配網(wǎng)自動(dòng)化及饋線自動(dòng)化技術(shù)探討

劉艷英 王治宇

摘要：作為配電自動(dòng)化必不可少的一部分，饋線自動(dòng)化能夠自動(dòng)對所有饋線的數(shù)據(jù)采集過程與運(yùn)行方式進(jìn)行監(jiān)視。通過饋線自動(dòng)化的開展，當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)饋線故障時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并對故障作相應(yīng)的隔離，及時(shí)恢復(fù)區(qū)域的電力輸送，使得供電系統(tǒng)具備更高的可靠性。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化;饋線自動(dòng)化;原理與作用;實(shí)現(xiàn)

一、饋線自動(dòng)化的原理與作用

饋線自動(dòng)化的原理大體為：憑借收集電網(wǎng)分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)等電氣量的相關(guān)信息、數(shù)據(jù)，并對其加以分析和處理，最終定位故障，再選擇一套科學(xué)的故障處理方案。

（1）定位故障。配網(wǎng)故障有簡單與復(fù)雜之分。通常來說環(huán)網(wǎng)雙電源供電容易出現(xiàn)簡單故障，相反，如果是環(huán)網(wǎng)多電源供電則很可能出現(xiàn)相對復(fù)雜的配網(wǎng)故障問題、故障問題出現(xiàn)后，配網(wǎng)系統(tǒng)可以參照饋線的遙測數(shù)據(jù)來分析與計(jì)算，從而定位故障點(diǎn)，并能明確故障類型，在此基礎(chǔ)上來隔離故障。

（2）隔離故障。自動(dòng)化系統(tǒng)第一步有效集中合并配網(wǎng)某一環(huán)節(jié)的多種故障，再拓展隔離范圍，最終規(guī)劃出區(qū)域故障范圍，形成故障界線，再對應(yīng)核查靠近故障界限的各種設(shè)備，從而有效隔離故障、實(shí)際的故障隔離故障并非一帆風(fēng)順，可能遭到外界因素干擾，對此自動(dòng)化系統(tǒng)將不斷地更新隔離邊界，最終形成一個(gè)穩(wěn)定的隔離區(qū)域、

（3）供電恢復(fù)。故障隔離成功后，對于非故障區(qū)域也要進(jìn)行科學(xué)處理，具體集中在負(fù)荷轉(zhuǎn)移與提供方案的編制與選擇，具體可以考慮以下幾點(diǎn)：轉(zhuǎn)供電源的優(yōu)先級別，通常來說，電源內(nèi)電能余量越大，轉(zhuǎn)供電源的級別也對應(yīng)升高。同時(shí)，也要分析故障邊界上有無掛牌、接地類似問題，如果發(fā)現(xiàn)對端電源剩余容量不足，無法達(dá)到轉(zhuǎn)供要求，就必須采取拆分措施，具體體現(xiàn)為：對拆分轉(zhuǎn)供負(fù)荷，實(shí)行多電源同時(shí)提供電能，從而形成最理想的供電恢復(fù)方案、

二、配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)

1、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

我國電網(wǎng)所應(yīng)該的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)有四種模式，第一種為主站、子站和終端三層結(jié)構(gòu)，為集中采集和集中監(jiān)控模式;第二種為主站、子站和終端一層結(jié)構(gòu)，采取集中采集和分散監(jiān)控模式;第三種為主站、終端兩層結(jié)構(gòu)，采取集中采集和集中監(jiān)控模式;第四種為以自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備互相配合的自動(dòng)化模式。這四種模式各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)每個(gè)地區(qū)不同的現(xiàn)狀和需求來選擇適合的模式。

而不論哪種模式建設(shè)，主站建設(shè)是非常重要的一步。主站的實(shí)用是整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用的關(guān)鍵。配電網(wǎng)饋線的監(jiān)控點(diǎn)變化比較多，業(yè)擴(kuò)也經(jīng)常進(jìn)行改線。而配電自動(dòng)化系統(tǒng)必須能夠及時(shí)的同步這些變化，這樣主站的系統(tǒng)才能夠?qū)崟r(shí)的展示現(xiàn)場實(shí)際信息。

2、配網(wǎng)主站建設(shè)

1）配電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制。通過終端設(shè)備和通信系統(tǒng)將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)傳送到主站，在主站對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制，與調(diào)度自動(dòng)化類似。包括配電開關(guān)的狀態(tài)，保護(hù)動(dòng)作信息，運(yùn)行數(shù)據(jù)等。提供主站控制方式下的饋線自動(dòng)化功能，用于完成線路故障的快速定位、隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)，要求適用于各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。

