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第42卷第11期2014年6月1日电力系统保护与控制PowerSystemProtectionandControlVO1.42NO.11Jun.1。2014面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究刘健,林涛,赵江河,王鹏,苏标龙,樊秀娟(1.陕西电力科学研究院,陕西西安710054;2.国家电网公司运检部,北京100108;3.中国电力科学研究院,北京1001924.国网电力科学研究院,江苏南京210003;5.青岛供电公司,山东青岛266002)摘要:为了更好地帮助配电自动化系统规划设计,依据对供电可靠性要求的不同将供电区域划分为六类。从配电自动化主站、终端、通信和继电保护几个方面对配电自动化实现技术进行了梳理和归类。提出了依据城市规模选择配电自动化主站类别、依据区域类别配置配电终端、通信和继电保护的配电自动化系统差异化设计原则。结合全国城市供电可靠性统计数据,对各类区域的差异化规划原则的可行性与合理性进行了分析和论证。给出了一个具有590条馈线的中型城市配电自动化系统的规划实例,对所提出方法的应用进行了详细的说明。关键词:配电网;配电自动化;配电终端;可靠性;规划SpecificplanningofdistributionautomationsystemsbasedontherequirementofservicereliabilityLIUJian,LINTao,ZHAOJiang.he。,WANGPeng,SUBiao.1ong,FANXiu ̄uan’(1.ShaanxiElectricPowerResearchInstitute,Xian710054,China;2.StateGridCorporationofChina,Beijing100108,China;3.ChinaElectricPowerResearchInstitute,Beijing100192,China;4.StateGridElectricPowerResearchInstitute,Nanjing210003,China;5.QingdaoPowerSupplyCompany,Qingdao266002,China)Abstract:Tohelptheplanninganddesignofdistributionautomationsystems(DAS),theserviceareaisclassifiedintosixtypes.Thetechnologiesofdistributionautomation,suchas,thehostsystems,theterminalunits,communicationsystemsandrelayprotectionsarediscussedandcataloged.Itissuggestedtodeterminethemodeofthehostsystemsaccordingtothescaleofthecity.Thespecificplanningprincipleofimplementingtheterminalunits,communicationsystemandrelayprotectioninaccordancewiththetypeoftheareaisproposed.BasedonthestaticdataofservicereliabilityforruralcustomersinChina,thefeasibilityandeffectivenessoftheproposedspecificplanningprincipleisanalyzed.Amiddlescalecitywith590feedersisgivenastheexampleofplanningtodemonstratetheproposedmethodindetail.Keywords:distributiongrids;distributionautomation;distributionterminalunits;reliability,planning中图分类号:TM712;TM715文献标识码:A——文章编号:16743415(2014)11-0052090引言配电自动化是保障供电可靠性的重要手段,自上个世纪末已经建设和推广应用【lJ。