基于配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化應(yīng)用研究

【摘 要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?nèi)粘９ぷ髋c生活對于電力資源的需求量也逐漸增加，而供電量的提高對于配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度工作也提出了更高的要求。供電的穩(wěn)定性和安全性會對人們的正常生活與國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生直接的影響，然而，原有的配網(wǎng)調(diào)度饋線受到技術(shù)或其他方面因素的制約，常會發(fā)生某些的故障，進(jìn)而對人民生產(chǎn)和生活造成不利影響，只有不斷提高配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化水平，才能夠為有效、安全、穩(wěn)定供電提供保障。本文對饋線自動化的發(fā)展情況進(jìn)行了分析，并探討?zhàn)伨€自動化的實現(xiàn)和應(yīng)用方式。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)調(diào)度；饋線自動化；應(yīng)用

我國電力配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動化程度長時間以來一直處于較低的水平，而近年來所實施的農(nóng)網(wǎng)與城網(wǎng)改造也并未從真正意義上提高其自動化水平。任何一段饋電線路發(fā)生故障，都會對整條線路產(chǎn)生直接的影響。常見的故障恢復(fù)與隔離模式主要包括兩種，其一是以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電以及有選擇地切除故障饋線區(qū)段，但這一模式可靠性較低，且成本過高，因而不適用于配網(wǎng)；另一種是無選擇性地從首端將整條線路切除，再以較為復(fù)雜的分?jǐn)唷睾稀謹(jǐn)嗄Ｊ剑謴?fù)非故障區(qū)段以及隔離故障區(qū)段。在發(fā)生饋線故障后，及時定位故障區(qū)域并將其切除，能夠最大限度地縮短故障停電時間，以提高社會和經(jīng)濟(jì)效益。

1、饋線自動化系統(tǒng)的發(fā)展

饋線自動化指的是所謂的配電自動化，其主要針對對象為電網(wǎng)系統(tǒng)中的低壓系統(tǒng)。通常情況下，配電自動化指的就是10KV配電網(wǎng)路實現(xiàn)的饋線自動化。配電系統(tǒng)以及各種有關(guān)的設(shè)備分布范圍十分廣泛，且數(shù)量十分龐大。從現(xiàn)階段我國的實際情況來看，要實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)自動化的大規(guī)模推廣具有較高的難度。各個地區(qū)應(yīng)從自身的社會發(fā)展程度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平出發(fā)，進(jìn)行配網(wǎng)自動化建設(shè)，以長遠(yuǎn)利益為基礎(chǔ)進(jìn)行遠(yuǎn)景規(guī)劃，并綜合考慮自身的經(jīng)濟(jì)承受能力，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的有步驟、分階段建設(shè)，最終建立一個較為完善的配網(wǎng)調(diào)度饋線自動化系統(tǒng)。

2、饋線自動化的實現(xiàn)措施

2.1饋線自動化系統(tǒng)的類型選擇。現(xiàn)階段，10KV架空線路是我國最為常用的配網(wǎng)線路，所以，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的基本目標(biāo)就在于這一系統(tǒng)線路自動化的實現(xiàn)。10KV線路的主要特征表現(xiàn)為線路中性點不接地，這就決定了這類線路適用于電壓式的設(shè)備，因此，這也就成為饋線自動化系統(tǒng)建設(shè)首選的配電自動化設(shè)備。盡管與其他輸電網(wǎng)絡(luò)相比，10KV配電網(wǎng)絡(luò)的故障復(fù)雜程度較低，且保護(hù)設(shè)施的配置較為簡單，然而，因為這一網(wǎng)絡(luò)的主要服務(wù)對象為客戶終端，因而其對于人們?nèi)粘９ぷ骱蜕畹挠绊懸哺?，這就要求其具有更高的可靠性。目前，我國已經(jīng)出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性和有效性較高的饋線自動化系統(tǒng)，而饋線終端設(shè)備正是這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

2.2饋線自動化的工作。饋線自動化主要涉及三個方面的工作內(nèi)容：首先是定位故障區(qū)段。配電網(wǎng)絡(luò)故障通常包括復(fù)雜的故障和簡單的故障兩類，在故障發(fā)生時，系統(tǒng)會利用饋線所獲得的數(shù)據(jù)，通過快速的計算和分析，對故障所屬性質(zhì)與具體的發(fā)生位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。其次是隔離故障。系統(tǒng)能夠?qū)^(qū)域相同的各類故障進(jìn)行合并，并對故障的發(fā)生范圍進(jìn)行劃分，從而確定故障的操作和維修范圍。最后是恢復(fù)電網(wǎng)。在故障范圍劃定以及故障點確定后，要根據(jù)故障的具體情況，制定出供電故障維修和恢復(fù)的實際方案。

