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摘要：近年来人们的生活水平得到了一定程度的提升，对于供电可靠性的要求也得到了一定程度的提升。但是电力行业的不断发展，也导致了配电系统设备的种类与数量变得越来越多，系统复杂程度也得到了进一步的提升，并使得其出现风险的概率得到了上涨。通过配电网自动化技术的应用，能够有效提升供电的可靠性，对于供电质量也能够起到良好的改善效果。
关键词：城市配网；自动化；评估；成本效益；
借助于城市配网自动化的实施，能够使得城市电力系统的运行可靠性以及安全性得到有效的提升，并能够让电子资源得到最优化的配置，从而获得良好的经济效益。
一、配网自动化对可靠性的影响及其定量评估模型
在配网自动化系统之中主要包含有配电主站、配电终端、配电子站以及通信通道等多个子系统，并能够借助于自动分段器以及自动重合器等设备来进行配网的管理工作。在配网自动化系统之中，一旦出现线路故障就可以进行迅速有效的定位跟自动隔离，这样也就能够将故障所影响的范围跟造成的损失降低到最小，对于非故障段也能够迅速恢复通电，从而使得供电的可靠性得到大幅度提升。现阶段的配电网结构多呈现出辐射状，其在正常运行状态下属于开环的形式，具体的配电图结构图如图1所示。可以发现配电网在正常运行状态下，其联络开关Si处于断开的状态，并分别通过M1、M2两个变电站来对辐射状线路进行供电。在对该配网结构实施了自动化改造工作之中，其所有的分段开关都会在馈线终端单元进行设置。这样配网一旦在运行过程中出现了某一线路或者元件的故障，馈线终端单元也就会通过通信通道来对调度中心进行故障位置以及类型等信息的上传工作，并对相应的开关进行分合操作。
图1配电网辐射状网络结构图
就图1进行分析，可以发现一旦线路2出现了故障，就会导致断路器CB1出现故障，在这一情况下，S1上面的FTU会自动检测到故障电流以及具体的失压状态，但是在S2上面的FTU则只能够对失压信息进行有效的检测。此外在故障出现之后，S1与S2会迅速跳开，并在跳开之后合并联络开关来对非故障段线路的供电情况进行恢复，从而保障供电的可靠性。可以说借助于联络开关的装设能够在某一线路出现了故障之后直接将负荷切换在另一线路上面，其具备有可靠性高的优势。此外在配网自动化系统之中，具体的分段数还会随着开关数量的增加而增加，并能够会使得故障或者检修所造成的停电范围得到一定程度的减少。但是对线路分段而言，如果分段过多还容易导致供电成本得到大幅度的上升，但是其可靠性却不会再得到进一步的提升。因此在进行配网自动化的建设过程中，还需要在结合城市实际供电情况以及该电力企业自身发展情况的基础上，来进行自动化分段开关的数量与位置的合理选择。此外在我国的配电网结构系统之中，普遍存在有结构大与复杂的特点，并多是通过环网模式、T型网络供电以及其他分段多联络形式进行供电。而在正常运行过程中其联络开关基本上处于断开的状态，并多是通过辐射状网络来进行运行。因此在对配网结构进行分析的过程中，还可以直接将其看作是由n个子辐射状网络锁构成的一个系统。将自动开关的数量设置为n-1，则可以直接将整个辐射网络分为了n段。在配网自动化运行过程中，主要包含有故障自动定位、故障隔离以及恢复供电这三项关键技术，假设配网自动化改造之前其元件出现的故障率为λ，停电时间设置为t。那么在经过了配电网改造工作之中，其停电时间则会得到一定程度的减少，若减少值为△t，在经过了自动化改造之后的具体停电时间则会降为t-△t。在结合了辐射状完了配电系统变电站跟负荷点之间串联关系的基础上，可以直接求的其配电自动化改造之后的故障率λs、故障停电时间ts以及年平均停电时间Us，具体计算如下：
