基供电可靠性的配电自动化建设模式研究.docx

?

?

基供电可靠性的配电自动化建设模式研究

?

?

摘要：文章基于配电线路的供电可靠性现状及发展要求，使用ＭＡＴＬＡＢ工具计算出了每种模式的供电可靠性指标，通过对比计算结果，得出了实例区域线路适用的最佳配电自动化模式以及该最佳模式的评价标准。从而不断提高配电网供电可靠性、供电质量和效率效益。

关键词：配电网；供电可靠性；故障定位；建设

引言

在经济建设与生活水平日渐提高的情况下，群众对供电可靠性与供电质量都提出了更高的要求。配网自动化能在短时间判断故障，进行分工操作，将故障隔离在较小范围，并且最大程度的恢复遭到故障的区域供电，从而缩小停电时间、面积，改善停电可靠性。当前，配网自动化的模式较多，并且模式功能与配网可靠性影响程度不同。结合该地区的实际情况，分析出该实例最佳的配电自动化建设模式，实现在统一配电自动化建设标准的基础上，满足不同类型供电区域建设需要，提升设备运维管理水平，整体提高供电区域供电可靠性水平。

１建设模式分类

配电自动化建设模式依据电力行业标准及发展阶段分为：故障定位模式、就地型配电自动化模式、集中型配电自动化模式。

１.１故障定位模式

故障定位模式主要基于开关设备相互配合及检修人员操作实现故障指示和定位，主要设备有重合器、分段器、故障指示／报警器等。该模式的主要功能是通过在发生故障时故障报警器发出信号，通过工作人员到达现场检修后确定故障区域及类型，操作开关设备实现故障隔离和健全区域恢复供电。故障定位模式局限于开关设备、故障指示／报警器，自动化程度较低，一般只具有故障指示功能，对供电可靠性的提高程度较低，该模式的基本组成如图１所示。

图１故障定位模式基本组成图

图１中，ＣＢ１、ＣＢ２为变压器出线开关，圆圈代表线路开关分闸，实心圆圈代表线路开关合闸，开关上方指示灯代表故障指示／报警器，在发生故障时会亮灯指示。当ＤＥ段线路发生故障时，ＣＢ１出线开关跳闸，Ｂ、Ｃ、Ｄ开关跳闸，安装在Ｂ、Ｃ、Ｄ处的故障指示器红灯亮起，其他指示器不亮，继而可以判断出故障发生在线路ＤＥ段。

１.２就地型配电自动化模式

就地型配电自动化模式基于自动化开关的时序配合或逻辑配合，不依赖配电主站，而是以网络式的相互通信。在配电线路发生故障时，快速定位故障区域，实现故障隔离及非故障区域恢复供电。就地型配电自动化可以通过配电自动化终端实现遥信、遥测以及遥控，故障处理功能相较于故障定位模式更加完善，可以较大程度地提高区域的供电可靠性。

就地型配电自动化模式根据终端安装及分布的特点可以分为：智能分布式和重合器方式。

（１）智能分布式：该模式主要是通过配电自动化终端之间的逻辑和时序配合，实现故障的快速隔离和非故障线路恢复供电，而且还可以使用网络通信将故障处理的时间、流程以及结果等信息进行上报。智能分布式还可以分为：基于负荷开关和基于断路器的智能分布式。

智能分布式的故障处理过程以基于负荷开关的方式为例，如图２（ａ）、图２（ｂ）所示。

图２基于负荷开关方式的故障处理过程

当发生故障时，若一个开关的某一相流过了超过整定值的故障电流，则ＤＴＵ向其相邻开关的ＤＴＵ发送流过故障电流的信息；若一个区域有且只有１个端点上报流过了故障电流，则故障发生在该配电区域内部；否则，故障点在该区域外部。如图２（ａ）所示，故障发生在ＤＴＵ２和ＤＴＵ３的联络开关之间，那么ＤＴＵ１和ＤＴＵ２的Ａ开关将检测到故障电流，然而ＤＴＵ４、ＤＴＵ５及ＤＴＵ３的Ｂ开关将不会检测到故障电流，那么可以判断出故障点发生在ＤＴＵ２和ＤＴＵ３的联络开关之间。此时首先ＣＢ１出线跳闸，继而两个联络开关跳闸，实现故障隔离，随后ＣＢ１合闸，健全非故障区域供电。

（２）重合器方式：该模式主要是通过线路开关间的相互配合，基于自具控制和保护功能的开关设备“重合器”，实现线路故障的就地识别、定位、隔离和快速复电。重合器方式还可以分为：电压—时间型和电压—电流型。重合器方式的故障处理过程以电压—时间的方式为例，如图３所示。

图３基于电压—时间型的重合器方式故障处理过程

当ＤＥ线路段发生故障时，变电站出线断路器ＣＢ１的电流保护动作分闸，线路上的自动化开关Ｂ、Ｃ和Ｄ均失压分闸。出线断路器ＣＢ１经过短暂延迟时间后自动合闸，配电自动化开关Ｂ、Ｃ、Ｄ依次自动合闸；自动化开关Ｄ合闸于故障点，引起ＣＢ１再次跳闸，自动化开关Ｂ、Ｃ、Ｄ再次分闸；而开关Ｄ在合闸后短时间内即失压，满足其闭锁合闸判据，转入闭锁合闸状态；出线断路器ＣＢ１经过短暂延迟时间后二次合闸；开关Ｅ一侧失压跳闸，引起Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ一侧将重复上述步骤，最终导致Ｄ、Ｅ闭锁状态，故障处理结束。

１.３集中型配电自动化模式

集中型配电自动化模式通过在开关站、环网柜及柱开等位置安装配电自动化终端，该终端相互配合并使用网络式光纤与配电自动化主站通信，从而实现配电线路的故障定位、故障隔