配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用

高松

摘要：近年來，配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展迅速，饋線自動(dòng)化作為重要支撐技術(shù)，其應(yīng)用情況直接關(guān)系到整個(gè)配網(wǎng)的運(yùn)行?；诖耍侠聿贾灭伨€自動(dòng)化技術(shù)方案，提高其運(yùn)行水平，對(duì)于保證配電網(wǎng)的安全可靠性具有重要意義。本文主要分析探討了配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用情況，以供參閱。

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

配電網(wǎng)是我國電力系統(tǒng)中必不可少的一個(gè)組成部分，作為供電企業(yè)和用戶之間的紐帶，在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位。近年來，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展促進(jìn)了配電網(wǎng)的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)配電網(wǎng)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。在這種形勢(shì)下，為了更好地順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流和滿足現(xiàn)實(shí)發(fā)展需要，我們需要采取一些措施不斷提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和高效性，從而提高配電網(wǎng)供電的可靠性。其中在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，饋線自動(dòng)化（FeederAutomation，F(xiàn)A）技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決配電網(wǎng)中的各種故障，對(duì)于促進(jìn)配電網(wǎng)的發(fā)展具有重要作用，適應(yīng)了新時(shí)期電力的發(fā)展需要。

1配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的基本構(gòu)架

配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)是建立在自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)之上而發(fā)展起來的一門先進(jìn)的配電技術(shù)，從結(jié)構(gòu)上來說主要包括主站、FTU、負(fù)荷開關(guān)、高級(jí)應(yīng)用配置以及配電網(wǎng)等系統(tǒng)組成.系統(tǒng)故障檢側(cè)、故障處理以及系統(tǒng)重建等都是基于主站系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)系統(tǒng)的某一關(guān)鍵部位出現(xiàn)故障時(shí)，F(xiàn)TU系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)故障部位進(jìn)行檢側(cè)，并通過系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸線路將故障位置和故障信息上傳到主站系統(tǒng)中，主站系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)故障位置的故障類型、負(fù)荷情況、運(yùn)行方式等進(jìn)行統(tǒng)一的計(jì)算與分析，尋找出最優(yōu)的解決方案，在核實(shí)無誤后發(fā)出修復(fù)指令，指揮相應(yīng)的修復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)工作。另外，在主系統(tǒng)之內(nèi)還存在根據(jù)工作內(nèi)容和工作方式而劃分的電力傳輸子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)不僅與主系統(tǒng)具備相同檢側(cè)、分析、診斷以及自動(dòng)修復(fù)等功能，還可以在主站發(fā)生故障時(shí)，暫時(shí)頂替完成通訊、自動(dòng)配電等功能，有效地降低了因設(shè)備故障而發(fā)生的停電事故。

2配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)

2.1故障識(shí)別的自動(dòng)化技術(shù)

對(duì)于故障識(shí)別，在配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，F(xiàn)TU模塊主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)故障類型以及相關(guān)信息數(shù)據(jù)的識(shí)別工作，并以FTU中的采樣電流利用電流瞬時(shí)值作為故障的判別依據(jù)。例如：如果配電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，接地點(diǎn)零序功率分量會(huì)與會(huì)與和正常電路的相位呈現(xiàn)相反的情況，同時(shí)沒有發(fā)生故障的相位，其電壓會(huì)是發(fā)生故障相位電壓的1.5倍以上，由此系統(tǒng)可以判定配電網(wǎng)出現(xiàn)了單相接地故障。由于我國現(xiàn)階段，大部分配電網(wǎng)都采用了中性點(diǎn)不接地等零序分量幅值小的模式，給單相接地故障的判斷增大了難度。因此，配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，還可以在主站中增加開關(guān)操作序列等功能，利用拉赫開關(guān)排除法，提高識(shí)別單向接地故障的準(zhǔn)確性。

2.2故障診斷的自動(dòng)化技術(shù)

故障處理功能是自動(dòng)化技術(shù)的重要內(nèi)容，在系統(tǒng)中主要是通過智能的集中和分布共同來實(shí)現(xiàn)的。該技術(shù)在應(yīng)用的過程中，具有可靠性和靈活性的特點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)電網(wǎng)的參數(shù)和構(gòu)成情況，對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷，應(yīng)該對(duì)故障進(jìn)行有效的處理，避免重復(fù)操作所帶來的故障損害現(xiàn)象。在故障處理過程中，應(yīng)該對(duì)出現(xiàn)的故障信息進(jìn)行有效處理，將故障信息傳到主站內(nèi)部，以便更好的掌握故障情況。通過分析和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)主站和子站的共同操作，并結(jié)合實(shí)際的故障情況，選擇適當(dāng)?shù)母深A(yù)方法進(jìn)行故障的處理，實(shí)現(xiàn)故障診斷工作。

