 供电可靠性指标
从系统角度评价配网供电可靠性的常用指标如下[3]：
式中，SAIFI为系统平均停电频率指标（次/户•年），λi为负荷点 的平均故障率（次/年），Ni为负荷点i的用户数；SAIDI为系统平均停电持续时间指标（h/户•年），Ui为负荷点i的年平均停电时间（h）；CAIDI为用户平均停电持续时间指标（h/次）；ASAL为平均供电可用度指标（%）；ENS为系统总电量不足指标（MWh/年或kWh/年），Lai为接入负荷点i的平均负荷（W或kW）；AENS为系统电力平均电量不足指标（MWh/户•年或kWh/户•年）。
2.3 可靠性指标的计算
可靠性指标的计算主要包括解析法和蒙特卡罗模拟法。解析法也称为状态枚举法，即通过枚举系统全部状态来分析可能发生的概率与该状态下的后果，再以故障后的期望值对可靠性进行评估，其中有代表性的方法包括基于最小路的评估方法、故障模式后果分析法、状态空间法、网络法、最小割集法、网络可靠性等值法等。解析法采用严格的模型，计算非常精确，但网络规模很大、设备台数很多时，计算量过于庞大而难以承受。蒙特卡罗模拟法采用随机抽样方式模拟复杂配网故障发生后的开关动作，因为抽样次数与系统规模关系不大，所以适合大型复杂网络的可靠性评价。根据抽样方式，蒙特卡罗模拟法分为时序法和非时序法。时序蒙特卡罗模拟法计算结果更准确，但抽样效率低，计算时间较长。非时序蒙特卡罗模拟法算法简单，计算速度快，但无法获得频率指标，适于要求快速计算的场合。因解析法和模拟法各有优劣，现产生了结合两者特点的混合法。
3 配网自动化建设对供电可靠性影响的分析
3.1 案例分析
某市投资2.4千万元将配网中的子网改造为自动化系统。该网络为辐射型，馈线系统中包含18条线路，负荷点与配变各为164个，柱上开关有54个，环网柜有98个。故障率按0.1次/km•年计，配网自动化改造实施前故障定位、倒闸及隔离时间为1h，故障修复时间为3h。配网自动化改造后，故障定位、隔离及非故障区域供电恢复的总时间为3min。负荷转供时，备用电源可以承担全部转供负荷。采用解析法建模并运用正态云理论进行评价，计算出改造前可靠性指标为：SAIFI=0.1254次/户•年，SAIDI=0.8936h/户•年，CAIDI=7.1260h/次，ASAI=99.9898%，ENS=24.2589MWh/年，AENS=147.92kWh/户•年；改造后可靠性指标为：SAIFI =0.1254次/户•年，SAIDI =0.8127h/户•年，CAIDI =6.4809h/次，ASAI =99.9907%，ENS =17.3922MWh/年，AENS =106.05kWh/户•年。可见，实施配网自动化改造后SAIDI减少了0.0809h/户•年，CAIDI减少了0.6811h/次，ASAI提高了0.0009%，ENS减少了6.8667MWh/年，AENS减少了41.87kWh/户•年，所以实施配网自动化改造可明显提高供电可靠性。
3.2 配网自动化对供电可靠性的影响分析
配网自动化对供电可靠性的影响主要体现在缩小故障影响范围、减小故障处理时间两个方面。在实施配网自动化改造以前，一旦发生故障就会使整条馈线停电，直到该馈线上故障被修复才能恢复供电。由于改造前配网线路上缺少监测设备，准确定位故障有很大难度。检修人员必须亲临现场，并采用分合闸方法定位故障，一方面需要很多次才能成功，另一方面故障往往发生在恶劣天气条件下，检修人员开展检修会面临比好天气更多的困难，检修时间常常会延长。以“手拉手”环网为例，在配网自动化改造前，馈线中发生故障，出线开关跳开，馈线上所有负荷点皆失电。配网自动化改造要在馈线各个负荷点处装设监控终端，发生故障后，这些终端将故障信息实时通过通信网络上传远程主站，系统就会自动断开故障点两侧的开关将故障隔离，再合上联络开关恢复非故障区段供电，这样故障影响范围就比改造前小。以变电站变压器组故障为例，系统自动隔离故障一般只需5min，而人工倒闸操作需要30min；将负荷转移至由非故障变压器组供电，系统自动操作需15min，而人工操作需2h。通常，配电线路发生故障自动恢复非故障区域供电时间约为3min，人工进行同样的操作需要1h左右。因此，配网自动化在提高供电可靠性方面作用非常显著。
4 结语
配网处于电力系统的末端，与人民日常生活息息相关，因此提高配网供电可靠性具有重大的现实意义。自动化是提高配网供电可靠性的重要手段。目前，配网自动化正逐步走向成熟，在建设过程中尤其需要重视可靠性的研究与应用，这样才能为广大电力用户提供更优质的服务。
参考文献：
[1] 辛旭武. 深圳配网自动化研究[D]. 广州：华南理工大学，2012.
[2] 温健锋. 配网自动化系统规划及实施中应注意的问题研究[J]. 电工技术，2016（11）：3-4，17.
[3] 陈松. 智能配电网供电可靠性评估[D]. 北京：华北电力大学，2015.
论文作者:吴全寿
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
标签：可靠性论文; 故障论文; 负荷论文; 终端论文; 指标论文; 系统论文; 平均论文; 《电力设备》2018年第20期论文;