但是,一些配电自动化系统设计不够合理:一方面,主站按照市区全覆盖的规模配置;另一方面,为了实现自动化,几乎对所有的开关均进行了加装电动操作机构的改造或更换,并配置了具有遥信、遥测和遥控功能的“”三遥终端,以及架设了密集的光纤通道,使大量的投资仅仅解决了较小区域的自动化问题,不仅与主站的能力不相匹配,而且投资收益率不高。“基金项目:国家电网公司重大科技项目提高配电网故障”处理能力关键技术研究资助实际上,不同的供电区域对供电可靠性的要求并不相同,配电自动化系统应根据对供电可靠性要求的不同差异化设计。合理的网架结构和可靠的配电设备是保障供电可靠性的基础,但为了满足供电可靠性的要求,并非每台开关都一定需要安装配电终端,而且即使安装终端也不一定非得具备遥控功能。此外,适当配置具有本地继电保护功能的配电终端,与集中智能配电自动化协调配合,对于提高配电网故障处理性能具有重要意义L9l。文献[10]对配电自动化系统中配电终端配置数量规划问题进行了深入研究。为了更好地帮助配电自动化系统设计,本文依据对供电可靠性要求的不同,将供电区域进行划分,刘健,等面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究.53.并提出各类区域配电自动化系统的设计原则,结合全国城市供电可靠性统计数据[11-17】确定相关参数,对各类区域配电自动化系统设计原则的可行性与合理性进行分析和论证。1供电区域划分依据对供电可靠性要求的不同,将供电区域划分为六类。1)A十区域负荷密集(30MW/km2以上),对供电可靠性要求很高(通常要求达到99.999%)的供电区域,比如直辖市与东部重点城市的市中心区和对可靠性有特殊要求的国家级高新技术开发区等。2)A类区域负荷较为密集(15 ̄30MW/km2),对供电可靠性要求高(通常要求达到99.99%)的供电区域,比如直辖市的市区、中西部重点城市的市中心区、国家级高新技术开发区等。3)B类区域负荷集中(6~15M),对供电可靠性要求较高(通常要求达到99.965%)的供电区域,比如地级市的市中心区、重点城市的市区、省级高新技术开发区等。4)C类区域负荷较为集中(1~6Mw脑l),对供电可靠性要求中等(通常要求达到99.897%)的供电区域,比如地级市的市区、较为发达的城镇等。5)D类区域负荷较为分散(0.1~1MW/km2),对供电可靠性要求一般(通常要求达到99.828%)的供电区域,比如一般城镇与农村等。6)E类区域负荷极度分散(0.1MW以下),对供电可靠性要求不高(达到对社会承诺即可)的供电区域,比如偏远农牧区等。2配电自动化实现技术2.1配电自动化主站配电自动化主站可分为大、中、小和前置延伸四种典型建设模式。大、中、小建设模式均采用可扩容平台,通过信息交互总线与EMS、PMS、GIS等系统互联,实现配电网信息的集成整合与共享,获取并建立完整的配电网图模,实现配电网监控、故障处理等功能。小、中、大型主站分别按照实时信息接入量小于10万点、小于50万点和大于5O万点配置硬件设备和软件模块。小型主站的前置服务器、应用服务器和SCADA服务器可以合并,并只配置SCADA、故障处理和信息交互软件模块;中型主站可在配置SCADA、故障处理和信息交互软件模块之外,适当选配个别高级应用软件模块;大型主站可配置SCADA、故障处理、信息交互和高级应用软件模块。前置延伸模式是通过将配电自动化主站的前置延伸到所监控区域完成当地的信息采集,并通过当地安装的远程工作站实现就地监控。2.2配电自动化终端和通信“配电自动化终端简称为配电终端,可分为三”“”遥终端和二遥终端两类。“”三遥终端是指具有遥测、遥信、遥控和故障信息上报功能的配电终端,要求所控制的开关具有电动操作机构,一般需要采用光纤通道并进行非对称加密。“”二遥终端是指具有故障信息上报(也可有开关状态遥信)和电流遥测功能的配电终端,它不具“”备遥控功能。基本二遥终端所连接的开关不必“”具有电动操作机构,具有本地保护功能的二遥“”终端所连接的开关必需具有电动操作机构。