配電網當地控制方式的饋線自動化實現研究

摘要：隨著我國居民用電器數量的增多，居民用電量大幅攀升，在這種情況下，配電網發生故障將帶來嚴重后果。文章對配電網當地控制方式的饋線自動化實現進行了研究，介紹了我國配電網的發展、饋線自動化方式的選擇、饋線自動化方式類型的選擇以及電壓型饋線自動化方式等，為我國配電網當地控制方式的饋線自動化實現提供了技術基礎。

關鍵詞：配電網；當地控制方式；饋線自動化；居民用電量；電壓型 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM773 文章編號：1009-2374（2015）33-0136-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.073

1 概述

隨著人們物質生活水平的不斷提高，家用電器使用的越來越多，家用電器使用的增多直接決定了用電量的增加，用電量的極大增加對供電的安全性以及經濟性提出了很高的要求，我國正在處于并將長期處于社會主義初級階段決定了我國對于基礎設施投入以及建設的力度。國家采取了各種政策來支持我國的基礎設施建設，這為我國配電系統自動化的實現提供了政策和資金基礎，采用電網配電饋線的自動化能夠加快我國配電系統的自動化、信息化以及智能化程度，能夠使得整個配電過程更加安全、經濟、可靠。

2 配網自動化的發展方向和過程

目前我國配電系統的特點是設備較為復雜，設備的分布也較為廣泛，從現在來看，我國配電系統所耗費的成本大部分都集中在遙控控制設備上，另外還包括數據的采集系統以及數據的傳輸系統等。從我國配電系統的現狀來看，我國要實現全國范圍內的中低壓配電網絡的建設還面臨著很多的實際困難，但是這種發展的趨勢是不可逆轉的。一個地區能不能實現配電網的自動化是由當地的經濟實際情況決定的，如果經濟實力允許，那么就可以搞配電系統的自動化；但是如果當地的經濟能力有限的話，將大量的資金投入到該方面會使得當地的經濟面臨著較大的壓力。所以，對于經濟發展較為欠缺的地區可以采取分階段實施構建中低壓配電系統的自動化，一方面將資金投到配電系統的自動化上；另一方面將資金投入到當地的經濟建設上，從全局考慮統籌地方的經濟發展。

3 實現饋線自動化方式的選擇

在很長一段時間，我國10kV的配電線路都是以架空線路為主，所以根據這些現實情況實現我國配電線路的饋線自動化是目前亟待解決的一個問題。目前從國內外實現配電線路饋線自動化的主要方式有以下兩種：一種是通過利用配電自動化的開關設備來構建配電自動化系統；另一種是通過配電端設備來實現配電自動化系統的構建。

第一，將饋線自動化的端設備作為饋線自動化的主要實現方式就是利用計算機技術以及無線通訊技術來實現配電網絡饋線的自動化。系統的主要組成包括饋線自動化端設備、各種通信網絡設備以及計算機綜合采集與控制系統。這種饋線自動化方式具有很多優點，可以將故障的區域進行隔離，可以對整個配電網絡的運行進行監控，對整個配電方式進行改進和優化，使得配電系統更加安全與經濟。在對故障區域進行恢復的過程能夠更加安全地進行。可以通過引入計算機網絡技術實現各個環節信息的采集與綜合分析。但是這種饋線自動化系統的設計相對來說復雜得多，還需要各種控制設備以及通信設備等。

第二，配電自動化系統中以自動化開關設備為基礎的饋線自動化方式的主要環節在于重合器以及分段器。重合器能夠在饋線自動化的過程中發揮控制以及保護的作用，該設備能夠根據之前預先的設備在固定的時間來執行開關的斷開和閉合操作，并且在這個過程中還可以實現自動的復位等功能。分段器是一種和電源相互配合的開關設備，在沒有電壓或者電流時會自動進行分閘。

