柏林

摘要：隨著國(guó)家的不斷發(fā)展運(yùn)行，人們對(duì)于電能的需求與日俱增，但是面對(duì)二次能源的電能來(lái)說(shuō)，如何合理有效的配置，成了很多電力行業(yè)面臨的重要問(wèn)題。然而配電網(wǎng)自動(dòng)化的加入讓電能的使用變得更加靈活，配網(wǎng)自動(dòng)化的配置有多種方式和策略、配網(wǎng)網(wǎng)架也是多樣而又多變的。本文根主要探討了配電自動(dòng)化策略在運(yùn)行中的靈活配置與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化;配網(wǎng)網(wǎng)架;配置問(wèn)題及策略

引言

供電可靠性是總抓手，要想繼續(xù)提升供電可靠性就必須減少故障時(shí)戶(hù)數(shù)。減少故障時(shí)戶(hù)數(shù)就需要精確故障范圍且需要提高配網(wǎng)故障后快速?gòu)?fù)電的水平，隨著配網(wǎng)智能化的發(fā)展，配網(wǎng)自動(dòng)化越來(lái)越受到重視。但是配網(wǎng)運(yùn)維配網(wǎng)的網(wǎng)架有多種方式，且靈活多變，相對(duì)應(yīng)采用哪種配網(wǎng)自動(dòng)化策略方式，也是將是靈活多變的。網(wǎng)架越是簡(jiǎn)單，越是典型網(wǎng)架，對(duì)于自動(dòng)化的配置策略越是單一和清晰。而配網(wǎng)中有的網(wǎng)架是非典型的，是典型網(wǎng)架的過(guò)渡期，但一樣不能缺少配網(wǎng)自動(dòng)化的配置，需要更加的靈活多變。

1配網(wǎng)自動(dòng)化的功能及運(yùn)行優(yōu)化策略

我國(guó)作為世界人口大國(guó)，每年對(duì)電力的需求十分巨大，面對(duì)資源和輸送以及故障等難題，配電網(wǎng)自動(dòng)化逐漸走進(jìn)大眾視野，成為電力行業(yè)不可或缺的電力配置形式。

（一）、配網(wǎng)自動(dòng)化的功能：

配網(wǎng)自動(dòng)化有三個(gè)主要的功能：控制、保護(hù)以及安全監(jiān)視功能，每個(gè)功能在配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中都起到了舉足輕重的作用。

首先，控制功能。在配網(wǎng)電力輸送過(guò)程中，有時(shí)會(huì)需要對(duì)電能進(jìn)行區(qū)域性轉(zhuǎn)換或者對(duì)電能的傳輸方向加以調(diào)配，這時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)遠(yuǎn)程自動(dòng)操控開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)一系列的操作，提高了傳輸效率，改善了電壓的質(zhì)量。

其次，保護(hù)功能。在電能的輸送過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，像由于惡劣天氣引起的短路、由于自身材料老化導(dǎo)致的漏電問(wèn)題等等，自動(dòng)化系統(tǒng)都可以第一時(shí)間識(shí)別故障類(lèi)型，進(jìn)行自動(dòng)斷電保護(hù)，把安全問(wèn)題降到最低。與此同時(shí)，也減少了人工檢修的頻次，節(jié)約了不必要的成本和安全問(wèn)題。

最后，安全監(jiān)視功能。在配網(wǎng)電能輸送過(guò)程中，電流、電壓、功率等都是實(shí)時(shí)變化的，還包括各個(gè)轉(zhuǎn)化器及開(kāi)關(guān)也都不斷隨情況改變。這種情況下，就會(huì)存在安全風(fēng)險(xiǎn)，那么配網(wǎng)自動(dòng)化的存在，可以實(shí)時(shí)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息，給安全問(wèn)題的處理留下充足的時(shí)間，同時(shí)也減少了人工監(jiān)測(cè)出現(xiàn)的紕漏以及時(shí)間上的不便，為電網(wǎng)的配置運(yùn)行提供了有效的保障。

