龍樹(shù)亮

（東興供電公司 廣西東興 538100）

配電線路自動(dòng)化提高技術(shù)及供電可靠性趨勢(shì)探究

龍樹(shù)亮

（東興供電公司 廣西東興 538100）

目前，隨著人們對(duì)電的需求量在不斷的增加，配電線路的安全性和可靠性是供電企業(yè)比較關(guān)注的問(wèn)題。借助配電線路自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以有效的確保供電過(guò)程的順利進(jìn)行，而且還能有效的節(jié)省總體投資成本。本文將會(huì)對(duì)配電線路自動(dòng)化及系統(tǒng)的構(gòu)成給予介紹，并制定有效的措施，以更好的提高配電線路供電的可靠性。

配電線路自動(dòng)化；系統(tǒng)構(gòu)成；供電可靠性

引言

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電、供電和用電的主要組成部分之一，通過(guò)對(duì)配電線路進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)可以有效的提升用戶的用電效率和質(zhì)量。配電線路自動(dòng)化的應(yīng)用不僅可以對(duì)電能進(jìn)行合理的分配，以達(dá)到降低能耗的效果，而且還能有效的提高供電可靠性，提高供電質(zhì)量。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，從而保證設(shè)備能夠高效的運(yùn)行，提高其工作效率。

1 配電線路自動(dòng)化概述

1.1 配電線路自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵

配電自動(dòng)化（DA）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、現(xiàn)代化設(shè)備及管理為一體的管理系統(tǒng)，其主要是為了改進(jìn)電能質(zhì)量，提高供電可靠性，以更好的為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低線路的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。配電線路自動(dòng)化技術(shù)的主要功能包括：①數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控：即所謂的遙測(cè)、遙調(diào)、遙信、遙控四遙功能；②無(wú)功控制：主要是指供電線路上無(wú)功補(bǔ)償電容器組所進(jìn)行的自動(dòng)投切控制；③故障定位、隔離，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)供電：其一般是進(jìn)行線路故障的準(zhǔn)確定位和隔離，以保證無(wú)故障區(qū)段能夠自動(dòng)恢復(fù)供電。

1.2 配電線路自動(dòng)化的作用

1.2.1 提高供電可靠性

在配電線路中，故障檢修和計(jì)劃?rùn)z修是導(dǎo)致用戶停電的主要因素，傳統(tǒng)的配電線路往往選擇輻射方式，將分段開(kāi)關(guān)安裝至線路中間，一旦線路某處發(fā)生故障或進(jìn)行計(jì)劃?rùn)z修時(shí)，會(huì)誘發(fā)全線停電。但是目前各大城市供電網(wǎng)采用了環(huán)網(wǎng)“手拉手”式供電，一般借助負(fù)荷開(kāi)關(guān)將整個(gè)線路進(jìn)行分段，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)分段檢修，而且在線路檢修過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)全線停電現(xiàn)象。借助配電線路自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)€路故障區(qū)段進(jìn)行針對(duì)性的定位、隔離，并保證健康線路正常供電，有效的降低了故障停電范圍，確保了供電的可靠性。

圖1描述的是“手拉手”環(huán)網(wǎng)的典型線路，當(dāng)線路1點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，此時(shí)會(huì)使變電站內(nèi)的出線斷路器DL1進(jìn)行自動(dòng)重合閘檢測(cè)，從而發(fā)現(xiàn)故障位置，故障點(diǎn)兩側(cè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)SB1、SB2會(huì)自動(dòng)拉開(kāi)，同時(shí)變電站內(nèi)的出線斷路器DL4合上，環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)SB0合上，以實(shí)現(xiàn)健康線路供電的及時(shí)恢復(fù)。該過(guò)程中，除了本線路故障區(qū)段外，可以保證其它線路段不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的停電，有效的縮短了故障查找時(shí)間，減小了故障停電范圍，在一定程度上提高了供電可靠性。

