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自动化配网的供电可靠性研究(2)

时间:2015-03-30 10:58 点击:
1.2 变电所自动化 变电所(也包括开闭所)在配电网中作用和地位非常关键,其既为上级配网的负荷,又为下级配网的电源,配网自动化往往是从变电所自动化开始的。目前,变电所自动化是通过将变电所二次设备进行功能整
 1.2 变电所自动化 
  变电所(也包括开闭所)在配电网中作用和地位非常关键,其既为上级配网的负荷,又为下级配网的电源,配网自动化往往是从变电所自动化开始的。目前,变电所自动化是通过将变电所二次设备进行功能整合和优化设计,综合利用计算机技术、现代通信技术和微电子技术等,实现对全所设备和线路的自动监控和微机保护等功能的。变电所自动化应具有以下功能:(1)微机远动功能,即遥信、遥测、遥控、遥调、系统对时、电能采集、自恢复、自检测、SCADA通信等功能;(2)微机继电保护功能;(3)自动控制功能等。变电所自动化的结构分为集中式和分散式两种,分布式满足功能的效果更好,所以目前大多采用分布式结构。 
  1.3 馈线自动化 
  馈线是配网中连接用户负荷的回路,实现馈线自动化就能迅速而准确地判断故障区段并加以隔离而恢复健康区段的供电。馈线自动化包含运行状态监测、远方与就地控制、故障区隔离、无功补偿与调压等功能。馈线自动化的模式也有集中式和分散式两种。集中式需要将采集到的信息送到配网主站去作出故障区段的判断,因而故障切断和恢复时间较长;而分散式基于馈线开关的配合完成故障区段隔离与非故障区段供电恢复。虽然不需要向配电主站上传信息,但故障隔离后或馈线运行方式发生改变时,需要人工调整参数,并且恢复供电也要经过多次重合闸,对运行设备冲击较大,然而随着馈线终端(FTU)功能的完善,增加了故障判断、故障隔离、供电恢复等功能,集中式有向分散式发展的趋势。馈线自动化的实现方法主要有以下两种:(1)重合器方案,即利用多级重合器配合或重合器与分段器配合实现馈线自动化;(2)FTU方案。由于重合器方案只能在线路有故障时发挥作用,不能完成正常的倒闸操作,也无法通过网络重构实现最佳的配电方案,而FTU方案可以很好地解决这些问题。 
  1.4 需方管理自动化 
  需方管理自动化就是根据用户负荷需要进行管理的自动化系统,与变电所自动化、馈线自动化不同的是,需方管理自动化不是基于供方的需要,而是根据需方的需求进行管理。需方管理自动化系统由负荷监控与管理(LCM)、远方抄表与电能计费自动化(AMR)所组成。 
  2 配网自动化系统的供电可靠性 
  2.1 供电可靠性量化评估 
  前已述及供电可靠性的概念,但要度量供电可靠性就需要用到一些指标,主要是基于供电中断频率和供电持续时间的由统计方法计算得到的指标。这类指标有数十种之多,下面介绍常用的四个:(1)系统平均停电频率(SAIFI):是指供电系统中的用户在1年内的平均停电次数,可用“SAIFI=用户停电总次数/系统供电的总户数”计算,单位为户/年;(2)系统平均停电持续时间(SAIDI):是指供电系统中的用户在1年内受到的平均停电的持续时间,可用“SAIDI=用户停电持续时间之和/系统供电的总户数”计算,单位为小时/(户·年);(3)用户平均停电持续时间(CAIDI):是指1年内用户受停电影响的用户每次停电持续的时间,可用“CAIDI=用户停电持续时间之和/用电总次数=SAIDI/SAIFI”计算,单位为小时/(户·年);(4)供电可靠率(ASAI):是指1年内用户持续供电小时数与对用户应供电小时数之比,可用“ASAI=用户可用电小时数/用户需电小时数=1-(SAIDI小时数/8760)(8760在闰年取8784)”计算,单位为%。下面以一个例子说明供电可靠性指标的计算。 
  某馈线采用集中式自动化系统,分为30条支路,接23个负荷点,配置23个配变和23个熔断器,设置1个分段开关和4个断路器。假设线路故障率为年均每公里0.05次,故障线路修复时间平均为6小时。断路器动作可靠性为80%,故障率为年均0.002次,平均故障修复时间为6小时。隔离开关动作时间为40分钟。配变故障率为年均0.015次,切换到备用配变需时1小时。熔断器熔断可靠性为100%。分段开关操作时间为40分钟。现采用网络等值法并结合MATLAB编程,算出供电可靠性指标为SAIFI=1.785户/年,SAIDI=4.465小时/(户·年),CAIDI=2.501小时/(户·年),ASAI=99.95%。 
  2.2 提高配网自动化供电可靠性的措施 
  提高配网自动化的供电可靠性可通过以下措施:(1)统一配网规划,并按照N-1原则规划配网架构,设置充足的电源;(2)合理分段以减小故障时停电的用户数量;(3)配置可靠的配电设备,如质量可靠的配变、馈线开关、环网柜、架空线、电缆及接头等;(4)对重要用户保证双电源供电并配置备自投装置;(5)配电自动化与继电保护装置、安全自动装置协调配合,并尽量采用多级继电保护配合;(6)集中智能配电自动化与分布智能协调控制,以发挥各自优势;(7)采用状态检修代替预防性试验、年度定检和故障后检修,推广不停电作业方法等。 
  3 结语 
  应用配网自动化技术虽然有助于提高供电可靠性,但提高供电可靠性不是配网自动化的唯一目标,提高供电可靠性的途径也不是只有配网自动化一条途径,并且应用了配网自动化也未必一定会提高供电可靠性。明白了这些道理,有利于正确认识配网自动化与提高供电可靠性的关系,综合运用各方面的措施达到稳定生产、改善电能质量、提高供电可靠性的目的。 
  参考文献 
  [1] 代晓丰,任倩,赖颖东.广州电网供电可靠性改进策略研究[J].电力安全技术,2014,16(3). 
  [2] 刘健,张志华,张小庆,等.保障供电可靠性的自动化装置配置策略[J].供用电,2014,(9). 
  [3] 向真,杜亚松,邢恩靖,等.配网自动化建设对供电可靠性影响[J].电网与清洁能源,2012,28(10). 

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