10 kV配電網饋線自動化系統控制技術分析

沈曉波

摘 ?要：饋線自動化是配電網自動化的重要組成部分，研究10 kV配電網饋線自動化系統的控制技術對于配電網的安全運行具有重要意義。文章主要介紹了10 kV配電網饋線自動化系統的控制方式和功能，并對其控制技術進行了分析，對就地智能分布式饋線自動化控制技術、重合器方式的就地式饋線自動化控制技術、主站集中式饋線自動化控制技術和子站監控式饋線自動化控制技術做了詳細的論述，旨在為相關技術人員提供參考。

關鍵詞：10 kV配電網;饋線自動化;控制方式;控制技術

中圖分類號：TM762 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0067-01

饋線自動化是指在配電網正常運行的情況下，對饋線的電壓、電流、聯絡開關以及分段開關的狀態等進行遠方實時監控，并負責線路開關遠方合戰、分閘的操作，而在配電網出現故障時，及時獲取故障相關數據，對饋線故障段進行識別和迅速隔離，并恢復對正常區域的供電。目前饋線自動化技術在我國的配電網中已經獲得了廣泛的應用，其中的主站系統和智能配電終端技術已經相當成熟，但對故障的自動識別、自動定位和自動隔離等技術還很淺顯，有待完善和發展。

1 ?饋線自動化的控制方式和功能

1.1 ?控制方式

饋線自動化的控制方式主要有兩種：就地控制方式和遠方控制方式。開關設備若是重合分段器等，通過自身所預設的功能實現對分、合閘的控制，就可稱之為就地控制;開關設備若是電動負荷開關，且配有通信設備，便可對開閘、合閘進行遠方控制。其中，遠方控制又有分散式和集中式兩種[1]。

1.2 ?控制功能

饋線自動化的運行動態監控是指實時監控線路中的電流、電壓、功率因素等電氣參數，監視線路聯絡開關、分段開關的運行狀態，實現三遙（遙測、遙信、遙控）或運動的功能;如果配電網系統中發生永久性的故障，開關設備就會通過有序地運行對故障區進行隔離，并迅速恢復供電。為保障非故障段的供電質量，可對網絡機構進行適當的調整。如果故障是瞬時性的，在故障電流被切斷時一般就會消失，開關重新合閘后就可恢復供電[2]。

2 ?10 kV配電網饋線自動化系統的控制技術

2.1 ?就地智能分布式饋線自動化控制技術

就地智能分布式饋線自動化控制技術以線路中的電流和電壓為故障段的判斷依據，根據故障線路的過流規律和失壓情況對網絡方案進行重新構設。由于聯絡開關在線路中的具體位置和線路分段的數目對此沒有影響，所以在選擇參數配置時，無需考慮這兩點。

當選擇智能負荷開關進行網絡的組建時，線路各段的開關會在預定功能的指導下協調合作，自發地對故障進行有效地隔離，并能在故障發生后重構網絡;當選擇的是短路器時，斷路器的開斷、重合功能可以得到充分的發揮，對故障進行快捷、高效的切斷和隔離，并使正常線路段及時恢復供電。“殘壓檢測”有一項重要的功能，就是可以使開關在附近發生故障的時候提前進入分閘閉鎖狀態，從而避免非負荷側的電源發生不必要的停電。

2.2 ?重合器方式的就地式饋線自動化控制技術

重合器的饋線自動化主要有這兩種實現途徑：重合器與電壓—時間型和重合器與過流脈沖計數型，通過與分段器的配合實現對線路故障位置的確定和隔離。重合器與電壓—時間型配合分段器方式的饋線自動化一般采用的方式為電壓—延時，在沒有故障的情況下，分段點的開關應該是合閘的。

當線路中有故障發生或是因為停電而造成線路出現失壓現象時，開關就會變為分閘狀態，當首次重合后，線路將分段投入，等到達發生故障的線路段后會再次發生跳閘，從而將故障電壓傳遞給故障線路段周圍的開關，使其在受到感應后及時進行閉鎖。