圖1 故障定位、隔離及自動(dòng)恢復(fù)供電流程圖

1.2.2 節(jié)省線路檢修費(fèi)用

從一條線路的角度對(duì)其進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，配電線路自動(dòng)化需要較大的投資。而通過(guò)向用戶提供多路或雙路供電，其不僅可以互為備用，而且還會(huì)降低設(shè)備的利用率，在電力電纜方面需要較大的投資。自從引入配電線路自動(dòng)化技術(shù)之后，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的安排，一旦用戶供電的線路區(qū)段出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)操作聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，使非故障區(qū)段順利供電，這樣不僅可以提高設(shè)備的利用率，而且還能有效的節(jié)省線路檢修費(fèi)用。同時(shí)配電線路自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，還可以降低不必要的停電時(shí)間，保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，此外還能及時(shí)、準(zhǔn)確的判定故障發(fā)生的位置，從而縮短了故障修復(fù)時(shí)間。

1.3 配電線路自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，世界上應(yīng)用比較多的配電線路自動(dòng)化和配電管理系統(tǒng)一般是針對(duì)中低壓系統(tǒng)而言的，所以又被稱之為饋線自動(dòng)化。將饋線自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到配電線路中實(shí)際上是可行的，但是該技術(shù)中所采用的可遙控開(kāi)關(guān)單價(jià)比較高，從而增加了前期投入的費(fèi)用。如法國(guó)實(shí)施的大型配電線路自動(dòng)化工程，僅在0.1%的配變站中引用了自動(dòng)化控制功能。即使在歐洲和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，也是在特定的條件下才會(huì)選擇在中壓配電網(wǎng)絡(luò)中使用配電線路自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電線路的有效控制。如今，為了盡可能的降低人力檢修費(fèi)用，各國(guó)也在加緊腳步引入配電線路自動(dòng)化技術(shù)，這樣不僅可以保證整個(gè)線路的正常運(yùn)行，而且還能有效的節(jié)省人力、物力和財(cái)力的投入力度。

2 配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1 一次設(shè)備

在配電線路中，一次設(shè)備一般是指發(fā)、輸、配電過(guò)程中所使用的相關(guān)設(shè)備。如發(fā)電機(jī)、斷路器、母線、變壓器、輸電線路和隔離開(kāi)關(guān)、電力電纜等。

2.2 故障自動(dòng)定位系統(tǒng)

在配電線路中，故障自動(dòng)定位系統(tǒng)一般是根據(jù)GSM通信技術(shù)、故障指示器技術(shù)、GIS技術(shù)為一體的故障點(diǎn)檢測(cè)和定位體系，在配電線路各故障點(diǎn)的檢測(cè)和定位匯總得到了廣泛的應(yīng)用，具體主要包括單相接地故障和相間短路故障。故障自動(dòng)定位系統(tǒng)借助傳統(tǒng)故障指示器對(duì)配電線路中的接地故障和短路故障進(jìn)行檢測(cè)，指示器上所具備的通訊功能可以將故障信息通過(guò)光纖通訊或者無(wú)線通訊的方式傳輸?shù)酵ㄓ嵔K端上，然后借助GPRS網(wǎng)絡(luò)或GSM手機(jī)短信的形式將其傳輸至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)故障的自動(dòng)檢測(cè)和定位，以保證維修人員能夠及時(shí)到達(dá)故障位置進(jìn)行檢修，有效的提高了供電的可靠性。

2.3 通信系統(tǒng)

在配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)中，通信系統(tǒng)一般可以分為通信終端到中心站的GPRS網(wǎng)絡(luò)或GSM傳輸系統(tǒng)、指示器到通信終端的短距離傳輸系統(tǒng)、主站與中心站之間的信息傳輸系統(tǒng)。其中通信終端與指示器之間最好按照不同的場(chǎng)合將其劃分為光信號(hào)（電纜系統(tǒng)）和無(wú)線信號(hào)（架空系統(tǒng)）；通信終端到中心站之間一般通過(guò)中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行傳輸；主站與中心站之間一般是采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口信號(hào)進(jìn)行信息的傳輸。

2.4 控制主站系統(tǒng)

配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)一般負(fù)責(zé)對(duì)中低壓配電網(wǎng)進(jìn)行有效的控制、監(jiān)督和管理，而配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)的控制主系統(tǒng)是進(jìn)行系統(tǒng)控制、監(jiān)督與管理的核心環(huán)節(jié)?？刂浦髡鞠到y(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行管理。控制主站系統(tǒng)不僅具備了配電網(wǎng)SCADA子系統(tǒng)的基本功能之外，還具備了配電地理信息系統(tǒng)（FM/AM/GIS）、負(fù)荷轉(zhuǎn)移決策系統(tǒng)、智能化故障處理系統(tǒng)等內(nèi)容。