二遥终端一般可以采用无线专网或公共无线通信(GPRS)方式。2.3配电网继电保护1)农村配电网农村配电网具有系统短路容量小、供电半径长、分支多、架空为主、分段较少等特点,在线路上不同区段发生故障时,短路电流水平的差异往往比较明显,因此可以在主干线配置断路器和三段式过流保护实现故障的选择性切除。另外,还可以在故障率较高的分支线布置断路器并配置过流保护,与主干线上的保护实现延时级差配合,做到支线故障快速切除不影响主干线和其余支线【9J。2)城市配电网城市配电网具有系统短路容量大、供电半径短、分段较多的特点,在线路上不同区段发生故障时,短路电流水平的差异往往比较小,导致电流定值整定困难,仅能依靠保护动作延时时间的级差配合确保选择性。对于变电站出线开关未配置瞬时电流速断保护的情形,可以实现用户(次分支)、分支、变电站出线断路器三级延时级差保护配合,实现用户(次分支)故障不影响分支,分支故障不影响主干线。即使对于变电站出线开关配置了瞬时电流速断保护的情形,馈线上仍然有较大范围具备延时级差配合的条件,因为瞬时电流速断保护定值一般按..54..电力系统保护与控制照躲过线路末端最大三相短路电流再乘以不小于1.3的可靠系数整定,而大多数架空馈线相间短路故障为两相相间短路,超过一半距离的下游部分发生两相相间短路故障时,将不引起变电站出线开关瞬时电流速断保护动作,下级保护可以和变电站出线开关过流保护配合,实现用户(次分支)、分支、变电站出线开关三级延时级差保护配合。并且,由于一般情况下一条馈线的供电范围大致呈扇形,越向下游分支越多,因此实际上可以实现延时级差配合的部分所占的比例比较大。3差异化规划原则3.1配电自动化主站对于大型重点城市建设大型主站,对于大中型城市建设中型主站,对于中小型城市建设小型主站,对于县城采用前置延伸模式建设。3.2配电终端和继电保护1)A+区域由于A+区域对供电可靠性要求很高,因此:a.全部采用全电缆供电减少故障率。b.采用双电源供电和各自投减少因故障修复或检修造成用户停电。“”c.全部采用三遥配电终端和通道快速隔离故障和恢复健全区域供电。2)A类区域A类区域对供电可靠性要求高,因此:a.全部采用电缆或绝缘导线供电,减少故障率。“”b.全部采用三遥配电终端和通道,所需数量根据文献[10】确定。C.在具备保护延时级差配合条件的高故障率架空支线布置断路器,并配备具有本地保护和重合“”闸功能的二遥配电终端和GPRS通道,实现支线故障时将故障支线快速切除而不影响其余负荷,降低线路故障率。3)B类区域“”a.除了联络开关采用三遥配电终端和通道“”以外,每条线路上再配置一个三遥配电终端,“”其余终端全部采用基本二遥配电终端和GPRS通道,所需数量根据文献[10】确定。b.在具备保护延时级差配合条件的高故障率架空支线布置断路器,并配备具有本地保护和重合“”闸功能的二遥配电终端和GPRs通道,实现支线故障时将故障支线快速切除而不影响其余负荷,降低线路故障率。4)C类区域“”a.全部采用基本二遥配电终端和GPRS通道,所需数量根据文献【10】确定。b.在具备保护延时级差配合条件的高故障率架空支线布置断路器,并配备具有本地保护和重合“”闸功能的二遥配电终端和GPRS通道,实现支线故障时将故障支线快速切除而不影响其余负荷,降低线路故障率。5)D类区域a.具备三段式过流保护配合条件的主干线开关采用断路器实现,并配备具有本地保护和重合闸“”功能的二遥配电终端和GPRS通道,实现主干线故障的选择性切除,所需数量根据4.1节式(6)确定。b.在具备保护延时级差配合条件的高故障率架空支线布置断路器,并配备具有本地保护和重合“”闸功能的二遥配电终端和GPRS通道,实现支线故障时将故障支线快速切除而不影响其余负荷,降低线路故障率。6)E类区域不建设配电自动化系统。7)模式化接线的情形多分段多联络、多供一备等模式化接线有助于减少备用容量和提高馈线供电能力,一般应用于负荷密度高的区域。但是,模式化接线提高供电能力的作用必须采取相应的模式化故障处理策略[181才能发挥出来(如:对于多分段多联络接线,需要将故障所在馈线的健全部分分解成若干段分别由不同的健全馈线转带它们的负荷)。因此,宜为参与模式“”化故障处理的开关配置三遥配电终端和通道。