国内外配电网自动化建设对比分析

        作为电网的六大环节之一，配电网直接面向用户是保证供电质量、提高电网运行效率、立异用户服务的关头环节。所以配电网的建设关系到整个电网的稳定性以及用户的电能质量，尤其是国家大力发展智能电网后，配电网的建设就显得尤其重要了。我国近年来虽然一直在加大配电网建设，但是由于技术、经济等因素，我国配电网建设与国外配电网建设还是有一定的差距的。下面就让我们看看国内配电网建设情况以及和国外的差距。
        国内配电网建设
        衡量供电可靠性通常有两个指标：一是用户平均停电时间，它指供电用户在统计期间(通常为年)的平均停电小时数;二是供电可靠率，它反映了一个供电企业的电网状况、供电水平和管理水平的高低。2012年，国家电网公司城网供电可靠率为99.94%，用户年均停电时间为5.2小时;农网供电可靠率为99.74%，用户年均停电时间为23.2小时。


        在影响我国配电网供电可靠性的因素中，预安排停电和故障停电分别占据73%和27%的比重。在预安排停电中检修停电和工程停电是主要因素，占预安排停电时间的98%;故障停电中，外力因素、设备原因和自然因素是主要因素，占故障停电时间的79%。需要强调的是，上述比例是考虑了我国城乡电网的平均值;而城市配电网由于网架相对农村电网成熟，转供能力强，因此检修停电和工程停电的比例更低，相应的因故障停电造成的供电可靠性下降的因素占比更高。


 


        提高配电网供电可靠性的途径主要有两个：第一是网架坚强，通过增加线路投资，采用高质量、大容量的一次设备，优化配电线路结构和配电接线方式，合理分段、合理选择开关，有效提高供电可靠性、供电能力和供电经济性;第二是网络智能，即配电自动化：实现配电线路的灵活联络，自动隔离故障区段，缩小故障停电范围，减少故障停电时间，提高供电可靠性。
        配电自动化是提高供电可靠性的必要手段，也是建设智能配电网的必由之路和高级阶段。配电自动化的实施，一方面通过(1)网络运行优化分析，提高转供能力(2)开展带电作业(3)优化停电计划管理，减少重复停电(4)优化抢修资源配置，提高工作效率;最终达到减少计划停电时间的目的;另一方面(1)通过故障自动定位，减少故障查找时间(2)通过遥控操作，减少故障隔离操作时间(3)通过标准化抢修，减少故障修复时间;最终达到减少故障停电时间的效果。配电自动化对于提高成熟电网供电可靠性具有投资少、见效快等显著优势，供电可靠性从99.9%至99.99%的提升主要依靠网架改造，从99.99%至99.999%的提升则必须依靠配电自动化建设。
        供电可靠性的更高追求需要实施配电自动化，而良好的配电一次网架基础是配电自动化发挥作用的前提。判断一个地区是否有建设配电自动化的必要，首先要看这个地区经济和社会发展程度，对供电可靠性的要求高不高，譬如电力负荷密度超过10MW/平方公里的地区，对电力的依赖程度已经很高，停电损失非常大，需要考虑立即上马配电自动化。另一方面还要看配电网一次网架是否具备应用配电自动化的条件，网架结构应布局合理、成熟稳定，供电可靠率达到99.94%以上(用户年均停电时间少于5小时)，说明该地区配电网基础已经比较好了，需要通过应用配电自动化继续提高供电可靠性，否则需要首先在改造一次网架上下功夫。
        由以上标准可以看出，我国的大中城市已经基本具备实施配电自动化的条件，特别是北京、上海等核心城市，迅速实施配电自动化十分必要。
 
        配电网及配电自动化是我国电网建设最薄弱的环节。配电网存在的主要问题有：


        (一)配电网发展仍然滞后，发展不平衡。近年来配电网投资力度不断加大，但由于历史欠账较多，配电网尤其是中压配电网发展仍然滞后，城市与农村、东部与中西部电网发展不平衡问题依然突出。供电可靠性与国际先进水平仍有较大差距，以上海为例，用户年均停电时间比东京长5倍以上。整体来讲，发展滞后(与经济发展需求、与国外先进电网)、地区不平衡(城农不平衡、东中西部不平衡)。
 
        (二)电网结构薄弱，自动化水平低。10千伏网架结构依然薄弱。城网和农网差距显著。10千伏线路仍有近一半未实现互联，农网互联比例仅为城网1/3。配电自动化水平较低。配电自动化处于起步阶段，故障诊断、隔离和恢复时间较长，无法实现网络重构和自愈。体现为互供能力差，直观感受为恢复供电时间长。


        (三)配电网基础数据差，信息化手段落后。配电网管理涉及到发展、农电、运检、营销、调度等不同部门，基础数据分散在不同系统中。系统之间的数据标准、模型不一致，此外，缺乏数据共维共享机制。配电网投资少，建设水平低，导致配网通信及信息系统发展相对滞后，缺少信息获取渠道。体现为管理精细化程度差，数据、图形和信息无法对应，甚至存在某种意义上的“盲”。


        可以看到，我国的配电网供电可靠性与发达地区先进水平存在较大差距;特别是属于政治、经济、文化中心的北京、上海等核心城市，其配网供电水平与国际化大都会的地位并不相称。究其根源，配电自动化发展滞后是主要原因;截至2012年底，国家电网公司配电自动化覆盖率仅为10%，涵盖26家省级公司、2.2万条10kV线路;而法国、日本的配电自动化覆盖率分别达到90%和100%。