（二）、優(yōu)化策略：

（1）、加強(qiáng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃

電力配網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)較復(fù)雜，是一個(gè)多系統(tǒng)、多設(shè)備合作運(yùn)行的體系，所以，要對(duì)自動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)有一個(gè)全面的、多角度的規(guī)劃，來(lái)不斷協(xié)調(diào)可能發(fā)生的各種問(wèn)題，以保證每個(gè)環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)都能處理到位，提供前提保障。

（2）、運(yùn)行模式優(yōu)化

不同電網(wǎng)的配電運(yùn)行模式都有所不同，這就導(dǎo)致所用的設(shè)備、輸電負(fù)荷以及輸電線路也都有不同的要求。所以，要在現(xiàn)有運(yùn)行模式下加以?xún)?yōu)化改進(jìn)，采用更加節(jié)約、高效的運(yùn)行模式，對(duì)設(shè)備及線路等進(jìn)行創(chuàng)新。與此同時(shí)，還要建立更加安全全面的監(jiān)控系統(tǒng)，利用收集到的信息不斷地進(jìn)行調(diào)整，提高配網(wǎng)的安全性和可靠性，把故障發(fā)生的概率降到最低。

（3）、健全相關(guān)管理制度、優(yōu)化大眾思維

首先，要健全管理體系和制度，對(duì)于惡意破壞配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的行為，給與嚴(yán)厲的懲處。同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)的法律體系，給配網(wǎng)自動(dòng)化提供更加穩(wěn)定的保障。其次，加強(qiáng)人民群眾的電力配網(wǎng)教育宣傳工作，讓大眾先了解什么是配網(wǎng)自動(dòng)化，在慢慢的讓大眾感受配電網(wǎng)的重要性，逐步的提高大家的保護(hù)意識(shí)。對(duì)于老化的設(shè)備及線路要及時(shí)反饋，管理生產(chǎn)人員和人民群眾共同配合，把配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)起來(lái)，最大程度的完成配網(wǎng)傳輸工作。

2配網(wǎng)網(wǎng)架模式

配網(wǎng)網(wǎng)架模式中典型接線模式有

1、最簡(jiǎn)單的“2-1”單環(huán)網(wǎng)，這種模式下供電相對(duì)比較可靠，接線更加簡(jiǎn)單，運(yùn)行也變得十分方便，可滿(mǎn)足N-1安全準(zhǔn)則。線路利用率較低，僅為50%?！?-1”單環(huán)網(wǎng)線路典型接線方式如2-1圖所示。

2、“3-1”單環(huán)網(wǎng)（3回線路為1組），供電可靠性高，線路利用率最高可達(dá)（n-1）/n，可滿(mǎn)足N-1安全準(zhǔn)則。為提高實(shí)際可轉(zhuǎn)供能力，聯(lián)絡(luò)點(diǎn)一般需在負(fù)荷等分點(diǎn)，組網(wǎng)困難;實(shí)際可轉(zhuǎn)供能力受負(fù)荷分布影響較大，實(shí)際線路利用率可能不高。“3-1”單環(huán)網(wǎng)線路典型接線方式如2-2圖所示。

3、2供一備，供電相比于其他形式更為可靠，滿(mǎn)足N-1安全準(zhǔn)則，這種模式對(duì)于設(shè)備要求較高，但是利用率也變得更高，可達(dá)66.7%。聯(lián)絡(luò)點(diǎn)受地理位置及負(fù)荷分布等因素的影響較大。2供一備線路典型接線方式如下圖所示。

4、雙鏈環(huán)，采用220kV直降20kV模式，通過(guò)變電站同一母線新出2回線路，串接4-6個(gè)20kV開(kāi)關(guān)站，再接入另一變電站同一母線，以20kV開(kāi)關(guān)站為配網(wǎng)負(fù)荷樞紐實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格供電模式。能夠滿(mǎn)足N-2、設(shè)備利用率達(dá)到75%。

