配电自动化终端布局方法

李智研

摘要：为了提高供电质量,供电企业发展配电自动化系统是必然方向。配电自动化终端技术作为配电自动化系统的重要基础技术,它的发展完善对于提高电力用户的用电质量具有非常实际的意义。配电自动化终端通常包括配电网馈线监控终端、中压远方站控制终端、开闭所远方监控终端以及配电变压器终端。这些终端装置主要实现配电网系统中设备监控功能和故障检测、通信报警等功能,同时具有遥信、遥测、遥控和遥调的功能特点。随着计算机技术和自动化技术的发展,配电自动化终端技术也取得了非常迅速的发展和完善,本文从配电自动化终端的功能设计出发,结合当前的技术现状,分析其存在的问题及发展趋势。

关键词：配电自动化；终端布局；方法；分析

1导言

配电自动化终端优化布局是指根据给定的网络结构、设备参数、负荷水平、可靠性需求等参数，确定最优的一次开关设备和配电终端的安装位置和安装类型。科学合理的终端布局能够在一定的投资下，实现故障自动隔离及自动恢复，减小停电范围，获得最优的供电可靠性提升，显现资金的最大使用效率。对于在已建成的配电网中安装配电自动化终端，需要明确加装具有遥测、遥信功能的“二遥”配电自动化监控终端或者具备遥测、遥信、遥控功能的“三遥”配电自动化监控终端的位置和数量。对于新建线路，需根据相关要求同时考虑一次开关设备和配电自动化终端的优化布局问题。

2配电自动化终端概述

2.1功能设计

配电自动化终端在设计之初的基本功能主要是实现对配电系统故障的检测,然而随着自动化技术的发展,当前配电自动化终端已经发展出电网状态信息检测、系统保护、故障录波和监控与控制等功能。

一是信息采集与处理。配电自动化终端能够将系统中的电压和有功、无功功率信息实时采集和处理,以供配电自动化控制核心做出决策。

二是实现遥控。通过接收远方站点的指令,对本地断路器发出控制信号。

三是配置系统参数。配电自动化终端能够及时获取系统状态,并对系统的功能和参数进行修改整定,实现现场或者远方设备的参数整定。

四是状态监测。通过配电自动化监测终端实现系统中断路器的开关状态以及变压器工作状态等重要信息进行监测。

五是故障反馈与切除。配电自动化终端能够及时对系统中出现的故障进行报警反馈,并且对于某些具有恢复功能的设备,自动化终端可以辅助其完成故障后的恢复功能。

六是事件记录。配电自动化终端对于电网状态的变化非常敏感,当出现系统状态切换时,自动化终端能够准确记录变化前后系统的状态,便于后续分析。

七是实现微机保护功能。通过获取到的系统状态,配合断路器的操作,配电自动化终端可以对系统中出现的短路、过压以及不对称运行等故障及时切除,实现了微机保护功能。

2.2配电自动化终端的分类

按照配电自动化终端的结构,可以将其分为两类:一类是分散式配电终端,另一类是集中式配电终端。两者的区别在于终端单元是否分散安装。根据应用场合的不同,可以将配电自动化终端分为环网柜配电终端、变压器配电终端和开闭所配电终端以及架空线配电终端。同时需要注意的是,用于不同场合的配电终端实现的功能也略有差别。另外,根据自动化终端处理故障的判据类型,可以将其分为电压型配电终端、电流型配电终端以及电压/电流兼容型配电终端。

3考虑配电自动化的配电网可靠性评估方法

在计算停电损失费用时，需要通过可靠性评估计算获得负荷点的年平均故障停电时间。故障处理时间主要包括故障区域查找时间、故障隔离(开关操作)时间和故障修复时间。科学配置配电自动化终端，可以大幅缩短故障区域的查找时间和故障隔离时间，因此在进行配电自动化规划时，需要针对不同的网络结构、不同的分段开关安装位置及配电自动化终端配置方式，进行反复的可靠性评估计算。具体流程为：

一是通过采取相应的方法对线路进行分块，将线路按照与分段开关、联络开关以及用户分界开关的位置关系划分为若干块，并分别进行编号，对每一块分别计算其等效故障率和等效年平均故障停电时间。

二是以块为单位，分别求取每一块到变电站出线所在块的最小通路(简称为“主最小路”)，将遍历的块编号存入相应块的主最小路数组中。

三是以块为单位，分别求取每一块到转供线路所在块的最小通路(简称为“转供最小路”)，将遍历的块编号存入相应块的转供最小路数组中。

四是以块为单位，枚举故障停电事件，根据故障停电块和待可靠性评估块两者之间的相对位置关系，若故障块在主最小路和转供最小路上，则故障停电时间为故障修复时间；若故障停电块在待可靠性评估块的主最小路上，则故障停电时间为故障块的隔离时间或联络开关的合上时间。若故障停电块不在待可靠性评估块的主最小路上，则为故障块的隔离时间。故障块的隔离原则按照最短的供电恢复时间进行隔离，若故障块与待评估块之间安装了“三遥”终端，则优先遥控“三遥”终端进行故障隔离操作。如果故障块首端装有熔断器或者断路器等分支线保护，那么分支线上的元件发生故障时，熔断器或者断路器动作，故障不影响待评估块。

在进行相应的开关操作时，若开关装设了“三遥”终端，则故障隔离时间为开关的动作时间，若开关装设了“二遥”终端，则故障隔离时间为人工操作开关的时间，若没有装设配电终端，则故障隔离时间为故障区域查找时间加上人工操作开关时间。

五是计算系统的可靠性指标，判断是否满足设定的系统可靠率要求。

在考虑配电自动化可靠性评估计算的基础上，结合单位停电损失等相关参数，计算各个负荷点的年停电损失费用。

4结论

散式配电终端,另一类是集中式配电终端。两者的区别在于终端单元是否分散安装。根据应用场合的不同,可以将配电自动化终端分为环网柜配电终端、变压器配电终端和开闭所配电终端以及架空线配电终端。同时需要注意的是,用于不同场合的配电终端实现的功能也略有差别。另外,根据自动化终端处理故障的判据。

参考文献：

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