從目前架空線的故障類型來看，絕大多數的故障都是瞬間的故障，通過第二種方式能夠迅速地將故障區域隔離，使得配電過程中的安全性大大提升；由于目前輸電過程中的電壓對周圍是一個潛在的威脅，所以在線路發生故障的過程中希望能夠及時地解決這些故障，盡量將這種復雜的程度降到最低；重合器由于具有較好的獨立性與穩定性，能夠較為穩定地工作，在工作的過程中不需要依賴于其他環節，并且在作用的過程中可以分階段來進行；目前架空線所發生故障的區域基本都集中在低壓分支區域，那么該問題就可以通過分段器和重合器進行保護，重合器能夠在低壓分支發生故障之后迅速恢復供電。采用基于自動化開關設備的饋線自動化方式，最為突出的特點就是建設成本較低，不需要另外鋪設通信網絡，建設方式簡單，其作用的發揮較為可靠。其也存在無法對正常運行過程中的配電網絡進行監控、無法優化、無法采集與分析綜合數據等缺點，但是由于其建設成本較低，鋪設的過程較為簡單，設備工作較為可靠，所以能夠實現饋線自動化，既能夠滿足現階段對于饋線自動化的要求，又能夠在很大程度上保證配電網配電過程中的自動化、安全性與經濟性。

4 配網自動化系統類型的選擇

目前配電網自動化實現的方式主要有兩種：一種是電壓型的配電網自動化；另一種是電流型。這兩種實現的方式各有自身的優缺點。從我國配電網的實際來看，目前我國配電網絡多采用的是中性點不接地系統，從上述實際來看采用電壓型還是較為合適的。

本文對采用電壓型設備的可靠性也進行了分析，

如下：

從饋線自動化設備的故障類型來分析，電壓型設備對于故障的判斷可以通過單一的電壓參數來進行，而電流型的設備對于故障的判斷就要結合RTU以及相應的自動化開關設備，RTU故障也需要借助相應的參數來進行故障的診斷，這無疑在很大程度上增加了系統的復雜程度，使得系統的可靠性大大降低。

從設備維護的過程來看，電壓型診斷設備采用自取電源，不需要外界進行供電；電流型設備雖然也能夠實現這種供電方式，但是在線路發生故障的過程中就不得不采用外界供電的方式，才能夠使得其自身功能能夠得到正常發揮。另外，采用外界的電源進行供電還需要定期地對電源進行檢查，這使得系統維護的難度大大增加。

在線路發生故障，解除故障的過程中，由于電壓型設備所包含的環節比較多，所以各種開關之間的配合和銜接也就比較多，這在一定程度上使得設備恢復的時間增長，但是這種方式在實際使用的過程中可以最大限度地避免由于各種因素所造成的對于誤操作的影響。

5 電壓型饋線自動化系統的方案

綜合上述我國配電網實際以及各種方案的優劣對比，選擇了電壓型的饋線自動化系統。各系統的構建可以大致上分成三個階段來進行，該饋線自動化系統由真空的自動化開關設備、具有診斷功能的遠端診斷設備RTU、相應的電源變壓設備組成。電源變壓設備通過其采集裝置對配電線路兩側的電壓參數進行采集，該參數既可以作為開關設備的電源，也可以為線路故障的診斷提供客觀的數據，由于RTU具有自動化診斷故障的功能，該設備可以和其他相關設備組成，能夠使得故障區隔離出來，使得非故障區恢復通電，并且故障發生區還可以通過故障顯示設備進行顯示，通過對開關設備參數的分析來對發生故障的區域進行診斷，并通知相關區域的電力搶修人員進行搶修。該電壓型饋線自動化設備不需要額外鋪設通信設備，利用自身系統的智能化設備就能夠完成配電網絡的自動化。該環節的完善能夠實現故障發生時只是故障區域的停電，并且可以最大限度地縮短停電的時間，使得饋線自動化功能得以實現。

6 結語

隨著我國經濟的進一步發展，人們物質生活水平的進一步提高，配電網當地控制方式饋線自動化的實現勢在必行，通過饋線自動化實現我國配電系統的自動化、信息化以及智能化發展是目前亟待解決的問題。本文根據我國目前配電網線路的實際狀況，提出了采用電壓型的饋線自動化方式實現配電網的自動化能夠在保證系統實現配電的安全性以及經濟性的前提下，極大地降低配電自動化實施所需要的成本，為我國電網配電系統饋線自動化的實現提供了切實可行的路徑。

作者簡介：關偉林（1958-），男，廣東佛山人，廣東電網佛山南海供電局九江供電所助理工程師，研究方向：電力工程技術。

（責任編輯：蔣建華）endprint