配電網饋線自動化技術及其應用

劉鳳超

摘要：目前國內的電力系統已經形成包含發電、輸電、配電、用電四個主要環節的固定分配模式，而配電是連接用電的直接環節，配電環節的好壞直接影響著終端用戶用電的可靠性和供電質量。但長期以來，電力系統的配電自動化程度不足、用戶停電時間長、故障定位難、恢復難等問題一直都沒得到真正解決。提高配電網饋線自動化程度是提高配電系統可靠性和供電質量的主要技術手段。本文主要分析探討了配電網饋線自動化技術及其應用情況，以供參閱。

關鍵詞：配電網;饋線自動化技術;應用

在電力傳輸系統當中，共有四個環節的內容，分別為發電、輸電、配電和用電，這其中，又以配電環節最為重要，是整個電力傳輸系統的樞紐。近年來，在國家和電力企業的共同努力下，我國的電力傳輸系統得到了迅猛的發展，基本完成了全國的配電自動化覆蓋，有效的提升了電力供應的質量，保障了各行各業的用電需求。但是與發達國家相比較，在配電網饋線自動化技術方面還存在一定的差距。因此，研究分析配電網饋線自動化技術及其應用具有重要的現實意義。

1城市配電網饋線自動化技術的發展

近年來國家都多次提出要建設智能電網，智能電網的核心和關鍵就是饋線自動化技術，饋線自動化技術就是對發生故障的區域或線路進行快速的檢測和隔離，并及時恢復非故障區域或線路的供電。早期故障檢測常采用原始的首段切除全段線路供電，然后通過后段開關多次斷開-重合-斷開過程來檢測故障區域，但這種方法操作復雜，檢測時間長，非故障區域停電時間長。目前國內逐步采用通過重合分段斷路器和自動配電開關來消除線路的臨時故障，隔離永久故障。這種方法的優點是無需人工干預，各分段斷路器間無需通信，但缺點是最終故障切除時間長，斷路器重合閘負擔重，非故障區域供電恢復長。隨著計算機控制技術和通信技術的發展，配電網絡也更需要智能化和信息化，也就提出了以饋線終端單位（FTU）和網絡通信為基礎的饋線自動化，該方式下采用故障信息的采集和上傳，通過集中控制來快速定位和切除故障區域，國內部分高新技術區也正開展這種最新的饋線自動化。而一個城市或地區的配電網饋線自動化的發展不是一蹴而就的，采用分區域分階段逐步發展才是科學可行的。

2饋線自動化的關鍵技術

饋線自動化涉及技術眾多，本文主要針對以下幾點展開論述。首先，建立可靠通信系統。配電網通信存在點多、覆蓋廣的特點，宜采用綜合通信方式。市中心、市區繁華區域，往往負荷相對密集，推薦環網光纖通信;市區、市郊區域，推薦無線通信，具體需因地制宜，綜合優化選用。其次，配置配網饋線終端。饋線遠方終端FTU要求如下：（1）配電網正常運行時，FTU檢測饋線運行情況;發生故障時，FTU可識別故障電流。（2）可適應戶外工作環境，如：-40～65℃環境溫度、高電壓、雷電、強磁場等。（3）小型、低能耗、低成本，便于推廣。再次，提供可靠不間斷電源。饋線自動化對電源系統要求高，其必須可提供線路上分段/環網開關等一次設備操作電源、通信收發器工作電源、FTU工作電源。正常運行狀態下，電源系統處于浮充狀態;斷電狀態下，蓄電池組供電。最后，實施系統集成技術。饋線自動化系統與其他系統存在緊密聯系，如SCADA、用電管理系統、地理信息系統等，對此應實施系統集成技術，實現信息高度共享。

3配電網饋線自動化技術的具體應用

（1）饋線終端的故障處理。在饋線終端故障處理過程中，首先，饋線終端通過對檢測到的故障信息的分析，對故障的具體類型進行判斷，識別其屬于瞬時性故障還是永久性故障。然后，把分析的故障信息結果進行上報，配電主站向饋線自動化終端下發故障整定值，例如，電壓和電流以及零序功率等，同時由多個配電自動化終端分別執行故障隔離和非故障區域恢復供電的控制命令。（2）配電子站故障處理。在配電自動化系統中，配電子站發揮著重要作用，它不僅要與變電站中的遠程測控終端（RTU）相連接，負責變電站中各種數據信息的采集，而且還負責故障信息的查詢、上報、故障區域的隔離等工作，在配電網恢復供電中發揮著重要作用。比如，如果配電網饋線終端檢測到一些瞬時故障，就會上報到配電自動化子站，配電子站不進行操作，直接再上報給配電主站。如果饋線終端檢測到的是永久性故障，上報給配電子站后，配電子站就會對其進行分析，判斷故障發生的具體位置，并發出相關命令，遠程控制開關操作，對故障區域進行隔離。（3）配電網主站故障處理。在配電網故障處理中，配電主站的功能主要表現為通過對參數的整定和管理，發揮隔離和恢復供電的作用。比如，配電網中的故障已經超出配電子站的區域或者配電子站對故障隔離沒有成功，這時配電子站就會上報給配電主站，通過對各個配電子站的協調來完成故障隔離工作，然后再恢復程序，保證非故障區的正常供電。（4）配電網架空線路故障處理。架空線路是配電網中電力輸送的主要途徑，是保證配電網供電可靠性的一個重要方面。在處理架空線路中，首先由饋線自動化終端對架空線路故障進行檢測，接著饋線自動化終端和配電子站對架空線路的故障進行分析和定位，最后由饋線自動化終端配合配電子站或者配電主站完成架空線路的隔離和恢復供電工作。

4結束語

在社會發展新時期，我國對電力的需求不斷增加，在這種形勢下，我們必須提高配電網運行的水平。在配電網運行過程中，饋線自動化技術的應用在很大程度上提高了配網故障的處理效率，對于配電網的安全高效運行具有重大意義。近年來，隨著經濟社會的發展和科學技術的發展進步，配電網饋線自動化模式不斷改進，向著更加智能化的方向發展，提高了故障處理的自動化水平，縮短了恢復供電的時間，在更大程度上提高了配電網供電的可靠性，使配電網能夠更好地為我國經濟社會發展和人們的生產生活提供電力服務。

參考文獻：

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（作者單位：國網天津市電力公司寶坻供電分公司）