劉江 王愛東 尹修德 曲晏嬌
摘要:隨著自動化技術(shù)在配電網(wǎng)建設(shè)中的大量應(yīng)用,配網(wǎng)自動化技術(shù)對供電可靠性的影響受到廣泛關(guān)注。本文簡要闡述了配電網(wǎng)自動化技術(shù)的概念與內(nèi)涵,對配電網(wǎng)可靠性的評估指標(biāo)進(jìn)行了探討,并在此基礎(chǔ)上,分析了配網(wǎng)自動化技術(shù)對供電可靠性的影響。
關(guān)鍵詞:配網(wǎng)自動化;供電可靠性;影響
1 前言
配電網(wǎng)自動化是利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、自動制技術(shù)、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存儲等技術(shù)將配電網(wǎng)的實時運(yùn)行、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、用戶以及地理圖形等信息進(jìn)行集成,構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)。實現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控及管理自動化、信息化,其內(nèi)容包括配電數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、需求側(cè)管理和配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)幾個部分。由于配電網(wǎng)自動化采用了各種電終端和保護(hù)邏輯.當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障或運(yùn)行異常時,能迅速隔離故障區(qū)段,并恢復(fù)非故障段用戶的供電,減小停電面積,縮短停電時間,從而提高供電可靠性。
2 配電網(wǎng)可靠性評估指標(biāo)
配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要包括配電主站、配電終端、配電子站和通信通道等,一般采用自動重合器、自動分段器等新型開關(guān),能對線路故障進(jìn)行快速定位、自動隔離,以縮小故障停電范圍,快速恢復(fù)非故障段供電,大大提高了供電系統(tǒng)可靠性。
配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)包括負(fù)荷點可靠性指標(biāo)和系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。常用的負(fù)荷點可靠性指標(biāo)有:負(fù)荷點平均故障率,單位為次/年;負(fù)荷點每次故障平均停電時間,單位為小時/次;負(fù)荷點年平均停電時間,單位為小時/年。常用的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)主要有5個,包括系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)SAIFI(次/(戶·年》、系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)SAIDI(h/(戶·年》、用戶平均停電時間指標(biāo)CAIDI(h/戶)、平均供電可用率指標(biāo)ASAI、系統(tǒng)平均缺供電量指標(biāo)AENS(kW·h/(戶·年))。其計算式為:
式中λi為負(fù)荷點i的故障率;Ni為負(fù)荷點i的用戶數(shù);Ui為負(fù)荷點i的平均停運(yùn)時間;Pi為負(fù)荷點i的平均負(fù)荷??煽啃杂嬎阒笜?biāo)中最大的變化就是停電時間,其改善量Δt將對其他評價指標(biāo)產(chǎn)生影響,例如:縮短系統(tǒng)平均停電時間、提高供電可用率和減小系統(tǒng)平均缺供電量等。
3 配網(wǎng)自動化對供電可靠性的影響
在缺少配網(wǎng)自動化設(shè)備的情況下,故障發(fā)生后往往整條饋線處于停電狀態(tài),同時,故障定位十分困難。配網(wǎng)自動化設(shè)備的引入對提高配電網(wǎng)供電可靠性主要體現(xiàn)在其縮小故障影響范圍和縮短故障處理時間兩個方面。
3.1 縮小故障影響范圍
上圖為一個典型的“手拉手”環(huán)狀配電網(wǎng),A和G為饋線出線開關(guān),B、C、E和F為分段開關(guān),D為聯(lián)絡(luò)開關(guān)。配電網(wǎng)正常運(yùn)行時處于開環(huán)狀態(tài),聯(lián)絡(luò)開關(guān)D打開,分段開關(guān)B、C、E和F閉合,2條饋線分別由2個配電站供電。圖中實心表示開關(guān)閉合,空心表示開關(guān)打開。假設(shè)開關(guān)A和B之間的饋線段發(fā)生故障,如果沒有裝設(shè)配電自動化裝置,則饋線出線開關(guān)A跳開,負(fù)荷a、b、c同時失去供電;如果A~G開關(guān)處均安裝了配電網(wǎng)饋線監(jiān)控終端,并通過通信網(wǎng)絡(luò)與位于配電網(wǎng)主站的后臺計算機(jī)相連,則故障發(fā)生時,配自動化系統(tǒng)自動斷開分段開關(guān)B,合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)D實現(xiàn)故障隔離,恢復(fù)b、c區(qū)段的供電,縮小了故障影響范圍。
3.2 縮短故障處理所需時間
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及實踐結(jié)果,配電站變壓器組事故時,自動操作需5min,人工操作需要30min;改由其他變壓器組和其他配電站恢復(fù)送電操作,由配網(wǎng)自動化系統(tǒng)完成需要15min,而采用人工操作則需要120min,酉己電線路事故時,由配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)控制向非故障段恢復(fù)送電的時間平均為3min,如果采用人工操作則需要55min。
4 結(jié)束語
配網(wǎng)自動化技術(shù)可以縮小故障影響范圍和縮短故障處理所需時間,提高配網(wǎng)的供電可靠性。此外,配網(wǎng)自動化技術(shù)在提高供電經(jīng)濟(jì)性、降低勞動強(qiáng)度、提高管理水平和服務(wù)質(zhì)量方面也具有不錯的優(yōu)勢,因此根據(jù)配電現(xiàn)狀和自動化技術(shù)發(fā)展情況,合理進(jìn)行配網(wǎng)自動化建設(shè),應(yīng)是當(dāng)前及未來一段時間內(nèi)配電網(wǎng)建設(shè)的主要任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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