新時期5G網絡智能分布式饋線自動化運用研究

高小川

陜西能源馮家塔礦業運營有限責任公司 陜西 榆林 719400

引言

由于科技的進步，新時期配電網的建設正朝著更加穩定﹑安全的方向前進，其中，饋線自動化（Feeder Automation，FA）無疑是一種有效的解決方案，它能夠在線路出現故障的情況下，實現對異常情況的快速識別和分類，從而實現快速的供電恢復[1]。當前，FA技術已經發展出3種不同的FA方案：電壓時鐘法﹑主站集成法﹑智能分布法。由于這些方案的出現，智能分布法因為它們可以實現配電終端之間的平行傳輸而備受歡迎。

新時期5G智能分布式FA已成為當今最先進的配電自動化工藝技術，它可以在極短的時間內，以極低的成本，完成極大的效率，并且精度極高。目前，它的最常見的應用是光纜傳輸。然而，5G網絡的出現，加上它的快速傳輸﹑寬帶連接﹑節能環保﹑低能耗特性，為傳統的配網網絡帶來了新的機遇。通過與智能分布式FA技術的整合，能夠有效地節省傳統的網絡布線費用，并且能夠更好地控制網絡的運營﹑維護與管理。

1 新時期5G通信概述

1.1 5G通信基本概念

2019年11 月，中國電信公司宣布，第5代移動通信技術5G，將成為新一代蜂窩移動通信技術發展的標志，它具有極強的寬帶﹑極快的傳輸速度﹑極小的延遲以及極大的網絡容量，將為用戶提供更加便捷的服務。

1.2 5G通信技術與國家電網的結合點

5G通信核心網的核心技術可以歸納為NFV﹑SDN﹑MEC等，它們分別用來實現網絡系統的功能虛擬﹑程序定制﹑網絡系統切塊以及多接口邊緣運算。特別值得一提的是，網絡技術切片可以有效地把一張物聯網絡分解為若干個獨立的﹑可以實現連續傳輸的網絡系統。隨著電網業務的日益復雜，各個虛擬網絡必須實現完全的封閉，以確保它們的正常運行[2]。因此，必須建設一個能夠滿足各種應用場景的網絡系統，它應該能夠實現快速﹑高效﹑可靠的網絡結構，以及能夠承載各種復雜的應用。

2 智能配電網分布式饋線自動化的具體含義與內涵

2.1 智能配電網

在現代化科學技術的快速發展與進步下，各個行業的新型技術﹑設施成為當前行業發展的必要內容。智能配電網旨在利用先進的NC技術，結合5G網絡，實現輸配電網絡的智能管控，以及輸配電網絡的智能調度，從而實現輸配電網絡的智能管控，它可以自動收集和分析輸配電網絡的即時監測和故障診斷，從而實時調度輸配電網絡的狀態，從而即時監測輸配電網絡的運行，從而實時調度輸配電網絡的狀態，從而即時監測輸配電網絡的狀態，從而即時監測輸配電網絡的運行，從而即時監測輸配電網絡的狀態，從而即時監測輸配電網絡的運行。通過創建各種數字化工具，如表格和圖片，來幫助人們更好地理解信息。

2.2 分布式饋線

分布式饋線主要是指在傳輸電力的過程中對相關信息進行回饋的通道，其與輸電線路的主要區別包括功能方面，是其傳輸信號﹑信息，所包括的電網中不同部分的運行狀態，通過對配電網的整體運行情況進行監控，查看是否出現異常問題，當發現問題后需要及時對所存在的問題進行反饋與處理，并通知報錯問題，更好的利于相關人員對此方面進行深入性得分析與檢查操作[3]。

2.3 自動化技術

由于互聯網和電子商務的飛速發展，越來越多的人開始認識到自動化的重要性。當今，由于科技的不斷提升，它已經變成人們日常生活中可有可無的部分，它不僅完全改造了人們的工作方式，還為人們的社會提供了極大的變化。由于智能配電網分布式饋線自動化技術的廣泛運用，電力配電網的效率和可靠性得到顯著提升，它能夠實現全網的智能化管理，從而實現多種任務的協同完善，包括：實時傳輸﹑分析﹑報警﹑遠程調度﹑智能決策支持﹑智能安全管理。

3 5G智能分布式FA邏輯策略研究

FA技術可以有效地解決各種問題，其中最常見的是集中型FA，它利用配電自動化主站系統，從各個AP獲取有關故障的數據，經過精確的分析，確定出可能的故障點，并利用無線技術實現遠程監測﹑斷路以及斷開無關的連接，進而恢復正常的供電系統。FA技術有兩種：一種叫作就地FA，它與主站無須連接，只需要根據終端的電壓﹑時間以及它們的交換進行操控。另一種叫作智能分布式FA，它利用終端的交換進行數據傳輸，可以使得變電站的斷路器在故障的情況下，能夠迅速進行定位﹑分離，進而有效的修復供電系統，并且極大地提升了設備的可靠性。如圖1所示，這種技術的基本原理如下。

3.1 故障定位、隔離邏輯

如果在某個時刻，某個開關的電流超過了預設的閾值，那么這個開關就可能存在問題。這時，“節點故障”信號會被瞬時激活，以便檢測到問題[4]。如果鄰近的開關都沒有“節點故障”信號，那么這個開關就可能存在問題。在這種情況下，開關會在原地進行分閘，以便檢測到問題。

