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配电自动化规划的基本思路和步骤
发布时间:2018-12-03        浏览次数:15        返回列表

吴广帅

摘  要:实现配电自动化能够有效提高配电系统的供电效率,对供电企业降低供电风险,实现经济效益与社会效益的统一具有积极影响,对增强配电系统的可靠性、安全性与稳定性具有重要的现实意义。该文基于配电自动化规划的基本思路和操作步骤进行简单叙述,希望能够为供电企业提高配电自动化水平提供参考,保证配电自动化系统与实际供配电要求一致。

关键词:配电自动化  配电系统  规划设计  供电企业

中图分类号:TM76                                  文献标识码:A                        文章编号:1672-3791(2019)02(c)-0034-02

目前大部分配电系统的子系统需要人工操作,但人力始终有限,使得配电系统的安全稳定运行得不到有效保障,如果实现了配电自动化,便能利用自动技术与智能设备对配电系统进行实时监控,可以降低系统出现故障的频率,避免因系统故障产生的紧急停电问题,对增强配电系统的安全稳定性具有重要意义。

1  配电自动化规划的基本思路

1.1 明确规划配电自动化目的

供电企业在规划配电自动化的基本思路与步骤之前,需要先行明确开展配电自动化工作的目的。基本目的是增强配电系统的可靠性,核心目的是实现经济效益与社会的统一。由于配电自动化在我国尚处于发展阶段,提高其在实际工作中的应用性,还需要有关人员继续深化研究[1]。实现配电自动化并不意味着建立一个完全不会停电、断电的配电系统,而是在系统可承受范围内降低故障发生概率,这就需要规划人员找到自动化与系统之间的平衡点,在实现配电自动化的基础上将费用成本控制在合理范围内。

1.2 调查配电自动化研究现状

第一,我国存在配电自动化物质基础严重缺乏的问题。配电自动化的实现需要计算机技术的辅助,因为计算机技术的更新具有不确定性,技术类设备更新短则1年,开关类设备更新长则20年,所以配电自动化只能分区域实现。第二,部分供电企业受经济因素影响,配电网络发展规划不健全,各项资源配置不科学,相关设备组件较落后,没有做好配电系统计算机控制系统的升级优化工作。第三,供电企业对供电可靠性的调查工作不重视,平均停电时间占比、平均断电频率、计划性停电率、故障性停电率等数据不明确,使得配电自动化规划设计缺乏理论数据支持。

1.3 分析配电自动化发展缓慢的原因

首先,供电企业所购置的配电自动化相关设备、移动终端质量检测不合格,将性能不达标的设备应用于配电自动化研究,会导致研究数据缺乏真实性与可靠性,而且劣质设备终端还会给配电系统带来安全风险,影响整个系统运行的稳定性、安全性与可靠性。其次,尽管我国在配电自动化设备、终端的研究方面取得一定成就,但是当前市场上所出售的设备、终端仍然采用蓄电池,由于蓄電池储存的可用电量较少,无法满足配电自动化长时间运行,限制了配电自动化规划的研究发展进度。最后,国家与市场针对配电自动化相关设备、终端、组件的出厂测试与性能测试,并为给出完善的标准规范,使得供电企业无法全面开展并落实上述测试,这会给配电自动化系统的运行造成较严重的安全隐患,制约着配电自动化的实现与发展。

2  实现配电自动化规划的步骤

2.1 建立健全配电自动化规划执行规范

供电企业想要真正实现配电自动化,必须建立健全相关的执行标准与规范,否则无法保证基本目的与核心目的的实现。相关工作人员在进行初期规划设计时,应对如何实现自动化有一个明确的认识,从多方面、多角度、多层次进行综合性考虑,为实现配电自动化制定切实可行的科学性规范。

