田星

摘 要：本文從配電主站、通信與繼電保護(hù)等角度出發(fā)，對配電自動化進(jìn)行了分類，并分析了配電主站的類別，依據(jù)配電終端與繼電保護(hù)的系統(tǒng)差異原則，結(jié)合各個(gè)城市的用電數(shù)據(jù)，提出了中型城市配電自動化的具體實(shí)踐理論，旨在提高配電自動化的效率。

關(guān)鍵詞：供電可靠性；配電自動化；系統(tǒng)規(guī)劃

合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及可靠的配電設(shè)備能夠?yàn)楣╇姷目煽啃蕴峁┍Ｕ希?，為了達(dá)到供電可靠性的需求，不是每一臺開關(guān)都需要安裝配電終端，并且即使安裝終端也無需一定要具備遙控功能。其次，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行本地繼電保護(hù)功能的配電終端的配置，并且能夠與智能配電自動化進(jìn)行協(xié)調(diào)地配合，能夠有效地提高配電網(wǎng)故障處理的性能。本文深入研究了配電自動化系統(tǒng)中，配電終端配置中數(shù)量規(guī)劃的問題，促進(jìn)配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1 供電區(qū)域的劃分

1.1 A+區(qū)域

負(fù)荷密集（30MW/km?）對供電可靠性有著較高要求的供電區(qū)域，例如：直轄市以及東部重點(diǎn)城市的市中心以及對供電可靠性有著較為特殊的要求的國家級別的技術(shù)開發(fā)區(qū)等。

1.2 A類區(qū)域

負(fù)荷較為密集（15～30MW/km?）對供電可靠性要求比較高的區(qū)域（通常要求應(yīng)達(dá)到99.99%）的供電區(qū)域，例如：直轄市的市區(qū)、中西部的重點(diǎn)城市的市中心區(qū)域以及國家級別的高新技術(shù)開發(fā)區(qū)等。

此外，供電區(qū)域還包括B類區(qū)域、C類區(qū)域、D類區(qū)域、E類區(qū)域等。

2 配電網(wǎng)差異化規(guī)劃原則

2.1 配電自動化主站

大型城市建設(shè)大型主站，中型城市建設(shè)中型主站，小型城市建設(shè)小型主站，縣城采用前置延伸建設(shè)模式。

2.2 配電終端與繼電保護(hù)

（1）A+區(qū)域

A+區(qū)域?qū)╇姲踩砸筝^高，因此，該區(qū)域采取全電纜供電，使用雙電源與備自投減少故障返修率，并采用“三遙”配電終端以快速隔離故障。

（2）A類區(qū)域

A類區(qū)域?qū)╇姲踩笸瑯虞^高，因此，應(yīng)采用電纜以減少故障率，也應(yīng)該采用“三遙”配電終端以及隔離故障通道。此外，還應(yīng)該配備“二遙”配電終端與GPRS系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)故障支線的快速切斷功能。

對于B、C、D等區(qū)域的具體要求，此處不一一詳述。

3 配電終端與繼電保護(hù)的差異化配置原則

3.1 配電終端數(shù)計(jì)算

對于安裝“三遙”的終端，若每條饋線有K3臺終端，將用戶進(jìn)行劃分成K3+1段，為滿足故障因素造成停電可靠性要求AFset，K3滿足以下條件：

對于安裝“二遙”的終端，若每條饋線有K2臺終端，將用戶進(jìn)行劃分成K2+1段，為滿足故障因素造成停電可靠性要求AFset，K2滿足以下條件：

不同區(qū)域的AFset具體如下：

3.2 差異化原則分析

（1）A+區(qū)域

該區(qū)域需要采取雙電源供電，并采取備自投，在對故障進(jìn)行修復(fù)時(shí)期，需要將電源轉(zhuǎn)移到備用電源上，從而減少故障修復(fù)時(shí)間（t3）內(nèi)對用戶的影響，也避免了用戶在長時(shí)間內(nèi)無電可用。

（2）A類區(qū)域

該區(qū)域采用三遙終端，對架空裸線來說，需要11段，不容易實(shí)現(xiàn)。因此，架空線要利用絕緣導(dǎo)體。在利用絕緣導(dǎo)線條件下，計(jì)算最終結(jié)果仍舊存在偏差。

因此，對于A類區(qū)域，需要在采用三遙終端條件下，外加絕緣導(dǎo)線，并在故障率較高的分支部分配備具有保護(hù)能力二遙終端。

同上，此處的B類區(qū)域、C類區(qū)域、D類區(qū)域、E類區(qū)域等省略。

4 案例

以東部某發(fā)達(dá)中型城市為例，該城市準(zhǔn)備配備自動化電網(wǎng)，從而提高用點(diǎn)安全性。在該城市的市中心，即為A+類區(qū)域，需要饋線為50條（電纜供電），對用電負(fù)荷集中的A類區(qū)域需要鋪設(shè)電纜饋線60條，混合饋線120條，而對于其他的用電負(fù)荷較為集中的區(qū)域也集中進(jìn)行鋪設(shè)，總共饋線條數(shù)為59條。

如果只是進(jìn)行網(wǎng)架與一次設(shè)備改造，不開展配電自動化建設(shè)，通過以上的數(shù)據(jù)參數(shù)可以得出，A+區(qū)域的供電可靠性達(dá)到99.95%以上，A類區(qū)域的供電可靠性和A+區(qū)域的供電可靠性百分比相同，混合饋線和絕緣架空饋線為99.93%，這些顯然都不能達(dá)到供電可靠性，因此需要配備自動化電力設(shè)備。

按照差異化原則，配電網(wǎng)自動化要利用中型主站。

以A類區(qū)域來說，50條電纜需要以“手拉手”方式鋪設(shè)，每兩條饋線間通過聯(lián)絡(luò)開通互聯(lián)，25個(gè)聯(lián)絡(luò)網(wǎng)柜需要5臺“三遙”通道，并同時(shí)為每個(gè)開關(guān)配備地動操作機(jī)構(gòu)，最終可知需要4套電動操機(jī)構(gòu)。下面圖中，方塊為遙控開關(guān)，實(shí)心為分段開關(guān)，空心為網(wǎng)絡(luò)開關(guān)。

發(fā)揮自動化配電功能后，A+區(qū)域、A類區(qū)域等供電可靠性都將有所提升，最終滿足供電要求。

5 結(jié)語

配電自動化能夠?yàn)楣╇娞峁┍Ｕ?，但是要根?jù)不同區(qū)域?qū)╇娍煽啃赃M(jìn)行差別化設(shè)計(jì)，從而保證合理的建設(shè)費(fèi)用及建設(shè)規(guī)模。本文給出的不同參數(shù)只是作為參考，在實(shí)際工程中可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1]劉健，林濤，趙江河，等.面向供電可靠性的配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，（11）：52-60.

[2]吳思謀，蔡秀雯，王海亮.面向供電可靠性的配電網(wǎng)規(guī)劃方法與實(shí)踐應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào)，2014，（6）：70-75.