3.2 聯絡點轉供邏輯

當前的FA連接器通常采用單向斷開電源，然后等待斷開電源的消除。然而，這種斷開方法沒有充分考慮電纜的負荷和承受能力，因而很容易導致電纜超重，從而給原本穩定的電纜帶來更多的安全風險。

3.2.1 在斷開電源之后，“故障隔離成功”開關將其所處的狀態以及相應的負載變化情況反饋到鄰近的開關，而鄰近開關又將這些反饋反饋回上一級。

3.2.2 如果連接的電源接口接受了隔離信號并保持在單側失壓的情況下，則將該信息傳遞至其他電源接口。如果連接的電源接口沒有接收到這種失壓，則該信息傳遞將被中斷。

3.2.3 在首開關接收到故障隔離的指令并確認其能夠承受的最高負載之后，將其進行測試，以確定其能夠承受的最高負載。如果該值超過了首開關能夠承受的最高負載，首開關將會向相關的開關發送指令，并在指令被傳達到該開關之后，終止其傳輸。

4 新時期5G智能配電網分布式饋線自動化技術的運用

4.1 多電源保護管理

一般來說，電力供應的過程是通過變壓器將電能轉換成不同的電壓，然后再通過傳輸系統傳輸出去。由于供電單位眾多，因此變壓器的數量也越來越多，這已經成為一種普遍的現象。在該種情況下，如果局部線路出現故障問題，那么對整體配電網都可能會造成嚴重的影響[5]。面對5G網絡的普及，智能配電網的分布式饋線自動化技術可以提高電力系統的可靠性，它能夠將電力系統的電力傳送至變電站，并且能夠提前檢測并采取措施，使得電力系統的電力傳送能力得到最佳的利用，同時也能夠防止電力系統的短路，使得電力系統能夠穩定地運轉，并且能夠提高電力系統的可靠性。

4.2 自動化聯防控制

當前，針對我國智能配電網分布饋線自動化技術主要是通過充分結合網絡技術﹑硬件把控來達到良好的自動化技術。這項技術的核心思想就是，當某些線路出現問題的時候，它會根據傳感器的信息來準確地識別和解決問題。為了提高安全性，它會根據傳感器的信息來激活相關的硬件，比如繼電器，將故障的設備與整個配電網隔開，這樣就可以有效地防止其他線路的損壞，而且還會有效地控制出現問題的線路。

4.3 依靠網絡傳輸進行數據處理

隨著信息技術的迅猛發展，通信手段已經成為現代智能配電網布置式饋線智能化工藝的關鍵技術，它既能夠提供高效的傳輸，又能夠提供準確的定位，以便更好地滿足用戶的需求。然而，網絡通信技術的優勢也同樣明顯，它能夠提供高效的傳輸，可以更好地滿足用戶的需求，同時，它還能夠進一步提高系統的安全性，減小網絡故障的可能性，避免由于網路環境的改變造成的更多的安全隱患。保障網絡安全和流暢是至關重要的。

5 5G智能分布式饋線自動化應用前景分析

5G智能分布式饋線自動化能夠有效地避免10kV電纜線路的重合閘，從而大大減少了因重合閘而導致的短暫性和長期的電纜線路斷裂，使得電纜線路的安全運行更為穩健。與電壓一時間型自動化技術相比，5G智能分布式饋線自動化能夠更快地實現電纜線路的斷裂自我修復，從而更好地滿足電力系統的安全要求。

隨著技術的發展，傳統的智能分布式饋線自動化保護已經逐漸被更先進的技術所取代，這些技術可以提供更快的響應速率﹑更強的連接性和更可靠的安全性，而無論是在哪個領域，都可以滿足更多的應用場景。5G通信技術為配電網提供了一種智能分布式饋線自動化通信的解決方案，它具有網絡結構的分割能力，能夠有效地將電網中的信號分割成獨立的網絡，從而提高電網的信號強度，保證電網的穩定運行。此外，5G通信技術還能有效地支持電網的智能化，使得電網的管理變得簡單﹑高效，而且只需在電網中部署5G通信終端，就能輕松地完成電網的智能化升級。5G分布式FA技術的出現，大大改善了光纖分布式FA的性能，并且能夠被廣泛地用于10kV配電網。未來，分布式能源的普及，5G智能分布式饋線的自動化將會更加便捷，只要添加一些基于暫態能量的方向元件，就能夠根據當前分布式FA的模式，對故障進行分類，并且能夠根據文獻提出的恢復技術，對未發生的故障進行快速的斷電，從而保證電網的安全運行。

6 結束語

配電網作為能源互聯網的核心組成部分，在國家電網的變革中充當關鍵因素，而5G通信技術的發展，使得5G技術與智能配電網FA的融合變得更加關鍵。本文對智能配電網分布式饋線自動化的具體含義與內涵﹑智能分布式FA邏輯策略﹑新時期5G智能配電網分布式饋線自動化技術的應用進行研究，說明了5G智能配電網分布式饋線自動化技術的應用優勢和良好前景，可有效提高核心區域城市形象，縮短故障停電時間，保障用戶用電需求。