3不同的配置方式

由于配網(wǎng)中各個(gè)區(qū)域發(fā)展不平衡，配網(wǎng)設(shè)備配置的水平也都不一樣。在通信方式不一樣的情況采用的自動(dòng)化策略不一樣。網(wǎng)架不一樣的情況下配置也是不一樣，尤其是在非典型網(wǎng)架的情況配置需要更加的靈活多變。

3.1典型單環(huán)網(wǎng)模式下的自動(dòng)化配置

典型手拉手單環(huán)網(wǎng)模式，是目前配網(wǎng)中用的形式最高的一種配網(wǎng)網(wǎng)架形式。主干層中可以配置電壓電流型。此種方式不依賴(lài)于通信，屬于就地式自愈方式。電壓時(shí)間型模式及電壓電流型模式的保護(hù)功能型組合更加適用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻的接地系統(tǒng)，但是如果是另一種的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈的接地系統(tǒng)，那么則只需將穿芯零序后加速保護(hù)加以變更，變成為零序過(guò)電壓后加速保護(hù)就可以了。若主干層中有負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜，需要調(diào)整為兩次重合功能進(jìn)行配合。次干層中配置分界斷路器模式，將末端用戶(hù)進(jìn)行有效隔離。避免故障擴(kuò)大范圍。

3.2典型雙鏈環(huán)模式下的自動(dòng)化配置

由于雙鏈環(huán)網(wǎng)架的特殊性，各個(gè)節(jié)點(diǎn)采用的是四進(jìn)八出的開(kāi)關(guān)站模式。區(qū)別于傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)站只有兩進(jìn)線，基于這個(gè)特點(diǎn)常規(guī)的就地式自愈已經(jīng)不適用。目前雙鏈環(huán)模式用于220kV直降20kV負(fù)荷高度密集的區(qū)域。傳統(tǒng)的配網(wǎng)線路多為單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)或?yàn)榄h(huán)網(wǎng)接線但開(kāi)環(huán)運(yùn)行，實(shí)質(zhì)上均為單一潮流的線路?；谶@一特征，集中式FA和電壓-時(shí)間型保護(hù)均能準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn)。一旦有分布式新能源接入時(shí)，短路電流的潮流將會(huì)發(fā)生改變，原有的集中式FA和電壓時(shí)間型保護(hù)將不再適用。

主干層每個(gè)開(kāi)關(guān)站需要配置2臺(tái)智能分布式配網(wǎng)自動(dòng)化裝置。變電站出線的首個(gè)開(kāi)關(guān)站的進(jìn)線開(kāi)關(guān)也需要配置一套光纖電流差動(dòng)保護(hù)，型號(hào)與變電站出線開(kāi)關(guān)的保護(hù)裝置保持一致。主線中配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜凸饫w差動(dòng)保護(hù)。故需要配置全光纖通信模式。

3.3非典型網(wǎng)架模式下的自動(dòng)化配置

3.3.1當(dāng)主干線的網(wǎng)架中配置了就地式的電壓電流型的自動(dòng)化配置。而次干層中還有成環(huán)線路的情況下，出線開(kāi)關(guān)不配置重合功能。此非典型情況下，需要配置主站集中式自動(dòng)化模式，或者配置智能分布式自動(dòng)化模式。

3.3.2就地式電壓電流型主環(huán)中的開(kāi)關(guān)設(shè)置一般只有得電合，無(wú)壓分閘以及后加速功能。當(dāng)主環(huán)中設(shè)備有缺陷的時(shí)候，也可以臨時(shí)將電壓電流型的開(kāi)關(guān)調(diào)整成分界斷路器模式。

4總結(jié)與展望

配網(wǎng)的網(wǎng)架是復(fù)雜多變的，在形成標(biāo)準(zhǔn)典型接線前將會(huì)有很多臨時(shí)網(wǎng)架方式存在。在臨時(shí)網(wǎng)架狀態(tài)下采取的自動(dòng)化配置模式，有著許多靈活多變的方式。有著多種組合的方式。不同情況下，采取的自動(dòng)化配置模式有著多種組合方式。

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