配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用

劉鳳超

摘要：目前國(guó)內(nèi)的電力系統(tǒng)已經(jīng)形成包含發(fā)電、輸電、配電、用電四個(gè)主要環(huán)節(jié)的固定分配模式，而配電是連接用電的直接環(huán)節(jié)，配電環(huán)節(jié)的好壞直接影響著終端用戶用電的可靠性和供電質(zhì)量。但長(zhǎng)期以來(lái)，電力系統(tǒng)的配電自動(dòng)化程度不足、用戶停電時(shí)間長(zhǎng)、故障定位難、恢復(fù)難等問(wèn)題一直都沒(méi)得到真正解決。提高配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化程度是提高配電系統(tǒng)可靠性和供電質(zhì)量的主要技術(shù)手段。本文主要分析探討了配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用情況，以供參閱。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);饋線自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

在電力傳輸系統(tǒng)當(dāng)中，共有四個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，分別為發(fā)電、輸電、配電和用電，這其中，又以配電環(huán)節(jié)最為重要，是整個(gè)電力傳輸系統(tǒng)的樞紐。近年來(lái)，在國(guó)家和電力企業(yè)的共同努力下，我國(guó)的電力傳輸系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展，基本完成了全國(guó)的配電自動(dòng)化覆蓋，有效的提升了電力供應(yīng)的質(zhì)量，保障了各行各業(yè)的用電需求。但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，在配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)方面還存在一定的差距。因此，研究分析配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1城市配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

近年來(lái)國(guó)家都多次提出要建設(shè)智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的核心和關(guān)鍵就是饋線自動(dòng)化技術(shù)，饋線自動(dòng)化技術(shù)就是對(duì)發(fā)生故障的區(qū)域或線路進(jìn)行快速的檢測(cè)和隔離，并及時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)域或線路的供電。早期故障檢測(cè)常采用原始的首段切除全段線路供電，然后通過(guò)后段開(kāi)關(guān)多次斷開(kāi)-重合-斷開(kāi)過(guò)程來(lái)檢測(cè)故障區(qū)域，但這種方法操作復(fù)雜，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，非故障區(qū)域停電時(shí)間長(zhǎng)。目前國(guó)內(nèi)逐步采用通過(guò)重合分段斷路器和自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)來(lái)消除線路的臨時(shí)故障，隔離永久故障。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需人工干預(yù)，各分段斷路器間無(wú)需通信，但缺點(diǎn)是最終故障切除時(shí)間長(zhǎng)，斷路器重合閘負(fù)擔(dān)重，非故障區(qū)域供電恢復(fù)長(zhǎng)。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)也更需要智能化和信息化，也就提出了以饋線終端單位（FTU）和網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)的饋線自動(dòng)化，該方式下采用故障信息的采集和上傳，通過(guò)集中控制來(lái)快速定位和切除故障區(qū)域，國(guó)內(nèi)部分高新技術(shù)區(qū)也正開(kāi)展這種最新的饋線自動(dòng)化。而一個(gè)城市或地區(qū)的配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化的發(fā)展不是一蹴而就的，采用分區(qū)域分階段逐步發(fā)展才是科學(xué)可行的。

2饋線自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)

饋線自動(dòng)化涉及技術(shù)眾多，本文主要針對(duì)以下幾點(diǎn)展開(kāi)論述。首先，建立可靠通信系統(tǒng)。配電網(wǎng)通信存在點(diǎn)多、覆蓋廣的特點(diǎn)，宜采用綜合通信方式。市中心、市區(qū)繁華區(qū)域，往往負(fù)荷相對(duì)密集，推薦環(huán)網(wǎng)光纖通信;市區(qū)、市郊區(qū)域，推薦無(wú)線通信，具體需因地制宜，綜合優(yōu)化選用。其次，配置配網(wǎng)饋線終端。饋線遠(yuǎn)方終端FTU要求如下：（1）配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)TU檢測(cè)饋線運(yùn)行情況;發(fā)生故障時(shí)，F(xiàn)TU可識(shí)別故障電流。（2）可適應(yīng)戶外工作環(huán)境，如：-40～65℃環(huán)境溫度、高電壓、雷電、強(qiáng)磁場(chǎng)等。（3）小型、低能耗、低成本，便于推廣。再次，提供可靠不間斷電源。饋線自動(dòng)化對(duì)電源系統(tǒng)要求高，其必須可提供線路上分段/環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備操作電源、通信收發(fā)器工作電源、FTU工作電源。正常運(yùn)行狀態(tài)下，電源系統(tǒng)處于浮充狀態(tài);斷電狀態(tài)下，蓄電池組供電。最后，實(shí)施系統(tǒng)集成技術(shù)。饋線自動(dòng)化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)存在緊密聯(lián)系，如SCADA、用電管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等，對(duì)此應(yīng)實(shí)施系統(tǒng)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息高度共享。

