饋線自動化技術在配電主站中的運用初探

高山 單德森

【摘要】本文先對饋線自動化系統進行框架分析，重點闡述在配電主站中的運用，旨在為電力部門發展提供建議。

【關鍵詞】饋線自動化技術;配電主站;故障檢測

隨著我國經濟的發展，人們對電力需求逐漸提升，要求其更加穩定，但是配電主站運行中故障的產生會降低電力供應穩定性，使用饋線自動化技術有利于解決此問題，以此促進我國電力系統的快速發展。

1、饋線自動化系統框架分析

饋線路是配電系統中的重要組成部分，當然也是配電主站中的核心與關鍵。饋線自動化技術指電力運行時若出現問題，可通過自動化自動檢測并找出故障區域并切除，保證線路正常供電的技術，饋線自動化系統框架包括一次設備、控制箱、通信與控制主站幾部分組成。

第一，一次設備，包含電流傳感器、開關、電壓互感器。其中的開關設備包含自動重合器與負荷分段器等，因為配電主站中的饋線自動化需要配合電網使用環網與分段供電的形式，線路故障區域中的斷開與恢復供電需要配合監控系統中的遙控負荷開關和其他構件。自動重合器是電力通信中饋線自動化最早產生的一種一次設備，可以配合電壓-時間的原理實現工作。配電電路出現故障的時候開關自動閉合，若產生的故障是永久性的，則需自動閉鎖并隔離。自動重合器不需要過多的通信設備，但是運行時間長，耗電較多，對饋線開關設備性能要求高，所以在自動化高速發展的新時期，已經被逐漸替代。饋線自動化挑選的負荷開關與分段器都要具備一定電力操作的能力，可以在變電站主站中斷路器將故障隔離之后再進行電力運輸。饋電線路中的監控設備對電壓與電流交換器要求低，使用一般的電流電壓一次設備即可。其在饋線自動化技術中的使用可以起到SCADA系統與聯結開關的橋梁作用，包含供電電源、開關、遠方終端、控制箱體、通信終端組成。控制箱在饋電技術中起安全閉鎖的功能，可以手動控制與遙控操作結合，其運用需要有不間斷電源，經常使用的是兩組12伏直流可充電蓄電池串聯。控制箱安置在戶外，外層具有較強的防腐蝕、防寒與防潮能力。通信終端，包括電臺、載波機與光端機等，另外信道的選擇需結合實際，按照通信條件與配電自動化需求，按層分配、資源共享，常用信道種類有無線、有線、微波與光纖等。

第二，控制主站，對于此類信息的處理一般來自與FTU數據，可實現對故障線路的定位，并能科學隔離并回復供電，為人機提供結構。另外控制主站作為配電網自動化系統的節點時，需要具有信息轉發功能，并對上一級的SCADA系統和其他有關系統快速通信。

2、饋線自動化技術在配電主站中的運用

2.1饋線自動化技術基本功能

饋線自動化技術主要指如果配電主線中的某一環節出現故障，可通過人工或者自動控制，在最短的時間內切斷電源，最大程度的減少故障區域相連設備發生故障的概率，降低不利影響。另外，通過對主站設備的快速分析，在短時間內完成對故障的計算與處理，發出處理指令，能夠保證在最短的時間內能完成電力的恢復。配電主站中的饋線自動化技術的使用需要投入大量的資金，由于其是網絡技術與信息技術的結合，容易受黑客的攻擊，造成電力系統的崩潰。另外為了解決這一問題，在電力系統中添加了太網與GPRS網絡防護技術，建立更新型化的FTU饋電自動化系統，通過無線、專線與外網等工作形式，科學的減少配電站工作成本，將故障發生概率降到的最低，提升配電系統運行高效性。

2.2饋線自動化技術在配電主站中運行方法

配電主站中的饋線自動化系統的工作流程有兩個方面，即故障診斷與處理，其中最重要的是故障處理，也是該系統最主要的功能，與以往配電站中重合閘的工作模式相比，饋線自動化的運用靈活性與及時性更強，可實現無需人工，對線路產生的多種故障模式科學判斷與在線處理，無需切斷電閘，減少對電力系統產生的電流震蕩，進而降低對配電站系統的二次損壞。對于饋線自動化技術的診斷為：圍繞配電終端進行線路與設備的故障檢查，然后經過對子系統的分析開展初步的處理工作，最后在主站系統中收集數據信息，并進行幾種的處理。若上述環節中的子系統工作不及時，即不能隔離故障部位，就會造成有關信息直接運輸到主站系統，并在此開展計算、調度與處理工作。

另外饋線自動化系中的FTU模塊的主要工作是對收集到故障信息進行分析后處理，此處瞬時采集電流值，并作為故障評價標準，若出現單相電的接地故障，零線點位與正常線路調換，將正常線路的電壓值提升到故障電位的1.4倍以上。基于此FTU系統自動識別電路信息體現的特征，確定故障等級。但是當下我國配電網主站運行時，還使用中性點不接地的零序分量幅值小的形式，可能出現故障診斷精準性下降，就此可以利用增加開關操作序列等形式加強故障檢測的精準性。

2.3故障處理

2.3.1 FTU與DTU故障處理

配電主站運行中的主要單元是FTU與DTU采集系統，可以對電力傳輸系統中的多個位置電壓與電流等數據進行精準與實時采集，并將數據信息輸送到子系統數據分析中心，然后開展計算，快速找出電路中的故障，對其進行分類，如故障性質、故障類型與破壞程度等。總的來說，饋線自動化技術在故障檢測與處理的過程中起執行者的角色，可實現異常信號的傳輸、識別、處理等，提升配電主站故障檢測效果。

2.3.2架空線路

受外界因素影響，配電站主站中輸電線路的鋪設過程中可能無法正常工作，產生架空線路故障，以前對其故障的檢測一般是在斷電后由人工進行操作，此不但消耗大量的人力物力，還不能保證故障檢測效率有質量。在配電站主站中使用饋線自動化系統，就能很好的解決此類問題。若某段看架空線路中出現故障，其中的FTU檢測裝置經過和主站、子站的協同合作，完成故障的定位與原因分析等工作，并將分析數據上傳到設備維修人員，及時采取補救措施。

結論：

綜上所述，配電站主站中饋線自動化技術的使用，令電力系統的發展更上一層樓，將系統故障概率降到最低，促進其更快的發展。

參考文獻：

[1]王文博，馮光等.基于不同接線模式的饋線自動化實現方式[J].電力系統及其自動化學報，2013（6）：72-78.

作者簡介：

高山（1986—），男，安徽淮南市人，碩士研究生，工程師，主要從事配網自動;

單德森（1980—），男，江蘇省江都市人，本科，工程師，主要從事電力系統。