3 配電線路供電可靠性提高措施

3.1 配電網(wǎng)資源配置的完善

早期配電線路自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用一般選擇了單項(xiàng)自動(dòng)化、發(fā)展獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)解決問(wèn)題，例如大用戶的遠(yuǎn)程抄表、直接的負(fù)荷控制等。因?yàn)榕潆娋€路自動(dòng)化之間有著不同程度的關(guān)聯(lián)性，而且有一部分要求是無(wú)法給予滿足的，而且不能對(duì)運(yùn)行過(guò)程中所遇到的困難給予有效的克服，這種按“功能定向”的特點(diǎn)給配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)了一定的影響，如數(shù)據(jù)重復(fù)、功能重疊、維修費(fèi)用高和靈活性很差等。同時(shí)，配電線路自動(dòng)化是一項(xiàng)系統(tǒng)性、復(fù)雜性的工程，這就要求對(duì)配電網(wǎng)資源配置進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和完善，這樣不僅可以保證相關(guān)資源配置的科學(xué)性、合理性，而且還能提高資源的使用效率。

3.2 定期進(jìn)行配電網(wǎng)的巡視檢查

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，供電企業(yè)需要定期對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行全方面的巡視檢查，然后根據(jù)檢查結(jié)果來(lái)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行方案進(jìn)行優(yōu)化，從而提高其運(yùn)行性能。配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化過(guò)程主要包括提高供電質(zhì)量、無(wú)功補(bǔ)償、降低線損、設(shè)備維護(hù)。而進(jìn)行配電網(wǎng)的巡視檢查主要是為了提供供電質(zhì)量的安全性、供電可靠性及頻率合格率、電壓合格率。實(shí)際上，定期進(jìn)行配電網(wǎng)的巡視檢查的重要性主要表現(xiàn)為：①有效的降低了故障停電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速定位和報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的自動(dòng)/人工遙控隔離，以確保非故障區(qū)正常供電；②降低事故隱患的發(fā)生率。要定期對(duì)配電線路中的電網(wǎng)參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行進(jìn)行巡視檢查，以確保在故障發(fā)生能將其排除。隨著配電線路自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，有效的提高了配電線路供電的可靠性。但是，要想盡可能的縮短故障停電時(shí)間，還需要加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)的巡視檢查工作，必要的時(shí)候也可以在配電線路的分支上安裝故障指示器，借助通信系統(tǒng)將線路的運(yùn)行情況及時(shí)的傳輸?shù)街骺刂葡到y(tǒng)，以保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3 變電運(yùn)行時(shí)加強(qiáng)對(duì)于隱患的控制

為了保證配電線路的正常運(yùn)行，需要加強(qiáng)變電運(yùn)行過(guò)程中隱患的有效檢測(cè)和控制。在20世紀(jì)末已經(jīng)對(duì)配電線路自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并與我國(guó)的實(shí)際情況相結(jié)合，基于現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以更好的保證配電線路的正常運(yùn)行。實(shí)際上，配電線路中的供電系統(tǒng)已經(jīng)具備了變電站綜合自動(dòng)化和負(fù)荷控制管理技術(shù)，并取得了較為理想的結(jié)果。因此，將配電線路自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到供電系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電運(yùn)行過(guò)程中隱患的有效控制，從而提高配電線路的安全、可靠運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人類生活水平的提升，配電系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)發(fā)展成為電力系統(tǒng)中比較重要的部分，其不僅可以保證配電線路各個(gè)環(huán)節(jié)的有效銜接和正常運(yùn)行，而且還能有效降低配電線路的檢測(cè)和維修費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)整個(gè)線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和安全用電，以更好的滿足電力行業(yè)發(fā)展需求。

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TM76

A

1004-7344（2016）32-0113-02

2016-9-27

龍樹(shù)亮（1978-），男，助理工程師，本科，主要從事配電線路運(yùn)維、檢修、生產(chǎn)調(diào)度及安全生產(chǎn)等方面管理研究工作。