10 kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)控制技術(shù)分析

沈曉波

摘 ?要：饋線自動化是配電網(wǎng)自動化的重要組成部分，研究10 kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)的控制技術(shù)對于配電網(wǎng)的安全運行具有重要意義。文章主要介紹了10 kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)的控制方式和功能，并對其控制技術(shù)進行了分析，對就地智能分布式饋線自動化控制技術(shù)、重合器方式的就地式饋線自動化控制技術(shù)、主站集中式饋線自動化控制技術(shù)和子站監(jiān)控式饋線自動化控制技術(shù)做了詳細的論述，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：10 kV配電網(wǎng);饋線自動化;控制方式;控制技術(shù)

中圖分類號：TM762 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0067-01

饋線自動化是指在配電網(wǎng)正常運行的情況下，對饋線的電壓、電流、聯(lián)絡開關(guān)以及分段開關(guān)的狀態(tài)等進行遠方實時監(jiān)控，并負責線路開關(guān)遠方合戰(zhàn)、分閘的操作，而在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，及時獲取故障相關(guān)數(shù)據(jù)，對饋線故障段進行識別和迅速隔離，并恢復對正常區(qū)域的供電。目前饋線自動化技術(shù)在我國的配電網(wǎng)中已經(jīng)獲得了廣泛的應用，其中的主站系統(tǒng)和智能配電終端技術(shù)已經(jīng)相當成熟，但對故障的自動識別、自動定位和自動隔離等技術(shù)還很淺顯，有待完善和發(fā)展。

1 ?饋線自動化的控制方式和功能

1.1 ?控制方式

饋線自動化的控制方式主要有兩種：就地控制方式和遠方控制方式。開關(guān)設備若是重合分段器等，通過自身所預設的功能實現(xiàn)對分、合閘的控制，就可稱之為就地控制;開關(guān)設備若是電動負荷開關(guān)，且配有通信設備，便可對開閘、合閘進行遠方控制。其中，遠方控制又有分散式和集中式兩種[1]。

1.2 ?控制功能

饋線自動化的運行動態(tài)監(jiān)控是指實時監(jiān)控線路中的電流、電壓、功率因素等電氣參數(shù)，監(jiān)視線路聯(lián)絡開關(guān)、分段開關(guān)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)三遙（遙測、遙信、遙控）或運動的功能;如果配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生永久性的故障，開關(guān)設備就會通過有序地運行對故障區(qū)進行隔離，并迅速恢復供電。為保障非故障段的供電質(zhì)量，可對網(wǎng)絡機構(gòu)進行適當?shù)恼{(diào)整。如果故障是瞬時性的，在故障電流被切斷時一般就會消失，開關(guān)重新合閘后就可恢復供電[2]。

2 ?10 kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)的控制技術(shù)

2.1 ?就地智能分布式饋線自動化控制技術(shù)

就地智能分布式饋線自動化控制技術(shù)以線路中的電流和電壓為故障段的判斷依據(jù)，根據(jù)故障線路的過流規(guī)律和失壓情況對網(wǎng)絡方案進行重新構(gòu)設。由于聯(lián)絡開關(guān)在線路中的具體位置和線路分段的數(shù)目對此沒有影響，所以在選擇參數(shù)配置時，無需考慮這兩點。

當選擇智能負荷開關(guān)進行網(wǎng)絡的組建時，線路各段的開關(guān)會在預定功能的指導下協(xié)調(diào)合作，自發(fā)地對故障進行有效地隔離，并能在故障發(fā)生后重構(gòu)網(wǎng)絡;當選擇的是短路器時，斷路器的開斷、重合功能可以得到充分的發(fā)揮，對故障進行快捷、高效的切斷和隔離，并使正常線路段及時恢復供電?！皻垑簷z測”有一項重要的功能，就是可以使開關(guān)在附近發(fā)生故障的時候提前進入分閘閉鎖狀態(tài)，從而避免非負荷側(cè)的電源發(fā)生不必要的停電。

2.2 ?重合器方式的就地式饋線自動化控制技術(shù)

重合器的饋線自動化主要有這兩種實現(xiàn)途徑：重合器與電壓—時間型和重合器與過流脈沖計數(shù)型，通過與分段器的配合實現(xiàn)對線路故障位置的確定和隔離。重合器與電壓—時間型配合分段器方式的饋線自動化一般采用的方式為電壓—延時，在沒有故障的情況下，分段點的開關(guān)應該是合閘的。

當線路中有故障發(fā)生或是因為停電而造成線路出現(xiàn)失壓現(xiàn)象時，開關(guān)就會變?yōu)榉珠l狀態(tài)，當首次重合后，線路將分段投入，等到達發(fā)生故障的線路段后會再次發(fā)生跳閘，從而將故障電壓傳遞給故障線路段周圍的開關(guān)，使其在受到感應后及時進行閉鎖。