3配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1FTU/DTU的故障處理

自動(dòng)化系統(tǒng)終端FTU/DTU以電流、電壓實(shí)時(shí)分析采樣的方式，實(shí)現(xiàn)判斷包括故障的性質(zhì)、數(shù)據(jù)信號(hào)、故障數(shù)據(jù)、信息上報(bào)等功能，同時(shí)還可進(jìn)行子站的故障處理操作，簡(jiǎn)而言之，饋線終端在FA技術(shù)運(yùn)用的過程中扮演著操作執(zhí)行者的身份。由主站系統(tǒng)向饋線終端提供故障發(fā)生時(shí)包括電力、電壓等各類特征量參數(shù)，饋線終端對(duì)比采樣值和特征量，以此判定故障性質(zhì)及類型，并實(shí)施相應(yīng)的故障處理工作。

3.2架空線路的故障處理

受到空間和地面環(huán)境因素的影響，在電力輸電線路架設(shè)過程中，不可避免的采用架空線路的方式進(jìn)行傳輸。然而傳統(tǒng)的架空線路在進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，都是借助人工的力量進(jìn)行分區(qū)域的檢測(cè)，不僅需要消耗大量的人力、物力資源，而且很難確保相關(guān)工作人員的安全性。利用配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)，所有的故障檢測(cè)均由FTU進(jìn)行負(fù)責(zé)，而通過子站與FTU對(duì)故障的位置進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，并借助FTU、子站、主站共同完成故障的隔離和電力的恢復(fù)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過程的自動(dòng)化處理，有效的解決了傳統(tǒng)架空線路檢修的問題。

3.3配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用過程中的時(shí)間分配

應(yīng)該對(duì)永久的故障進(jìn)行有效的處理，對(duì)于永久故障判定的時(shí)間為3-5s。以饋線自動(dòng)化技術(shù)中的架空線路為例，一旦發(fā)現(xiàn)故障行為，對(duì)變電站的運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作和自動(dòng)重合操作的實(shí)施，在判斷的過程中，如果出現(xiàn)重合未成功的情況，那么就可以判定為永久性故障。如果在線路判斷過程中，出現(xiàn)重合不成功的情況，則可判定為主干線路存在一定的問題。子站系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，主要是對(duì)保護(hù)動(dòng)作信息和故障信息的收集，信息收集的時(shí)間通常為5-10s之間。當(dāng)主站接收到故障信息后，應(yīng)該第一時(shí)間對(duì)收到的信息進(jìn)行計(jì)算和處理，提供最佳的供電恢復(fù)處理方案。從饋線自動(dòng)化分配的時(shí)間中可以看出，能夠快速的進(jìn)行故障的處理和故障恢復(fù)工作，提升故障處理的效率。以我國某一供電網(wǎng)為例，公司對(duì)于存在的故障信息進(jìn)行了自動(dòng)化的技術(shù)改造問題，在對(duì)分線故障的處理過程中，僅用了10min，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障的隔離和供電恢復(fù)工作。而在炎熱的夏天，是配電網(wǎng)事故頻發(fā)時(shí)期，應(yīng)該運(yùn)用逐點(diǎn)排查的形式對(duì)出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行檢修，以便能夠快速的恢復(fù)供電，有效減少由于故障帶來的供電損失，提升檢修的速度，滿足人們用電的需求。

4結(jié)束語

總而言之，電力資源作為當(dāng)前生活中的重要組成部分，成為當(dāng)前人們廣泛關(guān)注的話題。但在實(shí)際的用電過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)故障問題，影響著人們的正常用電。因此，應(yīng)該掌握故障診斷和識(shí)別的方法，相關(guān)工作人員能夠?qū)╇姷膽?yīng)用方法進(jìn)行合理的應(yīng)用，提高故障檢修的速度，減少故障帶來的負(fù)面影響，將供電故障造成的損失降到最低，滿足人們的供電質(zhì)量要求，提升配電網(wǎng)技術(shù)的服務(wù)功能。

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（作者單位：國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司）