8)重要用户若A+区域以外的其他区域中存在对供电可靠性要求很高的重要用户,也宜对该用户采取1)中描述的规划原则。3.3通信通道“”三遥终端宜采用光纤通道(如EPON、工业以太网)并进行非对称加密。“”二遥终端一般可以采用无线专网或公共无线通信(GPRS)方式。4配电终端和继电保护差异化配置原则的分析4.1配电终端数量估算文献[10】给出了在配电线路网架结构满足J7v1准则条件下配电终端数量的估算方法,为了分析方便列出如下。“”对于全部安装三遥终端的情形,假设每条“”馈线安装岛台三遥终端,将馈线分为用户均等刘健,等面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究.55.的k3+1段,为了满足只计及故障因素造成停电的可靠性要求。,如应满足≥————三一1(0)(1)8760(1一。)“”对于全部安装二遥终端的情形,假设每条“”馈线安装也台基本二遥终端将馈线分为用户均等的+1段,为了满足可靠性。要求,应满足F≥————————l三一一1(k21)(2)’8760(1一A)一需要指出的是式(2)是在满足+1>0条件下推导得到的,若根据式(2)求出的不等式右边的值是小于一1的,则应视为无解。对于式(3)、式(5)、式(6)同样应遵循这一处理原则。式(1)由于1.一定大于0,所以不会出现不等式右边的值小于一1的情况,因此不存在这一问题。“”“”对于三遥和二遥终端结合的情形,假“”设每条馈线安装乜台三遥终端将馈线分为用户“”均等的+1段,再在每个由三遥终端划分出的“”区段内安装h台基本二遥终端模块,为了满足可靠性要求,h应满足F——————————————≥h一~1(1)(3)8760(1一。)(1+J}3)一,2,式中:t2为在故障定位指引下由人工进行故障区域隔离所需时间;t3为故障修复所需时问;F为故障率。但是文献0o]没有涉及乡村常见的辐射状网配电网。对于辐射状网配电网,设主干线安装台基本“”二遥终端将馈线分为用户均等的也+l段,其供电可靠性A2需要满足可靠性要求。,则有=1一28760(k,≥。(4)‘×+11由式(4)可以得出一1‘17520(1一A。)一F一2f2F≥(k,1)(5)若主干线采用具有本地保护和重合闸功能的“”二遥终端实现+1级保护配合,则可以在故障处理过程中省去t2时间,则有—f3P17520(1At一1≥()(6)3F一)一‘4.2分析参数的确定1)分析用AF。t的确定六类区域的划分主要依据可靠性指标RS.3(供电可用率),根据2002~2009年全国城市10kV用…户供电可靠性统计数据,预安排停电占主要部分,设故障停电户时数百分比用厂表示,限电预安排停电户时数百分比用P1表示,非限电预安排停电户时数百分比用表示,历年数据如表1所示。可见,面向RS.3(即不考虑限电因素),故障停电户时数百分比平均数伪22.55%,严格起见,在分析中取7'--22%。设允许的供电可用率为ASA/3,则根据该比例折算得到的只计及故障因素造成停电的可靠性指标Fs。为=1一(1一ASAI3)z(7)例如,对于A+区域,有以=卜(卜99.999%) ̄220/ ̄---99.99978%表i全国城市10kV用户各种原因停电户时数百分比Table1Ratioofoutageofrural10kVcustomersforvariousreasonsinChina注:因2008年遇自然灾害,不具普遍性,故未采用该年数据。6类区域的Fse如表2所示。表26类区域的Table2Theetforthesixtypesofarea随着配电网带电检测、状态检修和不停电作业等管理提升的全面深入开展,非限电因素计划停电的比例会逐渐降低,各类区域的故障停电户时数百分比平均数会有不同程度的上升,在ASA/3要求不变的前提下,各类区域需达到的Fs。值相对于表2将有所降低,本文之所以采用表2的参数计算是为了考虑最严格的条件,得到普遍适用的规划原则,对于采用管理提升后的各类区域,若是按本文提出的原则进行配置则更能满足可靠性的要求。2)分析用故障率的确定.56.电力系统保护与控制根据2002~2009年全国城市10kV用户供电可靠性统计数据[11-17】,历年电缆和架空线故障率如表3所示。