首先,为了缓解资金压力,供电企业在规划配电自动化时,可以采用分阶段投资的方式,从深化研究开始,逐步开展建设工作。其次,企业要构建一个相对完善的配电自动化管理控制系统,利用该系统对供电工作进行管控,预先培养、聘请一些计算机技术水平高、自动化控制能力强且工作经验较为丰富的专业工作人员,为后续配电自动化工作提供基本人员保障。再次,供电企业需要建立具备科学性、时代性、新颖性且容量大的数据库系统,做好信息搜集、分析、整理等前期工作,并增强配电信息管理的系统性与规范性,确保配电自动化系统与用户实际需求相一致[2]。最后,要制定合理有序的配电自动化信息更新流程,这对提高配电自动化实现效率、降低系统运行危险具有积极影响,有利于推动供电企业健康持续发展。

2.2 全面分析配电自动化的可行性

实现配电自动化有利于增强配电系统的可靠性,能够有效降低供电故障发生概率,因而供电企业要全面分析实现配电自动化的可行性。配电系统的内部组成相对繁复,分支回路、网络节点、组件元件较多,相互之间的作用关系复杂,如果不提前做好可行性分析,必然会降低配电自动化实现的成功率。对此,供电企业应采用FMEA法的分区计算法对配电系统的组成设备的可靠性进行计算,重点核查计算内容为系统元件故障区域的巡线时间、平均故障定位时间等。如下是排除元件故障可行性的具体计算公式:

其中,λi表示核查计算区域(i)的总故障率,γi表示核查计算区域(i)的平均故障修复时间;λi·j代表元件(j)的平均故障率,γi·j代表元件(j)的平均故障修复时间;Ni表示总元件数量,Цi表示总区域的平均定位时间,Ni·j代表区域(i)的元件数,Цi·j代表区域(i)元件(j)故障最短巡线时间[3]。如果线路元件区域出现故障,工作人员考虑的重点是上游元件与线路巡线时间;如果非线路元件区域出现故障,要重点核查配电变压器,尤其是要计算始端与元件线路之间的最短距离与巡线时间是否对应,这对确定配电自动化实现的可行性具有重要意义。

2.3 规划配电系统故障处理功能

只有提高配电系统的可靠性,降低故障发生率,才能增强配电自动化的可行性,真正实现配电自动化,因此供电企业在规划配电自动化时,需要设计科学高效的系统故障处理程序,从而为增强供电安全与稳定提供保障。配电自动化设备与终端是自动化系统规划建设的重要组成部分,良好的设备与终端能够对配电系统进行实时监测与管控,目前应用性较好的设备终端主要是三遥和二遥,前者具有遥控、遥测、遥信与故障即时上报功能,后者只具备遥信、遥测与故障即时上报功能。

不同的系统开关匹配不同设备终端,所发挥的作用不同,例如将系统开关与三遥终端相结合,会形成三遥开关,其功能是调控供电线路的永久性故障,具体匹配方式需要根据区域类型与实际情况科学配置。比如,对于A+类故障处理区域,终端配置方式可以采用三遥开关,能够提升99.99%的故障处理可靠性;对于A类区域,终端配置方式应使用二遥开关或三遥开关,可以提升99.98%的故障处理可靠性;对于B类区域,终端配置方式需要将二遥开关当做主要组成,其他类型开关进行辅助,能够提高99.97%的故障处理效率;对于C类区域,终端配置方式需要选择二遥开关,可以有效增强99.96%的故障处理可靠性;对于D类区域,应以基本型二遙开关为主,如此便可提高99.95%的故障处理效率。配电系统故障处理功能对提高系统运行稳定性具有重要作用,是供电企业实现配电自动化的重要内容。

3  结语

综上所述,为了提高配电系统运行的安全性与可靠性,供电企业必须对配电自动化深化研究,科学规划执行思路,工作人员应严格按照标准步骤开展工作。在设计自动化方案时应结合实际配电情况,并且采取先进的科学技术与规划理念,如此才能进一步提高配电自动化规划水平,保证规划成果与实际要求相符。

参考文献

[1] 杨运东,肖琰.浅析配电自动化系统中配电终端配置数量规划[J].中国战略新兴产业,2018(28):119.

[2] 祖桂英,邢思峰,李强,等.高可靠性示范区的“网格化”规划方法及其配电自动化方案研究[J].电子世界,2018(3):59,61.

[3] 崔立忠,张瑞雪,刘涛,等.复杂配电自动化系统可靠性计算及设备布局规划[J].电力系统自动化,2017,41(20):84-91.