配網饋線自動化的研究與優化(1)

梁貴軍

摘要：配網是電力系統“發輸變配用”各環節中最接近用戶的一環，其運行情況直接影響用戶的用電可靠性。根據相關部門的研究，國內用戶遭受停電的原因中占比最大的是配網的故障。國外發達國家在實踐中發現，在技術上提高供電可靠性最有效的方法是建設配網自動化。其中，饋線自動化是配網自動化的核心，在隔離故障線路、快速恢復非故障線路供電方面發揮著不可替代的作用。因此，本文對配網饋線自動化進行相關研究與優化。

關鍵詞：配網;饋線;自動化

引言

我國電力配網饋線自動化系統在長期發展中都屬于落后地位，近些年我國城市化進程不斷加快，但是未能從根本上解決我國供電問題，從根本上實現配網饋線自動化。所以當前相關部門需要提高重視，對故障發生問題進行整合，提升供電安全性。

1饋線自動化技術

配網在運行的過程中，為了實時觀察配網線路的運行狀況，以及供電情況。針對整體配網線路，設置了相對應的饋線裝置。此類饋線全程監控配網的運行狀況，并實時傳輸配網的運行狀態。針對配網運行中出現的問題，饋線控制相關的設備，進行故障的檢測以及相關的故障處理。此類檢測故障，故障處理的過程，稱之為饋線自動化技術。整體上可以總結為：（1）配網運行狀態檢測、電能供應數據統計、運行狀態優化;（2）故障處理、隔離故障區域、恢復供電。

2配網饋線自動化對配網調度的意義

現代化生產生活與電力資源緊密聯系，電力供給對社會現代化發展具有重要作用，隨著配電網饋線自動化水平的提升，傳統配網調度缺點也逐步顯現。出現故障之后不能獲取相關故障信息，加上負荷電流在固定時間進行間隔保存，不能通過負荷電流檢查電路故障問題。維修技術人員通過工作經驗對故障區域進行判斷，通過負荷電流重要程度采取維修處理措施，導致故障處理時間耗費較多，維護質量較差。

配網饋線自動化系統中具有自動隔離功能，能夠對故障停電以及檢修范圍進行固控制，從而對故障停電時間進行控制。在故障發生區域通過配網饋線自動化系統能夠對故障進行精確定位，然后采取隔離檢修措施，使得故障處理效率能夠全面提升，恢復供電。設備運行狀態檢修就是通過狀態檢測以及診斷技術對設備運行狀態信息進行整合，對設備運行問題進行判斷，采取故障預防措施。全面實現配電調度饋線自動化之后，需要對配電系統以及設備運行情況進行監控。根據運行故障采取檢修措施，對成本維護費用進行調控，能夠全面推動電力系統穩定發展，獲取更高的經濟收益。

3配網饋線自動化的實現形式

饋線自動化系統常見有2種實現形式，一種是集中型饋線自動化;另一種是就地型饋線自動化。而就地型的眾多子類中，又以重合器型饋線自動化較為常見。集中型饋線自動化的“集中”是指配網主站與配網終端相互配合，終端信息通過通信系統上傳到主站，主站通過收到的信息綜合判斷故障區間，并結合實際網架、負荷情況進行故障隔離。

以典型的饋線結構為例對動作過程進行說明。變電站A通過站內CB1出線開關對饋線供電，饋線沿線設F1、F2、F33個分段開關;變電站B通過站內CB2出線開關對饋線供電，饋線沿線設F6、F5、F43個分段開關;F3與F4間設聯絡開關L1，正常運行時在分位。

假設F2、F3之間線路發生故障，由于此線路由變電站A供電，故障電流將流過F1、F2開關，對應終端發出故障告警，而F3沒有故障電流通過，不發出故障告警信號。此時變電站繼電保護跳閘跳開CB1，而饋線自動化主站將根據收到的故障告警判斷故障位于F2和F3之間，根據策略自動分開F2、F3開關隔離故障點，再將出線開關CB1、聯絡開關L1合閘，完成非故障區域恢復。在此過程中，集中型饋線自動化既可全自動地執行上述故障處理步驟，又可以切換至半自動狀態，僅做提示，相應的分合閘操作由運維人員手動完成。

就地型饋線自動化與集中型最大的區別就是無需主站與終端間的通信。重合器型饋線自動化是有重合器、分段器技術發展而來，利用終端之間的邏輯配合就地實現故障隔離。終端之間的邏輯最基本的是“電壓-時間”邏輯，為了實現這個邏輯，饋線線路中的各類開關需具備一定的功能。以上文變電站A的供電饋線為例，出線開關CB1需具備重合閘功能，分段開關F1、F2、F3需具備失壓分閘、有壓延時合閘及相應閉鎖功能。說明其動作過程如下：仍是F2、F3間發生永久性故障，CB1開關由繼電保護動作跳開，由于饋線全線失電，此時失壓分閘功能將斷開F1、F2和F3開關;經過重合閘設定的延時后，重合閘功能使CB1重新合閘，F1、F2和F3按設定時序依次合閘。當F2合上時，由于故障仍存在，CB1將再次分閘，此時F2失壓閉鎖，F3檢殘壓閉鎖，CB1第二次重合后，F1按設定時序合閘，恢復故障點左側受影響區域供電;故障點右側受影響區域則需手動合上L1進行恢復。

4配網饋線自動化的優化策略

4.1網絡信號影響饋線自動化運行

配網饋線自動化技術在運行的過程中，其核心的內容為網絡通訊技術。網絡通訊技術在運行的過程中，一旦出現信號穩定性差、信號過度延遲等事件，就會對配網調度造成較大影響。針對此種情況，在饋線自動化運行的過程中，為防止信號穩定性差、信號過度延遲等現象，在施工過程中可針對整體的饋線線路安裝信號放大器，逐段進行信號放大，以此保障信號傳輸的穩定性，保障配網調度自動化運行的快速落實。

4.2優化集中型饋線自動化與繼電保護的配合模式

集中型饋線自動化適用于配網主干線，但是配網中線路分支極多且無規律，若要全部覆蓋，首先策略配置的困難程度將大幅增加，其次對相應的終端設備的運維工作量也將大大增加，經濟性上不可取。因此，在支路上需要做好和繼電保護的配合，共同提高配網運行的穩定性。在部署了集中型饋線自動化的范圍內，可采取如下優化策略：（1）集中型饋線自動化應用在主干線，干線路徑上采用負荷開關。（2）分支或分界開關采用斷路器，投入過流保護，且過流保護的延時短于變電站出線開關的動作延時。此時，若分支發生故障，對應的分支斷路器將跳閘將故障隔離，避免影響主干線;而在主干線發生故障時，則由變電站出線開關跳閘，通過自動化測量隔離故障。

4.3自動化系統的選用

在我國配網線路中，10kV是應用較多的配網線路，當前要想全面實現配網自動化發展目標就是更好地實現10kV線路自動化。對線路運行狀態進行分析，掌握線路運行問題。在目前整體輸電線路中，10kV配電線路構造相對簡單，在設備保護中要求相對較低。但是當前10kV配電線路主要服務的是諸多客戶，用于電力用戶生產生活，由于不同的服務主體，所以對供電穩定性具有較高要求。

結束語

實現饋線自動化是提高配電網供電可靠性的關鍵步驟，對于提高供電企業服務質量與用戶滿意度有非常積極的意義。在饋線自動化的建設中，要提高調試的效率，注意與保護系統間的配合，實現饋線自動化的最佳效益。

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