配网自动化基本知识

配网自动化基本知识

配网自动化基础知识手册

配网自动化是进一步减少配电网故障快速复电的时间，提高配网运行管理水平重要的技术手段，公司自2000年以来先后组织广州、深圳、佛山、东莞、中山、珠海、茂名等供电局开展了配网自动化试点建设。在总结试点经验的基础上，2012年公司将在佛山、东莞、江门等11个供电局开展配网自动化建设，为使后续工作得以顺利进行，特编制本手册。

1 总体概述

1.1 配网自动化概念

配电自动化是以一次网架和设备为基础，利用计算机及其网络技术、通信技术、现代电子传感技术，以配电自动化系统为核心，将配网设备的实时、准实时和非实时数据进行信息整合和集成，实现对配电网正常运行及事故情况下的监测、保护及控制等。

配电自动化系统主要由配电自动化主站、配电自动化终端及通信通道组成，主站与终端的通信通常采用光纤有线、GPRS无线等方式。

1.2 配网自动化意义

通过实施配网自动化，实现了对配电网设备运行状态和潮流的实时监控，为配网调度集约化、规范化管理提供了有力的技术支撑。通过对配网故障快速定位/隔离与非故障段恢复供电，缩小了故障影响范围，加快故障处理速度，减少了故障停电时间，进一步提高了供电可靠性。

2 配网自动化基础知识

2.1 名词术语

2.1.1 馈线自动化

是指对配电线路运行状态进行监测和控制，在故障发生后实现快速准确定位和迅速隔离故障区段，恢复非故障区域供电。馈线自动化包括主站集中型馈线自动化和就地型馈线自动化两种方式。

2.1.2 主站集中型馈线自动化

是指配电自动化主站与配电自动化终端相互通信，由配电自动化主站实现对配电线路的故障定位、故障隔离和恢复非故障区域供电。

2.1.3 就地型馈线自动化

是指不依赖与配电自动化主站通信，由现场自动化开关与终端协同配合实现对配电线路故障的实时检测，就地实现故障快速定位/隔离以及恢复非故障区域供电。按照控制逻辑和动作原理又分为自适应综合型、电压-时间型和电压-电流型。

2.2 配电自动化主站

配电自动化主站是整个配电网的监视、控制和管理中心，主要完成配电网信息的采集、处理与存储，并进行综合分析、计算与决策，并与配网GIS、配网生产信息、调度自动化和计量自动化等系统进行信息共享与实时交互，按照功能模块的部署可分为简易型和集成型两种配电自动化主站系统。

简易型配电自动化主站主要部署基本的平台、SCADA和馈线故障处理模块。集成型配电自动化主站是在简易型配电自动化主站系统的基础上，扩充了网络拓扑、馈线自动化、潮流计算、网络重构等电网分析应用功能。

2.3 配电自动化终端设备

配电自动化终端主要指安装于开关站、配电房、环网柜、箱式变电站、柱上开关处，用于采集配电设备运行故障信息和进行控制的终端设备。根据应用场合不同分为配电房配电自动化终端(DTU)、架空线馈线自动化终端(FTU)、电缆型故障指示器和架空型故障指示器。

2.3.1 架空线馈线自动化终端(FTU)

架空线馈线自动化终端(FTU)适用于10kV架空线路的分段开关和联络开关的监测和控制，按照控制逻辑可设置成电流型、电压时间型两种工作模式。

2.3.1.1 电流型工作模式

可采集三相电流、两侧三相电压和零序电流。

具有过电流保护功能和零序电流保护、两次自动重合闸功能和闭锁二次重合闸功能，

2.3.1.2 电压时间型工作模式

1) 具有失电后延时分闸功能，即开关在合位、双侧失压、无流，失电延时时间到，控制开关分闸;

2) 具有得电后延时合闸功能，即开关在分位、一侧得压、一侧无压，得电延时时间到，控制开关合闸;

3) 具有单侧失压后延时合闸功能，即开关在分位且双侧电压正常持续规定时间以上，单侧电压消失，延时时间到后，控制开关合闸;

4) 具备双侧均有电压时，开关合闸逻辑闭锁功能，即开关处于分闸状态时，两侧电压均正常时，此时终端闭锁合闸功能。

5) 具有闭锁合闸功能。若合闸之后在设定时限之内失压，并检测到故障电流，则自动分闸并闭锁合闸。若合闸之后在设定时限之内没有检测到故障电流，则不闭锁合闸;

6) 具有闭锁分闸功能。若合闸之后在设定时间内没有检测到故障，则闭锁分闸功能，延时5分钟后闭锁复归;

7) 具有非遮断电流保护功能，即当检测到流过负荷开关的电流大于600A时，闭锁跳闸回路。（负荷开关不能开断大于额定电流的负荷）

8) 可检测零序电压，具有零序电压保护功能，即在设定延时内检测到零序电压信号应立刻分闸，切除接地故障;在设定延时外检测到零序电压信号，终端不发出分闸控制命令。

2.3.2 配电房配电自动化终端(DTU)

站所终端DTU一般安装在常规的开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备遥测、遥信数据的采集，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。

2.3.3 故障指示器

故障指示器是指安装在架空线、电力电缆上，用于指示故障电流流通的装置。短路故障指示器分为户外型及户内型两种，架空线路安装户外型故障指示器，电缆线路安装户内型故障指示器。

2.4 配网通信方式

配网通信一般采用主干层和接入层两层结构组网，配网主站系统至变电站的主干通信网一般采用光纤传输网方式，变电站至配网终端之间的接入部分采用多种通信方式，主要有以下几种:

1) 工业以太网通信

有源光网络主要是利用工业以太网技术，具有技术成熟、性能稳定、组网灵活、便于升级扩容等优点，适合高温、潮湿环境、强电磁干扰等恶劣环境下的应用。不足之处是存在点对点结构纤芯资源浪费、相对投资高等缺点。

2) 无源光纤通信

无源光网络主要是利用以太网无源光网络(EPON)技术，采用点到多点结构，无源光纤传输，具有成本低、带宽高、扩展性强、组网快速灵和以及方便与现有以太网完全兼容等优点。不足之处是EPON组网方式以星型为主，对于链形和环形网络受技术本身限制支持较差，施工前需严格规划各节点的光功率，不利于灵活组网和未来扩容需求。