饋線自動化在南澳配電網調度中的應用研究

蔡建逸

摘要：饋線自動化是配電自動化中的關鍵環節，其通過自動化終端實現對配電線路運行狀態的監測。當配電線路發生故障時，根據配電自動化終端檢測到的故障電流或故障電壓，判斷故障發生的區域，并控制自動化開關設備（負荷開關或斷路器）實現故障隔離和恢復非故障區域供電。將饋線自動化應用于配網調度中可以提高配網的安全實用性。

關鍵詞：饋線自動化；故障定位系統；配電網調度；配電自動化；線路故障 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2015）30-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.028

如今，各大城市區域的配電網規模越來越大，人們對供電的穩定性要求越來越高，因此，傳統的經營型配電網調度已經難以適應人們的需求。而這時饋線自動化的優勢顯現，并被廣泛應用于配電網的調度中。本文基于汕頭市南澳縣配電網的現狀，針對饋線自動化系統在汕頭市南澳縣配電網調度中的可行性與應用進行了研究。

1 汕頭南澳縣配電網的現狀

2014年南澳縣現狀電網供電面積為108km2、供電人口為7.48萬人，年最大供電負荷為19.1MW、供電量為0.94Wh，售電量為0.889h、供電可靠率為99.6456%。目前南澳縣供電區轄內10kV公用線路共有9回，10kV系統為中性點不直接接地系統，10kV線路總長度為133.699km，其中電纜線路總長度為73.395km；公用配變共148臺，總容量為3.686萬kVA；專用配變共199臺，總容量為4.235萬kVA。南澳縣9回10kV線路中有7回線路滿足可轉供電，可轉供率為77.78%。

2 饋線自動化的原理和特點

饋線自動化是配網自動化中的關鍵環節，饋線自動化通過自動化終端實現對配電線路運行狀態的監測，當配電線路發生故障時，根據配電自動化終端檢測到的故障電流或故障電壓判斷故障發生的區域，并控制自動化開關設備（負荷開關或斷路器）實現故障隔離和恢復非故障區域供電。因此，將其應用于配網調度中可以很好地提高配網的安全實用性。目前南澳配電網主要通過10kV饋線的故障定位系統來實現饋線自動化的功能，當線路發生單相接地故障或發生相間短路故障時，該故障定位系統通過二遙（遙測和遙信）的在線監控主機+線路故障指示器（故障指示器分為電纜型和架空型，電纜型故障指示器安裝在10kV環網柜內電纜頭，架空型故障指示器安裝在10kV架空線上），當故障指示器采集到故障電流和電壓時迅速翻牌，并將故障信息傳輸至在線監控主機，在線監控主機通過移動運營商的GPRS無線通信技術將采集的信息分別自動發送故障短信至手機和中心站，最后經中心站傳輸到調度中心和變電站的主站監控后臺，發出告警信息。該10kV饋線的故障定位系統可快速定位饋線出現相間短路或單相接地的故障范圍和故障相，幫助巡線人員迅速查找到故障點，減少故障處理時間。故障定位系統原理如圖1所示：

3 饋線自動化在南澳配電網調度中的利弊

3.1 饋線自動化在南澳配電網調度中的優勢

在目前情況下，南澳縣的變電站10kV饋線開關和10kV開關站配置了輔助觸點、電動操作機構、CT等配置，具備饋線自動化的能力。使用主網所應用的南瑞SCADA自動化系統實現二遙功能（遙信和遙測），可實時監控電流、電壓和開關變位情況，解決了變電站和開關站10kV饋線開關盲調的問題。同時具備三遙功能（遙信、遙測和遙控），因安全防護原因，目前暫不進行遙控。而變電站和開關站外的10kV饋線部分，由于安裝了故障定位系統，可快速定位故障點和故障相，減少了調度人員和運維人員查找故障點的時間，提高供電可靠性。

3.2 饋線自動化在南澳配電網調度中的不足之處

變電站和開關站外的10kV饋線部分無法實時監控電流、電壓和開關變位情況，仍存在盲調的風險，當發生故障或停電時無法確定開關變化位置，需要運維人員到現場確認后匯報調度部門，才能使調度員準確下令處理，從而增加了事故處理和用戶停電的時間，也加大了供電企業的運營成本。

南澳縣部分比較老舊的配電站，設備狀況不甚良好，柜內也未預留相應的自動化設備的安裝位置，安裝故障定位系統時避開了這部分站房，無法使故障定位全面覆蓋，存在部分盲區，加大了故障點的搜索范圍，從而增加了故障停電時間。

