基于配網自動化系統的饋線FA功能的實現

摘要：饋線自動化（Feeder Automation，簡稱FA）是配網自動化系統的一個主要功能。本文論述了目前濱州電網所構建的配網自動化系統的結構，介紹了FA功能實現的技術原理，并通過實例對不同類型的FA功能實現過程進行了分析，對于目前的配網自動化改造具有一定的指導意義。

關鍵詞：配網，FA，配網自動化系統

地區配網（地區電網中10kV電網）因路徑長、設備多、接線復雜，一直是電網運行的薄弱環節。配網故障會造成用戶供電中斷，對經濟發展和居民生活造成很大的影響。傳統的配網自動化程度較低，無法實現對配網的有效監控，故障發生后，運維人員需要人工巡線，發現并隔離故障點，恢復正常設備送電，費時費力。

基于以上情況，配網自動化改造已是勢在必行。從2012年起，濱州電網公司對直供區的配網集中開始自動化改造，目前已完成市區10kV配網線路的自動化改造工作，供電可靠性大大提高，故障的處理時間和恢復送電時間大大縮短，取得了明顯的經濟和社會效益。

1.地區電網配網自動化系統簡介

目前，濱州電網已完成了對城區10kV配網的自動化改造，配網線路上裝設有FFU、DTU和TTU等配網自動化終端，將采集到的相應開關的運行情況，如電流、電壓、功率、開關位置等，通過通信網實時發送到調度中心配網主站，從而實現了對配網的數據采集和監視功能（DSCADA）。同時，配網終端可以接收并執行主站下發的控制指令，分開或合上相應的開關。以配網自動化設備為基礎、配網主站為核心的配網自動化系統結構如圖1所示。

該系統的主要功能有：①實時信息（包括故障）情況上報主站；②主站判定故障區間；③終端執行主站命令隔離故障；④恢復正常區域供電。

2.基于配網自動化系統的饋線FA功能

所謂饋線FA，就是利用配網自動化終端，監視配電線路的運行狀況，及時發現線路故障，迅速診斷出故障區間，并將故障區間隔離，快速恢復非故障區間的供電的配電自動化技術。饋線FA是配網自動化的主要內容。目前，濱州電網中應用的配網自動化終端有集中型和電壓型兩種，對不同類型的配網終端，饋線FA的動作情況也各不相同。

2.1集中型配網中饋線FA的實現過程

集中型配網主要適用于電纜線路占比較大的配網線路。此類開關的特點是開關本身不會動作，必須接收到配網主站的遙控命令后才能實現分合。圖2為某兩條10kV集中型線路，聯絡點為00開關。兩側電源分別由變電站1和變電站2引出，QS1-QS4為分段開關，正常均在合位，聯絡開關00開關正常在分位。若B段線路發生永久性相間故障，對該線路的FA動作情況進行分析。變電站1內QR1保護動作跳閘，重合不成。配網自動化系統首先判定故障區間為B段線路，配網主站下達遙控命令拉開QSl及QS2開關，將故障區間隔離。最后，配網主站經過一定延時后，遙控合上站1內斷路器QR1及聯絡00開關，將正常線路恢復送電。

當B段線路上發生相間故障時，變電站1內斷路器QRl因檢測到故障電流而保護動作，開關跳閘并自動進行重合。分段開關QS1有故障電流流過，其RTU向主站發線路故障報警信號；分段開關QS2處沒有故障電流流過，所以無信號發出。當QR1重合閘后，再次送電至故障點，QR1保護后加速動作跳開QR1，不再重合。配網主站通過分析接收到的線路上配網終端上傳的故障信息，首先判定出故障區間在分段開關QS1和QS2之間，即B段線路。接著配網主站下發遙控命令，跳開分段開關QS1和QS2，隔離故障區間。最后，經過一定延時，配網主站下達命令，合上斷路器QR1以及聯絡00開關，將正常線路恢復送電。

2.2電壓型配網中饋電FA的實現過程

電壓型配網中，線路上的分段開關為電壓型開關，具有以下特性：①失電分閘。當分段開關失去電壓后，開關不依靠主站系統自動分閘；②來電合閘。當分段開關的控制器取得電壓后，開關經過x時限延時后，自動合閘；若未到x時限開關再次失壓，則自動閉鎖開關。若開關合閘后，未到Y時限再次失壓，則開關自動分閘并閉鎖，不再重合。

3.總結

通過對以上兩種類型饋線自動化技術進行比較，可以看出，集中型饋線自動化技術中，故障識別、隔離和恢復全部由主站處理，線路上的開關只是通過通信網向主站發送信息和接收執行主站的命令，自動化程度高，但對設備可靠性和通信的要求很高。電壓型饋線自動化技術中，故障隔離是靠線路上的開關自動完成的，不需要主站參與，主站只通過上傳信息進行估值的定位和非故障段的恢復，即使與主站失去聯絡仍然能夠完成以上功能，但處理周期較長。這兩種技術在濱州電網配網中都有應用，在實際運行中取得了良好的效益，減少了用戶停電時間和停電范圍，更重要的是為運行人員查找故障提供了重要依據，極大地提高了配網運行維護水平。