在配电网络的运行过程中，影响其可靠性计算的最大变化指标为停电时间，而通过对△t进行有效缩短的模式还能够直接影响到其它的评价指标，并能够使得供电的可用率得到有效的提升，从而取得良好的供电可靠性。
二、配网自动化系统的成本效益简析
借助于配网的自动化改造工作，能够使得城市电力系统在运行过程中出现故障的范围得到进一步的减少，并且具备有缩短停电时间以及进行远端控制等诸多应用优势。但是在进行配网自动化改造的过程中还需要大量的改造资金，其涉及范围较广，这也就要求电力企业能够对配网自动化系统的成本效益进行深入的研究与分析，并在结合了城市实际用电需求以及该电力企业运行状况的基础上，来采取相应的配电网自动化改造措施，从而获得一个良好的配网改造效果。在进行配网自动化建设过程中，高水平的可靠性跟低水平的投资成本往往处于矛盾的关系，因此如何进行该矛盾的调节也就成为了配网规划方案的重点内容。在具体的配网自动化改造过程之中，还要求在充分满足用户们高质量供电需求的基础上，来进行供电总成本的优化处理，只有这样才能够让电网的规划方案达到一个最佳的水平，从而促进该电力企业得到更进一步的发展。配网自动化的可靠性跟投资成本之间的关系如图2所示。
图2可靠性的成本效益曲线
配网自动化成本效益的分析与评估过程中，还可以将停电时间跟故障损失电量来作为两个重要的指标，来就配网自动化建设完成之后该电力企业所获取的经济效益跟社会效益进行分析研究。一般在进行损失电量的计算过程中，多是对出现故障之后所切除的负荷量跟停电时间之间的乘积来进行估算处理，并借助于损失电量来就电网公司出售电量的减少以及经济收益的实际损失值进行有效的计算。假设配网中的元件故障锁造成的经济损失是独立的个体，借助于产电比法可以直接进行年停电损失的现值计算工作。
在该公式中，应用Sloss来表示实际的年停电损失值，应用h来表示在停电故障出现之后的故障元件数量之和，应用k来表示该年的产电比，然后应用a来进行折现率的表示。此外配电网网架的改造工作作为配网自动化技术实现的一个重要前提，在该过程之中需要耗费大量的投资金额，但是在进行投资成本的计算过程中还需要跟配网自动化成本保持有一定的差异性。一般在配网的自动化改造过程之中，其网架改造投资需要占据到70--80%这一范围，当时配网自动化多是在网架优化的基础上再增加10--20%的投资。在对配网自动化的成本效益进行分析与评估的过程之中，如果加入了网架优化的成本计算，就会导致配网自动化投资费用得到大幅度的提升，并需要在经过几十年甚至上百年的运营之后才能够得到资金的回收，显然不符合电力企业的实际发展需求。因此在具体的发展规划过程之中，也就需要充分重视这一问题。而在进行城市配网自动化的成本效益进行研究的过程中，其停电损失越小，也就表明了该电力企业的售电量越多，经济效益也就越高，因此在具体的分析过程之中，也就可以将停电损失指标作为一项重要的效益指标。此外对于特定的配网自动化改造方案而言，如果出现了净利润值大于零的问题，则表明了该改造技术在一定的规划期之内存在有经济效益高于投资成本的情况，在实施过程中也能够取得良好的经济效益。
在具体的改造过程之中，只有做好该改造工作的成本效益评估，并得到成本与效益之间的相互关系，才能够实现各种改造资源跟电力资源的最优化配置，其对于供电可靠性的提升以及电力企业综合效益的提升也都具备有非常重要的意义。
参考文献：
[1]马秋雨.王旭辉，配网自动化系统可靠性成本效益分析及探讨.2017
[2]徐瑞阳.刘庆云，张兴华，等，配网自动化可靠性成本效益的应用分析.2016.