2.3饋線自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)方式。第一，關(guān)于重合器與分段器的應(yīng)用。重合器與分段器是饋線自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。分段器為一種開關(guān)設(shè)備，能夠與電源開關(guān)設(shè)備相互結(jié)合，可以在無電壓或無電流的基礎(chǔ)上，實施自動分閘。重合器也屬于開關(guān)設(shè)備的一種，其主要特征在于較好的控制功能和保護(hù)功能。重合器可以按照實現(xiàn)預(yù)定好的順序，自動實施重合操作與開斷操作，同時能夠自動進(jìn)行閉鎖操作與復(fù)位操作[1]。第二，綜合智能方式應(yīng)用的實現(xiàn)。這屬于一種改良模式，到現(xiàn)在為止，綜合智能的饋線自動化系統(tǒng)應(yīng)用范圍還較小。這一模式主要應(yīng)用于遠(yuǎn)方控制過程中，而只能作為輔助的本地控制措施。綜合監(jiān)控系統(tǒng)則同時具有遠(yuǎn)方監(jiān)控和本地監(jiān)控兩種優(yōu)勢，也是饋線自動化系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。遠(yuǎn)方監(jiān)控與綜合監(jiān)控的有關(guān)設(shè)備并無較大的差異，綜合監(jiān)控也無任何新增的硬件設(shè)施，而僅僅在饋線自動化系統(tǒng)中段FIU中應(yīng)用了智能化的計算方法，在故障發(fā)生時，通過本地的FIU實施智能判斷和識別，從而局部監(jiān)控故障區(qū)域，快速排除故障，準(zhǔn)確隔離，及時恢復(fù)供電；在故障未發(fā)生時，進(jìn)行集中控制[2]。

架空配電線路所產(chǎn)生的故障一般情況下是瞬間故障，利用重合器來隔離瞬間故障，有助于提高供電的可靠性。因為電力資源本身危險程度較高，在發(fā)生配電線路故障時，需要盡可能地簡化復(fù)雜的故障，盡量實現(xiàn)故障的現(xiàn)場解決，以減輕故障所產(chǎn)生的影響。使用智能化程度較高的重合器，有助于保證配電網(wǎng)絡(luò)不受通信系統(tǒng)和主站系統(tǒng)的影響而獨(dú)立運(yùn)行[3]。

3、饋線自動化應(yīng)用的意義

3.1極大地縮短故障停電時間。通過饋線自動化系統(tǒng)運(yùn)行中的自動隔離作用，能夠縮小故障停電和檢修的范圍，盡快恢復(fù)未受故障影響區(qū)域的正常供電，縮短故障停電時間。對于發(fā)生故障的地區(qū)來說，饋線自動化有助于快速檢修、隔離和定位故障部位，從而在最快時間內(nèi)恢復(fù)正常供電。

3.2有助于狀態(tài)檢修的實現(xiàn)。配電網(wǎng)絡(luò)中支出數(shù)額最大的內(nèi)容就是維護(hù)費(fèi)用，而實現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化以后，能夠?qū)崿F(xiàn)配電系統(tǒng)設(shè)備以及整個系統(tǒng)狀態(tài)的實時監(jiān)控，從而有助于降低線路維護(hù)成本，實現(xiàn)有效、快速、直接地線路檢修，降低線路檢修工作的盲目性，為檢修時的檢查與定位提供方便。

3.3降低配電網(wǎng)絡(luò)的損害程度。實現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度饋線自動化以后，不僅僅有助于提高供電的效率和質(zhì)量，而且能夠?qū)崟r監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)的線路電壓變化情況。分段投切無功補(bǔ)償電容器組，在電壓輸出過程中，自動調(diào)節(jié)變壓器工作狀態(tài)，這些功能的運(yùn)用不僅僅有助于滿足客戶對于電壓的需要，而且能夠大大提高電壓等指標(biāo)的合格率。

4、配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化的實際應(yīng)用

近年來，配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化系統(tǒng)已經(jīng)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，有些地區(qū)在綜合考慮本地自身情況的基礎(chǔ)上，在相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)下，對配網(wǎng)調(diào)度饋線自動化系統(tǒng)建設(shè)方法進(jìn)行了大膽實踐，并逐步是實現(xiàn)了自動化的配電網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)、檢修和監(jiān)控。不論是簡單的故障還是較為復(fù)雜的故障，饋線自動化系統(tǒng)都在實際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出了較為滿意的效果，從而大大提高了電力企業(yè)的經(jīng)營管理效益，降低了電量的損耗，實現(xiàn)了故障區(qū)域供電的快速恢復(fù)，以及故障的快速準(zhǔn)確定位和檢修，故障影響范圍的縮小，為人們正常的工作和生活提供了更大的方便。

5、總結(jié)

現(xiàn)階段，配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化系統(tǒng)主要是通過重合器、分段器的反復(fù)動作來恢復(fù)非故障區(qū)段供電以及隔離、切除故障區(qū)域加以實現(xiàn)的，其出口斷路器動作反復(fù)越多次，則饋線所承受的短路沖擊次數(shù)越多，供電恢復(fù)速度越快?，F(xiàn)階段，配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化系統(tǒng)過多地依賴于通信系統(tǒng)，因而無法滿足配電饋線的需要。隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動化系統(tǒng)建設(shè)速度也逐漸加快，智能化饋線自動化系統(tǒng)的建設(shè)有助于配電系統(tǒng)智能化目標(biāo)的實現(xiàn)，改變饋線自動化系統(tǒng)落后的現(xiàn)狀，縮短非故障區(qū)段停電時間，甚至避免停電，并一次性徹底排除故障。