站內(nèi)斷電器第二次合閘后，故障段將通過閉鎖被隔離，線路的非故障段恢復正常供電。位于聯(lián)絡點位置的開關(guān)在其兩端的電壓均為正常狀態(tài)時始終處于開閘狀態(tài)，但若有一側(cè)的電源出于某種原因表現(xiàn)出失壓現(xiàn)象，開關(guān)就會做出相應的反應，隨即延時并開始進入對故障的辨識狀態(tài)。

延時時間到后，開關(guān)會重新投入運行，并啟動備用電源，使并未發(fā)生故障的正常線路段恢復正常供電狀態(tài);而如果聯(lián)絡開關(guān)兩端的電源在同一時間內(nèi)發(fā)生失壓，該開關(guān)就會閉鎖。

2.3 ?主站集中式饋線自動化控制技術(shù)

配電自動化一般由饋線配電終端、配電主站和配電子站三個主要組成部分。主站監(jiān)控下的集中式饋線自動化是指僅靠主站對饋線故障實行的緊急控制。

作為10 kV配電網(wǎng)的控制中心，配電主站通過現(xiàn)代通信技術(shù)對配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行采集、整理、分析、檢測與控制，實現(xiàn)配電高級應用。地理信息系統(tǒng)為配電網(wǎng)設備、圖資管理的實現(xiàn)提供了平臺，而配電、配電高級應用和地理信息系統(tǒng)的一體化很大程度的強化了配電主站的功能，從而使集中式饋線自動化控制實現(xiàn)配電網(wǎng)保護、監(jiān)控、管理與維護工作的全方位、自動化運行。

主站集中式饋線自動化控制技術(shù)以通信為基礎(chǔ)，以集中控制為核心，集電流保護、重合閘功能于一體，可以對故障做到迅速切斷，及時隔離，在幾分鐘內(nèi)恢復供電。但是由于該技術(shù)過于依賴配電網(wǎng)通信和主站，一旦通信系統(tǒng)或是控制中心發(fā)生故障，就會波及整個控制系統(tǒng)，使其不能正常發(fā)揮功效。所以主站集中式饋線自動化控制技術(shù)的可靠性相對較差，在采用這種模式時，要注意考慮緊急控制功能的分步實現(xiàn)和下放[3]。

2.4 ?子站監(jiān)控式饋線自動化控制技術(shù)

配電子站一般位于配網(wǎng)或變電站的分控制中心，主要負責就地監(jiān)控和通信處理，在子站層能獨立對饋線信息進行采集和控制，在饋線故障的處理工作中，起到故障識別和故障隔離的作用。子站監(jiān)控式饋線自動化控制技術(shù)使主站中緊急控制功能的下放成為現(xiàn)實，還增強了子站的監(jiān)控能力，分擔了一部分配電主站在饋線故障處理中的工作，減輕了主站的壓力，被廣泛應用于10 kV配電網(wǎng)中。這種控制模式要負責協(xié)調(diào)故障負荷轉(zhuǎn)移和故障隔離之間的關(guān)系。

通常情況下，主站能夠在發(fā)生故障時通過配電網(wǎng)的信息調(diào)度出最優(yōu)的負荷轉(zhuǎn)移方案，只有在特別復雜的大型配電網(wǎng)中出現(xiàn)嚴重故障時才會需要轉(zhuǎn)移較大的負荷，這時就需要自動化系統(tǒng)進行拓撲分析做出嚴謹有序的負荷轉(zhuǎn)移方案。而對于常見、簡單的饋線故障，可以交給配電子站去完成。最理想的模式是在配電網(wǎng)正常運行時，由主站根據(jù)故障預測做出相應的控制策略，并將配電子站可以勝任的故障處理下載到子站中。

3 ?結(jié) ?語

近年來，隨著人們生活水平的提高，對配電網(wǎng)供電的質(zhì)量提出了更高的要求。配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，是連接輸電和用電的樞紐，其技術(shù)直接影響著電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

饋線自動化技術(shù)是配電網(wǎng)運行的基礎(chǔ)，其應用目的是當饋線中發(fā)生故障時及時對故障段的位置進行確定并實行有效隔離，使非故障線路段恢復供電，盡可能地減小故障所造成的影響。相關(guān)工作部門要加強對10 kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)控制技術(shù)的重視與應用，促進電網(wǎng)的正常運行與供電質(zhì)量的不斷提高。

參考文獻：

[1] 薛一鳴.10 ?kV配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)控制技術(shù)分析[J].機電信息，2014，

（36）.

[2] 韓紫華.10 ?kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)控制技術(shù)分析實踐[J].中小企業(yè) ? 管理與科技，2014，（12）.

[3] 吳彬.10 kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)的控制技術(shù)研究[J].電子制作，2014，

（19）.