關(guān)于配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)分析

摘 要：饋線自動(dòng)化在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)饋線運(yùn)行過(guò)程中電壓和電流參數(shù)變化以及各種開(kāi)關(guān)設(shè)備和保護(hù)裝置的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制保護(hù)裝置，對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行分閘和合閘操作，準(zhǔn)確記錄配電網(wǎng)線路的故障情況，包括（故障時(shí)間、故障線段、故障位置），并且實(shí)現(xiàn)故障線段的自動(dòng)隔離，保障非故障線路的安全可靠供電。因此應(yīng)仔細(xì)研究配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)，優(yōu)化和完善饋線自動(dòng)化設(shè)置，確保配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。本文分析了配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的控制方式和功能，闡述了配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；饋線；自動(dòng)化技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.174

1 饋線自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用方式和功能

1.1 應(yīng)用方式

饋線自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)就地控制，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，利用不同配電網(wǎng)線路上的開(kāi)關(guān)設(shè)備，有效控制饋線狀態(tài)。例如，配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)采用電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)設(shè)備，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的開(kāi)關(guān)開(kāi)閉或者分閘控制，并且配電網(wǎng)系統(tǒng)中包含很多分段器和重合器，這些開(kāi)關(guān)設(shè)備主要是發(fā)揮自身的控制功能，可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的就地控制。同時(shí)，遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用方式包括分散控制配電網(wǎng)線路和集中控制饋線，分散式主要是利用FTU和配電網(wǎng)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備之間進(jìn)行信息交互，通過(guò)控制信息指令，操控開(kāi)關(guān)狀態(tài)。集中式運(yùn)城控制方式是指通過(guò)FTU向SCADA發(fā)送控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析判斷實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制[1]。

1.2 應(yīng)用功能

（1） 監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)。饋線自動(dòng)化在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電流、電壓、有功功率、功率因數(shù)等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種設(shè)備開(kāi)關(guān)、保護(hù)裝置的運(yùn)行情況，遠(yuǎn)程操縱和控制配電網(wǎng)設(shè)備，結(jié)合實(shí)際的饋線運(yùn)行狀態(tài)，有針對(duì)性地進(jìn)行控制和通信。

（2） 供電保障和故障隔離?？刂崎_(kāi)關(guān)設(shè)備在配電網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用，對(duì)于某些線路的永久性故障，開(kāi)關(guān)設(shè)備快速發(fā)生順序動(dòng)作，將故障線路隔離開(kāi)來(lái)，配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)或者環(huán)網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)移電力負(fù)荷，恢復(fù)正常區(qū)段供電。配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化線路故障切除后，基于相關(guān)約束條件，為了減少配電網(wǎng)的停電面積，其可自動(dòng)化適當(dāng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而保證配電網(wǎng)的可靠供電，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障隔離后的自動(dòng)化重構(gòu)。另外，對(duì)于配電網(wǎng)系統(tǒng)中一些瞬時(shí)性故障，由于故障電流切除后，配電網(wǎng)故障自動(dòng)消失，通過(guò)開(kāi)關(guān)自動(dòng)化重合，可以保障配電網(wǎng)其他線路的安全可靠供電。

2 關(guān)于配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)研究

2.1 主站監(jiān)控

配電終端系統(tǒng)、子站和主站是配電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分[2]。主站監(jiān)控集中式饋線自動(dòng)化是指通過(guò)主線來(lái)控制和隔離饋線故障。配電主站是整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)施控制和采集佩蒂網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)配電高級(jí)應(yīng)用和自動(dòng)化配電控制。同時(shí)，這種饋線自動(dòng)化控制方式基于GIS地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，進(jìn)行配電網(wǎng)圖資管理和設(shè)備管理，配電高級(jí)應(yīng)用、實(shí)時(shí)監(jiān)控操作系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的總額和應(yīng)用，使配電主站的功能更加更大、更加緊密，能夠自動(dòng)化維護(hù)配電網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的保護(hù)和監(jiān)控。饋線自動(dòng)化通過(guò)集中控制，將重合閘、RTU遙控和電流保護(hù)功能綜合起來(lái)，可在幾秒到幾十秒內(nèi)快速完成故障隔離，然后在幾十秒到幾分鐘內(nèi)恢復(fù)配電網(wǎng)線路正常供電。