3配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）饋線終端的故障處理。在饋線終端故障處理過(guò)程中，首先，饋線終端通過(guò)對(duì)檢測(cè)到的故障信息的分析，對(duì)故障的具體類型進(jìn)行判斷，識(shí)別其屬于瞬時(shí)性故障還是永久性故障。然后，把分析的故障信息結(jié)果進(jìn)行上報(bào)，配電主站向饋線自動(dòng)化終端下發(fā)故障整定值，例如，電壓和電流以及零序功率等，同時(shí)由多個(gè)配電自動(dòng)化終端分別執(zhí)行故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電的控制命令。（2）配電子站故障處理。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，配電子站發(fā)揮著重要作用，它不僅要與變電站中的遠(yuǎn)程測(cè)控終端（RTU）相連接，負(fù)責(zé)變電站中各種數(shù)據(jù)信息的采集，而且還負(fù)責(zé)故障信息的查詢、上報(bào)、故障區(qū)域的隔離等工作，在配電網(wǎng)恢復(fù)供電中發(fā)揮著重要作用。比如，如果配電網(wǎng)饋線終端檢測(cè)到一些瞬時(shí)故障，就會(huì)上報(bào)到配電自動(dòng)化子站，配電子站不進(jìn)行操作，直接再上報(bào)給配電主站。如果饋線終端檢測(cè)到的是永久性故障，上報(bào)給配電子站后，配電子站就會(huì)對(duì)其進(jìn)行分析，判斷故障發(fā)生的具體位置，并發(fā)出相關(guān)命令，遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)操作，對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離。（3）配電網(wǎng)主站故障處理。在配電網(wǎng)故障處理中，配電主站的功能主要表現(xiàn)為通過(guò)對(duì)參數(shù)的整定和管理，發(fā)揮隔離和恢復(fù)供電的作用。比如，配電網(wǎng)中的故障已經(jīng)超出配電子站的區(qū)域或者配電子站對(duì)故障隔離沒(méi)有成功，這時(shí)配電子站就會(huì)上報(bào)給配電主站，通過(guò)對(duì)各個(gè)配電子站的協(xié)調(diào)來(lái)完成故障隔離工作，然后再恢復(fù)程序，保證非故障區(qū)的正常供電。（4）配電網(wǎng)架空線路故障處理。架空線路是配電網(wǎng)中電力輸送的主要途徑，是保證配電網(wǎng)供電可靠性的一個(gè)重要方面。在處理架空線路中，首先由饋線自動(dòng)化終端對(duì)架空線路故障進(jìn)行檢測(cè)，接著饋線自動(dòng)化終端和配電子站對(duì)架空線路的故障進(jìn)行分析和定位，最后由饋線自動(dòng)化終端配合配電子站或者配電主站完成架空線路的隔離和恢復(fù)供電工作。

4結(jié)束語(yǔ)

在社會(huì)發(fā)展新時(shí)期，我國(guó)對(duì)電力的需求不斷增加，在這種形勢(shì)下，我們必須提高配電網(wǎng)運(yùn)行的水平。在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提高了配網(wǎng)故障的處理效率，對(duì)于配電網(wǎng)的安全高效運(yùn)行具有重大意義。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化模式不斷改進(jìn)，向著更加智能化的方向發(fā)展，提高了故障處理的自動(dòng)化水平，縮短了恢復(fù)供電的時(shí)間，在更大程度上提高了配電網(wǎng)供電的可靠性，使配電網(wǎng)能夠更好地為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人們的生產(chǎn)生活提供電力服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬開(kāi)波.配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2018（11）.

[2]梁品能.配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志.2018（23）.

[3]王孟定.配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)分析[J].自動(dòng)化應(yīng)用.2018（08）.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)天津市電力公司寶坻供電分公司）