表3电缆和架空线故障率Table3Faultratioofcablesandove ̄headlines可见,架空线故障率比较平稳,电缆线故障率略呈下降趋势。为了严格起见,分析中架空裸线的故障率取0.1次/kin年,电缆的故障率取0.04次/km年,电缆.架空混合馈线和绝缘架空线的故障率取电缆和架空裸线故障率之间,为0.07次/km年。3)分析用的相关时间参数的确定根据2005~2009年全国城市10kV用户供电可“靠性统计数据I丌,历年故障平均停电时问如表4所示。故障平均停电时间反映了故障修复时间。为了严格起见,分析中城市的故障修复时间取4次,乡村的故障修复时间取6h/次。表4故障平均停电时间Table4Averagedo ̄agedur ̄iontime故障平均停电时间/(h/次)20052006200720082009平均3-302.632.403.262.282.77在故障定位指引下由人工进行故障区域隔离所需时间,城市取1h/次,乡村取2h/次。4)分析用馈线长度的确定根据2001~2009年全国城市10kV用户供电可靠性统计数据【ll,2001~2009年平均线路长度为3.96-5.91km。严格起见,结合负荷密集程度,A+区域、A类区域及B类区域配电网线路长度取5km,C类区域配电网线路长度取10km,D类区域配电网线路长度取12km。4.3差异化规划原则分析1)A+区域A+区域在全部采用电缆供电的情形下,即使全“”部采用三遥终端,根据式(1)和4.2节参数,需要将馈线分为41段才行,这显然是不可行的。因此,正如3.2节原则1)所述,A+区域用户需采用双电源供电,并采用各自投,在故障修复期间将故障区域内的用户转移到备用电源上,以减少故障修复所需时问t内受影响的用户数,同时也可以避免因检修造成用户长时间停电。2)A类区域“”A类区域如果全部采用基本二遥终端,则无论是全部采用电缆供电还是架空裸线供电的情形下,根据式(2)和4.2节参数,求出的小于一1,说明是不可行的。“”若全部采用三遥终端,对于电缆馈线,根据式(1)和4.2节参数,可得出需要将馈线分为5段。“”若全部采用三遥终端,对于架空裸线,根据式(1)和4.2节参数,需要将馈线分为11段才行,仍不容易实现。因此,架空线必须采用绝缘导线。“”采用绝缘导线条件下,计算得到需要三遥终端7台,将馈线分为8段,仍然偏多。为了进一步提高故障处理性能,需要在故障率较高的架空分支(或用户侧)配备具有本地保护功“”能的二遥终端,实现分支(或用户侧)故障不影响其余部分。假设这样配置后故障率降低1/3,“则重新根据式(1)和上节参数,可以计算出需要三”遥终端4台将主干线分为5段。可见,正如3.2节原则2)所述,对于A类区“”域,需采用全三遥终端方案,并且架空线需要绝缘化,并且在故障率较高的架空分支(或用户侧)“”配备具有本地保护功能的二遥终端。3)B类区域“”B类区域若除联络开关采用三遥终端外,“”在每条馈线上再配置1个三遥终端,将线路分“”“为2个三遥区段,其余终端全部采用基本二”“”遥终端,并要求每个三遥区段内安装的基本“”二遥终端数量相等。则根据式(3)和4.2节参数,对于全部采用电缆“”供电的情形,每条馈线上需要0个基本二遥终端;对于全部采用架空绝缘线供电的情形,每条馈“”线上需要2个基本二遥终端;对于全部采用架“空裸线供电的情形,每条馈线上需要4个基本二刘健,等面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究.57.”遥终端。如果将故障率较高的架空分支(或用户侧)配“”备具有本地保护功能的二遥终端,实现分支(或用户侧)故障不影响其余部分。假设这样配置后故障率降低1/3,则对于全部采用架空裸线供电的情“”形,可以计算出每条馈线七只需要基本二遥终端2台。可见,正如3.2节原则3)所述,对于B类区“”域,可以除联络开关采用三遥终端外,在每条“”馈线上再配置1个三遥终端,将线路分为2个“”“”三遥区段,其余终端全部采用基本二遥终端,并在故障率较高的架空分支(或用户侧)配备“”具有本地保护功能的二遥终端,即可满足要求。4)C类区域C类区域在全部采用电缆供电的情形下,若全“”部采用基本二遥终端,则根据式(2)和4.2节参“”数,需要0个基本二遥终端。在全部采用架空绝缘线供电的情形下,若全部“”采用基本二遥终端,则根据式(2)和4.2节参数,“”需要2个基本二遥终端。