2.2 子站監(jiān)控饋線自動(dòng)化

通常情況下，配電子站位于配電網(wǎng)或者變電站的分控中心，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備的就地控制，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，采集配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息，控制饋線運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)配電子站快速識(shí)別線路故障，將故障區(qū)段及時(shí)隔離起來(lái)，避免配電網(wǎng)故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，并且配電主站可以發(fā)揮緊急控制功能，在很大程度上可以配合子站的狀態(tài)控制，而且配電子站對(duì)饋線故障的處理，也降低了配電網(wǎng)系統(tǒng)故障對(duì)于集控中心的依賴，在配電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，有效平衡了故障隔離和保障供電的關(guān)系。以配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，考慮網(wǎng)損、重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷轉(zhuǎn)移合理性、開(kāi)關(guān)操作次數(shù)等約束條件，優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，執(zhí)行全局最優(yōu)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案。

2.3 重合器

重合器是配電網(wǎng)系統(tǒng)的重要電力設(shè)備，在饋線自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，其主要有以下兩種功能：第一種，在配電網(wǎng)系統(tǒng)中重合器配合線路中的脈沖計(jì)數(shù)分段器，定位線路故障，快速隔離故障區(qū)段；第二種，時(shí)間型電壓分段器和重合器進(jìn)行配合[3]，實(shí)現(xiàn)饋線故障定位和隔離。第一種故障處理示意圖如圖1所示，其中A是重合器，B、C、D分別是過(guò)電流脈沖計(jì)數(shù)分段器。當(dāng)配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，分段器的整定值設(shè)置為2次，A重合器斷開(kāi)，C分段器進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值小于整定值，重合器恢復(fù)閉合狀態(tài)，若故障消除，重合器成功重合，恢復(fù)配電網(wǎng)正常供電，分段器C清零，為了下一次饋線自動(dòng)化控制做準(zhǔn)備。

饋線自動(dòng)化系統(tǒng)中，分段器和重合器合理設(shè)置在配電網(wǎng)線路上，基于電壓延時(shí)，當(dāng)配電網(wǎng)處于正常運(yùn)行時(shí)，分段器關(guān)閉，若配電網(wǎng)系統(tǒng)受到外界因素影響出現(xiàn)故障失壓，這時(shí)線路中的繼電保護(hù)裝置和開(kāi)關(guān)設(shè)備斷開(kāi)，將故障線路隔離開(kāi)以后，然后按照配電網(wǎng)分級(jí)投入運(yùn)行，故障線路上的開(kāi)關(guān)設(shè)備閉鎖。當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)非故障線段恢復(fù)正常供電后，斷路器閉合，對(duì)于聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，配電網(wǎng)運(yùn)行正常時(shí)，保持閉合狀態(tài)，若發(fā)生斷電或者電源失壓，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，將故障線路和正常線路隔離開(kāi)來(lái)，有效控制配電網(wǎng)的故障范圍，報(bào)障整個(gè)配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

配電網(wǎng)是我國(guó)電力系統(tǒng)的重要組成部分，饋線自動(dòng)化技術(shù)為實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)化識(shí)別、定位和隔離提供了基礎(chǔ)，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合配電網(wǎng)的運(yùn)行要求，選擇合適的饋線自動(dòng)化控制方式，在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障故障，恢復(fù)配電網(wǎng)正常區(qū)段可靠供電。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙月，何麗娟，姜海濤，徐文.配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)分析及技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2015（09）：65-68.

[2]曾照新.配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)研究[D].湖南大學(xué)，2013.

[3]顧秀芳.配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的分析與展望[J].電氣技術(shù)，2010（09）：1-3.

作者簡(jiǎn)介：楊濤（1980-），男，甘肅張掖人，本科，研究方向：工程管理。endprint