2）配電地理信息管理（AM/FM/GIS）。以地理圖為背景對配電設(shè)備、配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層次管理，包括查詢、統(tǒng)計(jì)等。

3）配電網(wǎng)應(yīng)用分析（PAS）。對系統(tǒng)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，為調(diào)度員提供輔助決策，包括：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功優(yōu)化、仿真培訓(xùn)等，配電網(wǎng)具有與輸電網(wǎng)不同的特點(diǎn)，因此配電網(wǎng)應(yīng)用分析的算法與能量管理系統(tǒng)（EMS）有所不同。

4）與其它應(yīng)用系統(tǒng)（如EMS系統(tǒng)）接口。根據(jù)生產(chǎn)和管理的要求，配電主站系統(tǒng)需要與其它應(yīng)用系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，給供電企業(yè)內(nèi)部其它部門提供配電網(wǎng)的信息。配網(wǎng)主站的建設(shè)應(yīng)遵循統(tǒng)籌規(guī)劃分步實(shí)施的原則，在規(guī)劃時(shí)要考慮系統(tǒng)的安全可靠、實(shí)用和易于擴(kuò)展。配網(wǎng)主站管理的對象是配電線路中的設(shè)備，而調(diào)度管理的是變電所內(nèi)的設(shè)備，兩者結(jié)構(gòu)類似，因此需要從投資和系統(tǒng)投入運(yùn)行后維護(hù)管理的方便性考慮。

3、配電自動(dòng)化通信模式

配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行需要整合通訊技術(shù)，借助通訊技術(shù)將主站系統(tǒng)控制命令準(zhǔn)確傳輸?shù)讲煌嚯x的配電終端，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化運(yùn)行控制，并且對于配電終端設(shè)施運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)鍵控制，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障問題，難以正常使用，將故障信息借助通訊技術(shù)傳輸?shù)脚潆娍刂浦行?。由于配電自?dòng)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境較惡劣，并且廣泛分布在配電線路周邊，內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，很容易受到客觀因素影響。所以，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)充分考量通信技術(shù)的可靠性和安全性，注重對通訊設(shè)備定期維護(hù)和檢修，因地制宜，選擇最為合理的通信技術(shù)，只有這樣才能充分發(fā)揮其原本作用，確保后續(xù)配電自動(dòng)化正常運(yùn)行，提升配網(wǎng)運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

三、饋線自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)

就目前而言，我國饋線自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的方式主要有兩種：①重合器和分段器的應(yīng)用。在配網(wǎng)調(diào)度饋線自動(dòng)化系統(tǒng)中，重合器和分段器都是一種開關(guān)設(shè)備，是整個(gè)系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的部分。重合器具有較為完善的保護(hù)和控制功能?？梢园凑赵O(shè)定好順序，對重合和開斷進(jìn)行自動(dòng)化操作管理，也可以同時(shí)進(jìn)行閉鎖和復(fù)位等自動(dòng)化操作。而分段器是通過與開關(guān)結(jié)合，可以在沒有電壓或電流的情況下進(jìn)行自動(dòng)分閘;②綜合智能方式的應(yīng)用。在配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)中，綜合智能方式的應(yīng)用是一種新型的改良模式。它受多種因素限制，目前在電力市場上應(yīng)用范圍較為狹隘，主要適用于電力遠(yuǎn)程控制中的輔助性措施。在配網(wǎng)調(diào)度的綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，不僅具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，還同時(shí)具備本地監(jiān)控功能，是配網(wǎng)調(diào)度饋線自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。綜合監(jiān)控系統(tǒng)是在遠(yuǎn)程監(jiān)控的基礎(chǔ)上進(jìn)行了智能化計(jì)算方法，且不需要進(jìn)行任何硬件設(shè)施的增加。

結(jié)語

配網(wǎng)自動(dòng)化對正常運(yùn)行或故障情況，帶來的經(jīng)濟(jì)效益和可靠性的提高是十分明顯的。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，將會有越來越多的新技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)中，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)會逐步成熟，為配電網(wǎng)安全高效的運(yùn)行提供技術(shù)保證。隨著電力市場的實(shí)行，供電企業(yè)對配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性要求越來越高，配網(wǎng)自動(dòng)化是解決這一需求的必由之路。相信配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)必將為我國的配電網(wǎng)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳秋.基于配網(wǎng)調(diào)度的饋線自動(dòng)化應(yīng)用探析見科技創(chuàng)業(yè)家，2012，（12）