在全部采用架空裸线供电的情形下,若全部采“”用基本二遥终端,则根据式(2)和4.2节参数,“”需要3台基本二遥终端。若将故障率较高的架“空分支(或用户侧)配备具有本地保护功能的二”遥终端,实现分支(或用户侧)故障不影响其余部分。假设这样配置后故障率降低1/3,则重新根据式(2)和上节参数,可以计算出每条馈线上只需要“”基本二遥终端1台。可见,正如3.2节原则4)所述,对于C类区“”域,可以全部采用基本二遥终端,并在故障率较高的架空分支(或用户侧)配备具有本地保护功“”能的二遥终端,即可满足要求。5)D类区域D类区域通常为,一般城镇或农村地区,且大多采用架空线供电,相关分析参数中故障修复时间以及在故障定位指引下由人工进行故障区域隔离所需时间需按农村配电网选取,对于对侧有备用电源的情形:对于全部采用架空裸线供电的情形,若全部采“”用基本二遥终端,则根据式(2)和4.2节参数,“”每条馈线上需要基本二遥终端7台。对于对侧无备用电源的辐射状网:对于全部采用架空裸线供电的情形,若馈线上“”全部配置基本二遥终端,则根据式(5)和4.2节参数,求出的也小于.1,说明供电可靠性无法达到“要求;若主干线全部配置具备本地保护功能的二”遥终端并实现保护配合,则根据式(61和上节参数,求出的也仍小于.1,说明供电可靠性仍无法达到要求。若将故障率较高的架空分支(或用户侧)配备“”具有本地保护功能的二遥终端,实现分支(或用户侧)故障不影响其余部分,假设这样配置后故障率降低1/3,可以计算得到,在主干线全部配置“”基本二遥终端的情形下,求出的仍小于.1,说明供电可靠性仍无法达到要求;而在主干线全部“”配置具备本地保护功能的二遥终端实现保护配“”合的情形下,则仅需要具备本地保护功能的二遥终端2台。可见,正如3.2节原则5)所述,对于D类区“”域,需在主干线配备具有本地保护功能的二遥配电终端,实现主干线故障的选择性切除,并在高“”故障率的架空支线配备具有本地保护功能的二遥配电终端,才能达到供电可靠性要求。5实例沿海某经济发达的中型城市,拟在其市区开展配电自动化,以提高供电可靠性。其中城市中心区负荷密集、对供电可靠性要求很高的A类区域涉及馈线50条(全部为电缆供电),市区负荷集中、对供电可靠性要求较高的B类区域涉及电缆馈线60条、电缆一架空混合馈线120条、架空绝缘馈线80条,负荷较为集中、对供电可靠性要求中等的C类区域涉及架空裸线馈线180条。各类馈线共计590条。若仅仅进行网架和一次设备改造而不开展配电自动化建设,按照4-2节的参数估计,A类区域(中心区)的供电可靠性(RS.3)为99.9585%,B类区域(市区)电缆馈线的供电可靠性(RS一3)为99.9585%、电缆一架空混合馈线和绝缘架空馈线的供电可靠性(RS.3)为99.9274%,C类区域的供电可靠性(RS一3)为99.7924%,显然都达不到供电可靠性要求,因此必须实施配电自动化。根据差异化规划原则,配电自动化主站采用中型主站。对于A类区域的50条全电缆馈线,全部采用“”Ⅳ手拉手接线,且满足J_1准则,每两馈线之间通过联络开关互联,25个含联络开关的环网柜共需“”25台三遥DTU和EPON通道,并为每个联络开关配置1套电动操作机构,根据式(1)可计算出需要将每条馈线由可遥控开关分割为5段,需要4套电动操作机构。根据馈线的实际情况,分支环网柜“”“”可以安装1台三遥DTU实现两个三遥分段,电力系统保护与控制“”非分支环网柜安装1台三遥DTU一般实现1个“”三遥分段,当馈线上环网柜比较少时,非分支“”“”环网柜安装1台三遥DTU也可实现多个三遥分段,并且可与联络开关的控制共享1台DTU,如图1所示。图中,方块代表遥控的开关,实心代表“分段开关,空心代表联络开关。假设共需140台三”遥DTU、140个EPON通道、225套环网柜开关电动操作机构。““”“”三遥,,DTu实现三遥DTu实现三遥DTu实现“’’“”“”2个三遥分段1个三遥分段1个三遥分段并控制联络开关fb1大分支布置“”图1电缆馈线三遥配电终端配置举例—Fig.1ExamplesofDTUwithtelecontrolfunctionforcables因变电站出线开关采用瞬时电流速断保护,而电缆馈线故障最终大多表现为三相相间短路,下级保护与变电站出线断路器难以实现延时级差配合,故线路上全部不配本地保护,并且环网柜开关全部采用负荷开关。