配电自动化可靠性研究

摘 要：配电网是直接与电力用户连接的线路，需要较高的可靠性。近些年不断发展的配电网自动化技术能够有效的提高配电系统的可靠性。本文综合分析配电系统自动化系统可靠性影响因素，探讨配电网自动化技术的发展对系统可靠性的影响，并研究配电系统自动化的可靠性评估分析，旨在为配电网可靠性改进提出策略与措施。

关键词：配电自动化；可靠性评估；影响因素

配电网是直接与电力用户连接的线路，具有节点多、输电线长、覆盖面广、结构复杂、管理环节交叉、易于出现故障等基本特点。配电自动化的发展大大提高了配电系统工作效率，其主要是将计算机技术、通讯技术、电子技术、网络技术、人工智能、 通讯技术、 GPON 技术、 IEC 61850 系统、 GIS 系统、 计量系统和营销系统等多种技术交叉到配电网的应用，能够有效的减小故障排除时间，缩短停电时间，减少事故发生的几率，从而提高配电网的可靠性。

配网自动化系统主要由以下几部分组成[ 1 ]：

1）配电系统。主要组成部分有配电所、变压器、继保装置以及配电线路等组成；

2）故障定位系统。通过数字化与自动化技术的结合，利用人工智能算法，快速定位故障位置并且发送故障信息；

3）调配一体化平台系统。主要可划分为调度自动化功能和配网自动化功能两种，可以实现数据共享。这样就能使得配网的运行方式得到优化，从而提高配网的工作效率；

4）就地馈线自动化系统。主要由四个部分组成即主站层、子站层、终端层和设备层。能够有效的实现故障时隔离，故障后自动恢复功能；

5）集中馈线自动化系统。能够远程监控，并且能够自动检测和隔离故障区。

1 配电自动化系统可靠性影响因素

配电自动化系统可靠性影响因素主要分为内部因素和外部因素。

其中可靠性影响的内部因素有[ 2 ]：1）线路方面如配电线路的非全相运行、配电线路的短路、配电线路的断线、瓷瓶闪络放电、倒杆、树害等；2）变电方面如配电系统使用的互感器故障（电压电流互感器）、配电变压器故障、开闭所或者真空断路器故障等；3）网架结构的影响；4）电源的供电能力的影响等。

其中可靠性影响的外部因素有：1）气候因素如大雨受雷击的因素影响；2）由于检修、实验、施工等因素造成的作业停运；3）人为的操作导致的意外事故等。

2 配电自动化技术发展对可靠性影响

配电自动化技术的发展以及对配电网的作用主要有以下几点[ 3，4 ]：

1）运用配电系统来维护供电可靠性。优化配电系统，并且合理的设计配电系统的参数，充分利用宽带技术做配网自动化系统的综合管理。配电系统的合理设计能够避免低压过电流现象与电荷负载问题，延长电力保护设备的使用寿命，有效的提高配电供电的可靠性；

2）用故障定位系统及时修复故障区域。没有安装配电故障定位系统的话，如果出现故障就不能很好的定位，这样在排查故障区域就要花去很多时间，大大影响检修的效率，故障定位系统需要借助人工智能技术， 编制计算机数据和语言翻译系统和侦错系统的结合，这样能够准确的定位故障位置，便于计算修复故障区域；

3）采用调配一体化平台系统保持供电可靠性。一体化是由GPON 技术、 IEC 61850 系统、 GIS 系统、计量系统、 计算机技术和营销系统等多个系统的结合，多个系统的结合能够实现线损管理、质量管理、电压管理等，提高供电系统的可靠性；

4）运用就地馈线自动化系统提高供电可靠性。可以实现紧急通讯并且可以及时的隔离故障，防止故障扩大；

5）用集中馈线自动化系统实现远程控制。能够有效的对远程的设备进行监控，自动检测且能及时的隔离故障区，馈线自动化还能有效的净化网络环境；

6）配网自动化系统提升顾客服务质量。简化了用户申报用电以及电表安装流程，这样减少报装流程，减少用户无法用电时间，间接提高供电可靠性。

3 配电系统可靠性评估分析

配电系统的可靠性评估分析方法有[ 5 ]：1）解析法。通过电力系统元件的随机参数建立数学模型，随后利用枚举法，把所有的可能情况进行计算分析。如故障模式后果分析法、故障遍历法等；2）模拟法。主要采用蒙特卡洛模拟法，需要利用每个元件的概率参数参与抽样模拟，这种算法比较耗时；3）人工智能法。目前采用比较广泛的有人工神经网络算法和模糊算法等。

配电系统的可靠性评估指标主要分为系统指标和负荷点指标，其中主要的指标为：1）配电停电频率，即电力用户单位时间内的平均停电次数；2）配电线路平均供电可用率，即用户实际得到时间与用户本身需要的供电时间之比；3）配电系统或用户停电平均持续时间，即；配电系统或者用户每次停电平局持续的时间。

配电系统的可靠性的提高还需要研究其成本和可靠性，这样就需要研究故障率期望值、停电时间期望值以及系统在不同运行方式下给电力用户造成的少供电总和等是主要的影响因素。在研究可靠性成本时，需要计算供电企业少供电量，少供电量就意味着少的收入，提高系统的可靠性就能相应的减少了停电的持续时间，这样就能增加电量的销售，这样可靠性越高对应的经济性也就越好。

4 小结

配电网是节点多、输电线长、覆盖面广、结构复杂、管理环节交叉、易于出现故障的直接与电力用户连接的线路，对可靠性要求较高。随着现代配网自动化技术的发展，配网系统的可靠性也得到很大的改善，本文综合研究配网可靠性影响因素，研究配网自动化技术发展的特点以及其对配网可靠性改善的特点，分析目前的可靠性评估指标，对配网自动化的可靠性研究有利于改善配网自动化技术特点，提高配网的供电可靠性，且提高可靠性不仅可以提高用户用电的效益，还可以提高电网的效益。

参考文献：

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[2] 陆建琴.浅析配网自动化建设对供电可靠性影响[J].电子世界，2016 （18）：194.

[3] 熊沛文.分析配网自动化建设对供电可靠性的影响[J].科技视界，2016 （2）：255.

[4] 刘彬.探究配网自动化建设对供电可靠性影响[J].科技资讯， 2015，13（30）：30-31.

[5] 李宇.浅谈影响配网供电可靠性的因素及措施[J].中国新技术新产品，2013 （10）：115-116.