唐貴華 施偉 江維
(安徽省電力公司銅陵供電公司,安徽銅陵 244000)
饋線的另一種叫法是配電線路,是配電系統的重要組成部分。饋線自動化技術是保證用戶供電可靠性的關鍵技術。現有的饋線自動化技術可分為三類:基于重合器的自動化技術,基于通信的自動化技術和基于保護的自動化技術。
基于重合器的自動化技術誕生于20世紀80年代的發達國家[1-4]。該技術利用分段器、重合器等一次開關設備實現饋線自動化,如圖1所示。在該模式下,靠分段器、重合器的反復配合動作來自動實現的故障區段的查找、隔離和非故障部分的恢復供電。當饋線中發生故障時,安裝于變電站的過電流保護瞬時動作,跳開變電站內線路首端的斷路器,切除故障線路,負荷失電。斷路器動作后,打開線路上的所有分段器。經過一定時間延遲,首先閉合距離斷路器最近的分段器,然后試合斷路器,如果斷路器再次跳開,則確認故障區段,打開相應的分段器,隔離故障,其他區段負荷由備用電源恢復供電;如果故障消失,則再次打開斷路器,閉合下一級分段器,直到發現故障區段為止。分段器和重合器由于不需要通信,也無需人工干預,是一種比較合理的配電線路自動化模式,并在我國獲得廣泛應用。但是,該模式的不足之處為最終故障切除時間長、斷路器負擔重、未故障部分恢復供電慢。

近年來,隨著通信技術的快速發展,出現了基于饋線終端單元FTU和網絡通信的饋線自動化技術[5],如圖2所示。在該模式下,故障的查找、隔離以及恢復供電是靠FTU采集故障信息并上傳給調度中心,調度中心控制斷路器和負荷開關的分合操作。當系統中發生故障時,調度中心基于全局的信息,確認故障區段,跳開相應的斷路器和負荷開關。該模式的顯著優點是具有很高的自動化水平,開關只需一次動作,缺點是它對于通道的依賴性太強;由于系統決策指令由調度中心發出,加之通信通道的延時,非故障區段的恢復時間也長;系統可靠性直接取決于通道的可靠性。

由于基于通信饋線自動化技術,系統構成復雜,可靠性低,清華大學提出了基于無通道保護的新型饋線自動化技術[6],如圖3所示。該自動化系統由斷路器、配電線路自動化保護和備用電源自動投入單元三者互相配合。當饋線中發生了故障后,故障線路兩側的過電流保護和低電壓保護啟動,其中延時短的首先跳開相應的斷路器。當線路一側的斷路器跳開后,本側的保護裝置檢測到系統中電氣量的突變,基于無通道保護原理加速跳開本側斷路器,實現故障就地隔離和就地保護。當故障隔離后,具備備用電源自動投入功能的繼電保護檢測到負荷失電,閉合聯絡開關,實現失電負荷的供電恢復。本技術是實現了饋線故障的就地保護、就地控制和就地跳閘,實現失電負荷的快速供電恢復,減少了停電時間,提高了供電可靠性,是一種新型的饋線自動化技術。

本文對已提出的饋線故障處理技術進行了綜述,分析了各自特點,為配電系統自動化系統應用提供參考。基于重合器的饋線自動化技術由于不能滿足供電可靠性的要求,已逐漸被基于通信的饋線自動化技術取代。基于通信的饋線自動化技術能基本滿足我國現階段饋線自動化的需要,并易于與以后的配電自動化系統兼容,是現在饋線自動化系統的主要應用技術。而基于無通道保護的饋線自動化技術是一種新型的技術,將是饋線自動化技術發展的方向。
[1]徐丙垠.饋線自動化技術[J].電網技術,1998,22(3):54-60.
[2]陳 勇,海 濤.電壓型饋電自動化系統[J].電網技術,1999,23(7):31-33.
[3]孫福杰,何俊佳,鄒積巖.基于重合器和分段器的10 kV環網供電技術的研究與應用[J].電網技術,2000,24(7):33-36.
[4]劉 健,張 偉,程紅麗.重合器和電壓—時間型分段器配合的饋線自動化系統的參數整定[J].電網技術,2006,30(16):45-49.
[5]李貴存,劉萬順,郭啟軍.配電自動化饋線終端的信息采集與通信規約[J].電網技術,2000,24(7):103-105.
[6]董新洲,施慎行,王 賓,等.新型配電線路自動化模式[J].電力系統及其自動化學報,2007(3):78-80.