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配網(wǎng)自動(dòng)化之饋線自動(dòng)化探討

文檔作者：馮文凱解濤文檔來(lái)源：國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司本溪供電公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月30日
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·148· 科技論壇
配網(wǎng)自動(dòng)化之饋線自動(dòng)化探討
馮文凱解濤
(國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司本溪供電公司，遼寧本溪117000)
摘要：隨著通訊技術(shù)與信息技術(shù)的快速進(jìn)步，我國(guó)的配電自動(dòng)化技術(shù)也取得了迅速的發(fā)展。但小電流接地系統(tǒng)的單相接地選線問(wèn)
題一直未得到很好的解決。饋線自動(dòng)化(FA)作為配網(wǎng)自動(dòng)化的重要組成部分，可以通過(guò)對(duì)所有饋線的數(shù)據(jù)采集和運(yùn)行方式監(jiān)視來(lái)解決上
述問(wèn)題。當(dāng)電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生饋線故障時(shí)，饋線自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并隔離故障，保證非故障區(qū)域的正常運(yùn)行，使得供電系
統(tǒng)具有更高的供電可靠性。本文探討了配網(wǎng)自動(dòng)化中的饋線自動(dòng)化技術(shù)，包括饋線自動(dòng)化技術(shù)基本概念、控制類(lèi)型、以及模式應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化；饋線自動(dòng)化；控制模式
1概述
電力系統(tǒng)中的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線定位問(wèn)題研究多
年，但一直沒(méi)有形成有效的解決辦法，究其原因是在故障發(fā)生時(shí)，所涉及
的故障特征十分復(fù)雜，故障邊界條件不確定，無(wú)法使用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型描
述故障特點(diǎn)。其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)線路參數(shù)的不平衡、過(guò)渡電阻的大小、消弧線圈
的使用、電壓電流互感器的限制等因素，都會(huì)嚴(yán)重影響故障選線定位的精
確性。
作為配電自動(dòng)化必不可少的一部分，饋線自動(dòng)化伍、A)能夠自動(dòng)對(duì)所
有饋線的數(shù)據(jù)采集過(guò)程與運(yùn)行方式進(jìn)行監(jiān)視。通過(guò)饋線自動(dòng)化的開(kāi)展，當(dāng)
系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)饋線故障時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并對(duì)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。
2饋線自動(dòng)化基本慨念
饋線自動(dòng)化主要由故障發(fā)現(xiàn)、故障隔離、區(qū)域電力輸送恢復(fù)與配電
網(wǎng)絡(luò)重組這兀．個(gè)部分構(gòu)成。當(dāng)—個(gè)區(qū)域出現(xiàn)饋線故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)將開(kāi)關(guān)盡陜
跳開(kāi)，將故障隔離開(kāi)來(lái)。之后，盡陜對(duì)饋線故障的區(qū)域恢復(fù)電力的輸送，從
而防止由于故障發(fā)生而造成整個(gè)系統(tǒng)失電的隋形，使得停電范圍顯著縮
小，保證供電系統(tǒng)具名較高的可靠性。
當(dāng)前，我國(guó)饋線自動(dòng)化包含兩種類(lèi)型：一種類(lèi)型是沒(méi)有配電子站或
主站的就地型饋線自動(dòng)化，另—種類(lèi)型是將配電子站與主站結(jié)合起來(lái)的
集中型饋線自動(dòng)化。饋線自動(dòng)化從就地型向著集中型的方向發(fā)展，已經(jīng)成
為配電系統(tǒng)智能化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
3饋線自動(dòng)化控制模式
3．1就地控制模式
這種配電網(wǎng)的故障判斷、隔離與電力輸送的恢復(fù)是以就地控制方式
為基礎(chǔ)來(lái)開(kāi)展的。這種模式通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)中分布的開(kāi)關(guān)、重合器、分段器、
饋線斷路器等具備就地隆制功能的設(shè)施的合理利用，當(dāng)出現(xiàn)饋線故障時(shí)，
通過(guò)對(duì)這些設(shè)施的動(dòng)作月賻的合理設(shè)置，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的故障判斷、隔
離與供電恢復(fù)的就地控制。按照控制方式的差異，就地控制模式包含電流
就地控制、電壓就地控制與電流電壓混合就地控制這三種類(lèi)型。
就地控制模式主要采用分段器與重合器這兩個(gè)設(shè)施，不需要利用計(jì)
算機(jī)、通訊設(shè)施與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這種模式主要由配電網(wǎng)的重合器、電氣設(shè)
施來(lái)完成，需要較高的一次性資金投入；DA模式預(yù)先設(shè)置不同設(shè)施的動(dòng)
作順序，因而需要對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行試投，這可能會(huì)造成電流短路，對(duì)相關(guān)設(shè)施
帶來(lái)較大的沖擊，對(duì)設(shè)施的壽命帶來(lái)一定的影響，同時(shí)還需要加大設(shè)施的
維護(hù)力度。就地控制模式比較適合簡(jiǎn)單的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行供
電恢復(fù)時(shí)，只能根據(jù)預(yù)先設(shè)置的策略進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)時(shí)沒(méi)有將優(yōu)化策略、
網(wǎng)絡(luò)約束與負(fù)荷高低等實(shí)際情形考慮在內(nèi)，受到設(shè)施功能較大的約束。此