4 饋線自動化在南澳配電網調度中的改造方向

南澳縣城中心以電纜環網線路為主，配網自動化改造方向采用“三遙”（遙測、遙信、遙控）自動化方案或就地饋線自動化（就地型饋線自動化是指發生故障時僅通過現場配電終端、保護裝置或自動化開關裝置相互配合及自我決策，即可準確定位故障區域，快速自行隔離故障、恢復非故障區域供電，并支持將故障信號、開關動作情況、開關運行狀態等信息及時上報配電主站系統或相關調度、運維人員），不僅為運行人員提供準確的配網運行數據，解決配網盲調的問題，更實現了調度部門對配網開關的遠程操作。

縣城邊緣以部分架空線路及架空電纜混合線路為主，部分線路偏長，故障率偏高，配網自動化改造方向采用就地型饋線自動化+故障指示器（帶通信功能）方案，實現故障的快速切除及快速恢復供電。重要分支線加裝自動化負荷開關，以快速隔離分支線路故障，減少對主干線路的影響，提高供電可靠率。

5 饋線自動化在南澳配電網調度中的可行性及應用

饋線自動化以減少故障停電時間，提高供電可靠性為主要目標，特別適合目前南澳的配電網結構饋線少、主干線長、環網率高、架空線部分故障率高的特點。因此，為了保證饋線終端設備的數據和判斷故障的準確性，需要對故障點電流和電壓持續進行監測，保證正常的開關操作電源、供配電自動化終端電源和正常的通信，從而避免外部的干擾出現誤判或無信號造成漏判。

5.1 減少故障停電時間，提高供電可靠性endprint

饋線自動化系統建成后，能夠及時、準確地查找故障點，縮小故障影響范圍，就地型的饋線自動化還能瞬時切除故障點，加快供電恢復速度，并保持對非故障區的不間斷供電，從而達到減少用戶停電時間、提高供電可靠性的目的。

5.2 優化運行配網調度方案，提高電壓質量

饋線自動化系統建成后，通過對饋線開關、配變等設備、設施的運行狀態實現實時監視，可以為南澳配網調度運行和規劃設計工作提供更為全面、可靠的運行參數（如負荷分布、設備狀態等）。一方面有利于調整運行方式，提高電壓質量；另一方面也可使饋線處于經濟運行狀態下，在減少線損的同時最大限度地發揮設備潛力，此外也有利于及時了解配電運行狀況，合理決策配電網建設、改造項目，從而節約電網建設資金。

5.3 提供及時正確信息，解決盲調問題

饋線自動化系統是通過數據總線與調度自動化、配網生產等系統的實現信息交互與應用集成，可為各個相對應的部門提供及時、正確、一致的設備運行工況監控信息和圖形及數據資料，更解決南澳配網盲調的問題，減少調度人員和運維人員誤操作的可能性，從而保障電網安全運行，避免各類潛在因素對南澳電網安全供電的影響。

5.4 逐步從二遙發展為三遙，減少運行成本

除了可以提高供電可靠性而帶來的利益外，饋線自動化系統應以二遙信息為基礎，逐步發展為“三遙”。所謂的二遙指的是遙測和遙信，通過故障指示器采集的信息進行監控和定位為基礎，逐步發展為可遙控功能，調度員可在主站監控后臺對開關進行遠程操作，有效地減少運行維護的人力和物力，最終達到壓縮供電局運營成本的目標，間接提高盈利能力。

6 結語

推進饋線自動化建設，可以改善傳統經驗型調度產生的弊端，有效解決南澳配網盲調和遠程操作的問題，不僅可以快速定位故障范圍，還可以快速切除故障和快速恢復隔離故障點后的失電區域，并保持對非故障區的不間斷供電，有效減少運維的人力和物力。能夠幫助巡線人員迅速查找到故障點，減少用戶故障停電時間，提高供電可靠性，有效地保障該地區電網安全運行。同時，饋線自動化建設將促使配電網規劃、設計、運行、維護等相關工作向高效、安全、可靠的方向發展，從而推動配電運行管理的現代化進程，對提高南澳配電網的供電可靠性起到重要積極的作用。

參考文獻

[1] 張紹何.饋線自動化在配網調度中的應用[J].科技與創新，2014，（24）.

[2] 徐揚.饋線自動化在配網調度中的可行性及應用[J].云南電業，2012，（7）.

[3] 戴志偉，羅俊平，黃邵遠，等.配電自動化規劃導則[S].中國南方電網有限責任公司，2014.

（責任編輯：陳 倩）endprint