站內斷電器第二次合閘后，故障段將通過閉鎖被隔離，線路的非故障段恢復正常供電。位于聯絡點位置的開關在其兩端的電壓均為正常狀態時始終處于開閘狀態，但若有一側的電源出于某種原因表現出失壓現象，開關就會做出相應的反應，隨即延時并開始進入對故障的辨識狀態。

延時時間到后，開關會重新投入運行，并啟動備用電源，使并未發生故障的正常線路段恢復正常供電狀態;而如果聯絡開關兩端的電源在同一時間內發生失壓，該開關就會閉鎖。

2.3 ?主站集中式饋線自動化控制技術

配電自動化一般由饋線配電終端、配電主站和配電子站三個主要組成部分。主站監控下的集中式饋線自動化是指僅靠主站對饋線故障實行的緊急控制。

作為10 kV配電網的控制中心，配電主站通過現代通信技術對配電網的數據進行采集、整理、分析、檢測與控制，實現配電高級應用。地理信息系統為配電網設備、圖資管理的實現提供了平臺，而配電、配電高級應用和地理信息系統的一體化很大程度的強化了配電主站的功能，從而使集中式饋線自動化控制實現配電網保護、監控、管理與維護工作的全方位、自動化運行。

主站集中式饋線自動化控制技術以通信為基礎，以集中控制為核心，集電流保護、重合閘功能于一體，可以對故障做到迅速切斷，及時隔離，在幾分鐘內恢復供電。但是由于該技術過于依賴配電網通信和主站，一旦通信系統或是控制中心發生故障，就會波及整個控制系統，使其不能正常發揮功效。所以主站集中式饋線自動化控制技術的可靠性相對較差，在采用這種模式時，要注意考慮緊急控制功能的分步實現和下放[3]。

2.4 ?子站監控式饋線自動化控制技術

配電子站一般位于配網或變電站的分控制中心，主要負責就地監控和通信處理，在子站層能獨立對饋線信息進行采集和控制，在饋線故障的處理工作中，起到故障識別和故障隔離的作用。子站監控式饋線自動化控制技術使主站中緊急控制功能的下放成為現實，還增強了子站的監控能力，分擔了一部分配電主站在饋線故障處理中的工作，減輕了主站的壓力，被廣泛應用于10 kV配電網中。這種控制模式要負責協調故障負荷轉移和故障隔離之間的關系。

通常情況下，主站能夠在發生故障時通過配電網的信息調度出最優的負荷轉移方案，只有在特別復雜的大型配電網中出現嚴重故障時才會需要轉移較大的負荷，這時就需要自動化系統進行拓撲分析做出嚴謹有序的負荷轉移方案。而對于常見、簡單的饋線故障，可以交給配電子站去完成。最理想的模式是在配電網正常運行時，由主站根據故障預測做出相應的控制策略，并將配電子站可以勝任的故障處理下載到子站中。

3 ?結 ?語

近年來，隨著人們生活水平的提高，對配電網供電的質量提出了更高的要求。配電網在電力系統中占據重要地位，是連接輸電和用電的樞紐，其技術直接影響著電網運行的穩定性。

饋線自動化技術是配電網運行的基礎，其應用目的是當饋線中發生故障時及時對故障段的位置進行確定并實行有效隔離，使非故障線路段恢復供電，盡可能地減小故障所造成的影響。相關工作部門要加強對10 kV配電網饋線自動化系統控制技術的重視與應用，促進電網的正常運行與供電質量的不斷提高。

參考文獻：

[1] 薛一鳴.10 ?kV配網饋線自動化系統控制技術分析[J].機電信息，2014，

（36）.

[2] 韓紫華.10 ?kV配電網饋線自動化系統控制技術分析實踐[J].中小企業 ? 管理與科技，2014，（12）.

[3] 吳彬.10 kV配電網饋線自動化系統的控制技術研究[J].電子制作，2014，

（19）.