外，調(diào)整運(yùn)行方式后，需要到現(xiàn)場(chǎng)修改定值。
32主站集中型控制模式
主站集中型控制模式引入了配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)完成故
障的定位、隔離以及恢復(fù)，因此它可以較快的自動(dòng)恢復(fù)送電，而且開(kāi)關(guān)動(dòng)
作次數(shù)少，對(duì)配網(wǎng)設(shè)施不會(huì)帶來(lái)過(guò)多的沖擊。當(dāng)配電網(wǎng)處于正常狀態(tài)時(shí)，
也可以對(duì)配電網(wǎng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)遙控的形式更改相應(yīng)的狀態(tài)，
當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠利用開(kāi)關(guān)的過(guò)流脫扣機(jī)制與繼電保護(hù)機(jī)制，及時(shí)對(duì)故
障進(jìn)行判斷與隔離，并及時(shí)對(duì)區(qū)域的電力輸送進(jìn)行恢復(fù)。
該模式需要高質(zhì)量的通信通道及計(jì)算機(jī)主站系統(tǒng)，投資較大，工程
牽扯面較廣、復(fù)雜，特別是對(duì)通訊系統(tǒng)有較高的要求，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)
能夠及時(shí)將故障數(shù)據(jù)發(fā)送到上級(jí)站，并由上級(jí)站向nlu發(fā)送相關(guān)控制指
令。
4饋線自動(dòng)化控制模式應(yīng)用
從最近幾年的配電自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，許多電力公司都采取了集
中型的控制模式。這種模式通過(guò)在配電終端安裝相關(guān)的監(jiān)測(cè)與控制設(shè)施，
構(gòu)建全面高效的通訊互聯(lián)網(wǎng)，保證配電子站、主站與終端之間的緊密連
接，并利用功能強(qiáng)大的軟件，形成比較完善的系統(tǒng)。在正常狀態(tài)下，系統(tǒng)能
夠?qū)︷伨€的電壓、電流、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通過(guò)線路開(kāi)關(guān)
的分閘與合閘操作，對(duì)I配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)趟行不斷的優(yōu)化，將當(dāng)前的設(shè)施
容量充分利用起來(lái)，進(jìn)而達(dá)到降低成本的目標(biāo)；當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)
發(fā)現(xiàn)故障，通過(guò)FITU發(fā)送的信息對(duì)故障作相應(yīng)的判斷，并采取手動(dòng)或者
自動(dòng)的方式將故障隔離在區(qū)域外，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電力輸送的及時(shí)恢復(fù)，進(jìn)而達(dá)
到減少停電時(shí)間與縮小停電范圍的目標(biāo)。
以FTrU為基礎(chǔ)的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)如圖1。圖1為主站一子站一終端
式的三層饋線自動(dòng)化系統(tǒng)。各?！疷能夠?qū)Ω髦系膬?chǔ)能、開(kāi)關(guān)位置、功
率、電壓、負(fù)荷等信皂進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并通過(guò)通訊互聯(lián)網(wǎng)將這些信息發(fā)送
到配電網(wǎng)控制中心。各刑還能夠接收配電控制中心發(fā)送的控制指令。
當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，各胛u將故障發(fā)生前的信息記錄下來(lái)，特別是最大故障
功率、電流與電壓等重要信息，并將這些信息發(fā)送到配電子站與主站，利
用相關(guān)軟件對(duì)這些信皂作相應(yīng)的分析，就能夠確定故障發(fā)生的區(qū)域，并按
照系統(tǒng)給出的最佳控制策略，對(duì)故障進(jìn)行隔離，及時(shí)對(duì)其他區(qū)域的供電進(jìn)
行恢復(fù)。
盡、、j
／ ；i ‘
一饋線??．通信線
I重合器●分段開(kāi)關(guān)0聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)
圖1以FTU為基礎(chǔ)的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)
當(dāng)前，配電自動(dòng)化系統(tǒng)大多采取主站一終端的兩層結(jié)構(gòu)，能夠有效降
低系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)成本。
結(jié)束語(yǔ)
饋線自動(dòng)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的重要組成部分。饋線自動(dòng)化技
術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化、自愈、經(jīng)濟(jì)高效等特征。此外，適應(yīng)分布
式電源接入也將是饋線自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)之一。
參考文獻(xiàn)
【1例東，盛瓏配電自動(dòng)化實(shí)用模姍電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2001，25剛∞輯
【2】劉健，趙樹(shù)仁，張小慶等．配電網(wǎng)故障處理關(guān)鍵技術(shù)口l電力系統(tǒng)自動(dòng)化，
201l’35口4妒”9．
f31袁欽戍．配電系統(tǒng)故障處理自動(dòng)化技爿帆北京：中國(guó)電力出版社，2007．
【4]中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院．工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)呻北京：中國(guó)
電力出版社2005．
作者簡(jiǎn)介：馮文凱(1979一)，男，遼寧省本溪人，工程師，工作方向：電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行。
。囟融
萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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