芻議配電網饋線自動化解決方案的技術策略

摘 要：隨著我國經濟和科學技術的發展，電力工業的進步也是十分顯著的，它為經濟發展和提高人民生活水平做出很大貢獻。電力工業中，配電網饋線自動化是電力系統的一個重要環節，它的發展對處理配電網故障起著十分重要的作用，是現在電力企業的發展重點和追求目標。文章根據當前我國配電網饋線自動化的發展現狀，分析并找出對自動化處理所需的基礎性要求、方法。

關鍵詞：配電網；饋線自動化；解決方案；技術策略

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0104-02

目前，國家對配電網絡的發展非常重視，尤其是城市內的配電網絡，在它的建設和改造方面國家已經投入大量資金，現在的配電網絡正朝著自動化的方向大步邁進。

1 配電網饋線自動化簡介

配電網的饋線自動化在整個配電網絡的自動化領域地位和作用都是很突出的，在配電網自動化能夠實現的諸多功能中，饋線自動化是較為主要的一個。我國早期的配電網絡是沒有自動化系統的，所以相對于國外的饋線自動化，國內的饋線自動化起步晚了好些年，但是近幾年來這種技術的應用和發展比較快。這門技術在早期只是用于單一的電力環路和兩個電源，現在已經發展到好幾個電力環路和備用電源，一些新的技術被不斷地用于饋線自動化，使配電網的網絡結構更加復雜，用戶對供電質量的要求不但提高了還變得多種多樣。早期的饋線自動化主要使用的是就地式系統，它有好幾種模式，其原理相對比較簡單，大都是使用開關與保護時間的配合，對于故障的處理是按事先設置好的處理邏輯首先對出故障的地方進行識別。該模式不使用網絡來通信，對饋線自動化的一般要求基本上能夠滿足，但是在配電網自身正常運行的過程中它不能進行監測與遙控，因為它沒有這樣的功能。在多級的和手拉手等系統，必須要和上一級的開關配合，這樣處理故障所花費的時間較長，對于供電的恢復也是很慢的。有些故障現有技術條件下無法解決，該模式常常會進行多次重合，使線路和開關承受多次短路時電流的沖擊，且在手拉手系統中會波及到用戶，短時間內停止供電。這時，迫切需要一套在饋線自動化技術上更為先進的解決方案，提高供電的質量、效率和可靠性。

2 饋線自動化的要求

饋線的自動化主要有三個內容部分：一是對故障進行自動檢測和有效識別、二是對故障進行自動定位和隔離、三是重構電力系統的網絡和恢復供電，還有恢復的及時性和有效性。所以饋線自動化的要求有下面幾個。

2.1 對故障的檢測和識別

要定位故障，就要先檢測到出故障的位置，檢測故障主要是在配電終端進行的，先檢測到故障信息然后通過分析判斷找出故障位置，所以對應于故障的檢測信號是一個關鍵問題，它的對錯于故障的處理有很大的影響，一定要保證檢測信號的準確無誤。在配電終端，故障的檢測功能需要和饋線下面開關的保護功能能夠實現匹配，如果饋線的上面出現故障，配電終端就要捕捉和獲得故障信號。如果捕捉不到信號造成信號丟失，配電終端就無法處理故障。還要注意一下，這些操作要在開關產生保護動作的前面開始執行。要保證故障檢測的準確性，就需要做好兩步工作：一是有效判斷故障電流的幅值，二是檢測故障發生了多長時間，這樣才能防止其它信號的干擾。

2.2 故障的隔離

在配電站主站和它所有的子站都會接受到故障信息，這些故障信息是在不同環路上的。接收到故障信息后，要經過一些操作處理來定位故障的位置，主要的操作有在配電終端使用相關軟件進行處理、建立網絡模型、綜合分析和邏輯判斷等。地故障位置進行定位后，配電站就下達指令，這些指令會把相關故障自動隔離。一般情況下，隔離故障盡可能在配電線網的底層進行，如果底層不能處理，就把指令信息上報到上一級。這樣就提高了配電終端對故障的處理速度。

2.3 供電網絡的重新組合

饋線區段的自動化處理必須自身有安全、穩定和可靠地前提，要實現這個前提就必須在對配電網絡進行重新組合的時候謹慎處理。對網絡重新組合前要考慮好下面幾個問題：①故障隔離工作有沒有完成，認真仔細檢查一下；②備用電源有沒有準備好，在配電網絡重新組合時，要保證充分的供電，不要超出備用電源容量；③配電網絡重組時盡可能降低系統線損，有利于配電網的優化處理。只有上面的問題都解決好了，才能閉合有關的開環位置處的開關，實現配電網絡的重新組合。如果上面有一個問題不能解決，就會使配電網絡存在安全隱患，發生安全事故，輕則停電，重則危及用戶的人身財產安全；此外，對那些正常地區的正常供電也會產生嚴重影響。

3 饋線自動化的技術策略

3.1 對饋線的分段處理

現在饋線分段所用的開關大多是電壓型、有時間限制的自動化配電開關。通過檢測有關饋線的失電和恢復供電這兩種狀況來執行開關動作。如果饋線出現失壓現象，開關就會延時斷開；饋線恢復供電后，開關會延時A時間后再進行閉合操作；當A時間比B時間小的時候，饋線就又發生失電現象，這時開關就會自動閉鎖，把相關的故障自動隔離。在這個過程中，對于A和B有些要求，對于A它要和重新閉合開關所需要的延時在一定程度上能夠匹配，對于B要求它能和開關斷開保護進行有效配合。

3.2 重合器的應用

重合器在處理故障的時候有非常重要的作用，它能有效切斷故障電流，在故障隔離和網絡重組的過程中，重合器也是非常關鍵的設備。該解決方案需要注意下面幾個問題：①要保證故障位置能夠就地隔離，這樣可以防止整個配電網絡停電和開關很頻繁的進行斷開和閉合；②饋線環路上，重合器與重合器的聯絡配合主要通過重合次數來實現，一般來說，饋線分段越多，重合器之間就越難配合；③現在市場上的重合器都很貴。

3.3 分層方案

使用分層方案就要了解配電網自動化的分層結構，因為它們之間有不少關聯。一般來說，可將配電網的自動化系統分成三層：①配電終端層，對故障進行檢測和識別；②把子站作為輻射中心，把這種方法用于饋線自動化能夠達到有效處理和合理控制的目標；③把主站作為指令中心層，通過它能夠實現系統管理和對配電網絡的優化，并且同時有很強的層次性和全局性。

4 總 結

在配電站和配電網絡中，饋線自動化技術有著非常廣泛的應用，在電力系統的自動化領域，它是一個非常關鍵的環節，本文主要研究和分析了實現饋線自動化的幾種技術方案。首先從檢測、定位故障到隔離故障再到配電網絡的重新組合這三個方面說明了實現自動化處理的基礎性要求。然后舉出了饋線的分段、重合器的應用、分層方案三個饋線自動化技術策略，并作出相關分析，實踐過程中，這幾個策略都有各自的優勢，效果也都很好。

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