对于B类区域中的6O条全电缆馈线,全部采“”Ⅳ用手拉手接线,且满足。_1准则,30个含有联“”络开关的环网柜采用三遥DTU(共需要30台)和EPON通道(共需要30个),并为联络开关配置电动操作机构(共需要3O个),除此之外每条线路“”上还需配置1个三遥DTU及EP0N通道和电动操作机构(共需要60套),线路上也全部不配本地保护,环网柜开关全部采用负荷开关。对于B类区域中的120条电缆.架空混合馈线“”和60条绝缘架空馈线,全部采用手拉手接线,且满足AL1准则,60个含有联络开关的环网柜采用“”三遥DTU和EPON通道、30台柱上联络开关“”采用三遥FTU和EPON通道;每条线路上还需“”“”配置1个三遥DTU(或三遥FTU)及EPON“”通道和电动操作机构(共需要120台三遥DTU,“”60台三遥FTu);对于故障率比较高的架空分支线路,因其故障大部分为两相相问短路,在不引起变电站出线瞬时速断保护动作的范围内,可与过流保护实现延时级差配合,对于这样的分支开关采“”用断路器实现,并配置具有本地保护功能的二遥终端和GPRS通道,假设每条馈线需要3处(需要“”具有本地保护功能的二遥终端3台和GPRS通道3个),这样配置后故障率降低l/3,则根据式(3),每条电缆一架空混合馈线主干线不需要再配置基本“”二遥DTU,每条绝缘架空馈线主干线也不需要“”再配置基本二遥FTU,并且主干线环网柜开关以及主干线柱上开关都可采用负荷开关。对于C类区域中的180条架空裸线,全部采用“”手拉手接线,且满足l准则,90台柱上联络“”开关采用基本二遥FTu和GPRS通道;在具备保护级差配合条件的高故障率架空支线布置断路“”器,并配备具有本地保护和重合闸功能的两遥FTU和GPRS通道,假设每条馈线需要3处(需要“”具有本地保护功能的二遥FTU3台和GPRS通道3个),这样配置后使故障率降低1/3。主干线全“”部采用基本二遥FTU和GPRS通道,则每条架“”空主干线只需要再配基本二遥FTU1台和GPRS通道1个,并且主干线柱上开关可采用负荷开关。该配电自动化系统所需的各类设备的数量如“”表5所示,共需各类终端1940台(三遥DTU及FTU仅500台)、EPON通道500个、GPRS通道1440个、电动操作机构1665台。表5规划结果Table5Resultsofplanning刘健,等面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究.59.发挥配电自动化系统作用后,A类区域(中心区)的供电可靠性(Rs.3)预计可达到99.9917%,B类区域(市区)电缆馈线的供电可靠性(RS.3)预计可达到99.9689%、电缆.架空混合馈线和绝缘架空馈线的供电可靠性(RS.3)预计可达到99.9728%,C类区域的供电可靠性(RS.3)预计可达到99.9222%,显然都满足了供电可靠性要求。6结论…L02配电自动化是保障供电可靠性的重要手段,但是应当根据各类区域对供电可靠性要求的不同进行差异化设计,以使建设费用和建设规模合理化,切“‘”’忌见开关就装终端、是终端就上三遥。“”适当配置具有本地继电保护功能的二遥配电终端,对于提高配电网故障处理性能具有重要意义。“”“”合理配置二遥配电终端、减少三遥配…电终端使用量,不仅可以降低终端投入,更重要的是可以减少开关设备的电动操作机构改造数量和光纤通道数量,有效降低工程造价和施工工作量。本文给出的各项参数来自一般情况下的统计数据,工程应用中可根据实际情况适当调整。参考文献V8][1]陈堂,赵祖康,陈星莺,等.配电系统及其自动化技术【M】.北京:中国电力出版社,2002.[2]刘健,赵树仁,张小庆.中国配电自动化的进展及若干建议[J].电力系统自动化,2012,36(19):12-16.LIUJian,ZHAOShu-ren,ZHANGXiao-qing.AdvancesofdistributionautomationinChinaandsomesugges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