如何在配电网自动化中实现馈线自动化

如何在配电网自动化中实现馈线自动化

发表时间：2010-10-22T10:41:38.983Z 来源：《魅力中国》2010年10月第1期供稿作者：廖秀梅[导读] 这是馈线自动化系统中所采用的一种改进的控制模式，目前这类产品的应用还不多。

廖秀梅（鹿寨县电力公司，广西鹿寨 545600）

中图分类号：TM7

摘要：在分析10kV配电网实现馈线自动化技术的基础上，对如何提高供电质量、供电可靠性和灵活性等方面作了进一步阐述。关键词：配电网；馈线自动化；控制方式

目前，我国6-10kV配电系统均为小电流接地系统，实际应用中的国内小电流接地选线装置由于系统的复杂性及信号传递过程中的非线性元件的影响，或者由于产品设计、制造、调试、安装方面存在的缺陷，误判的机率较高，装置的稳定性较差。如何正常判断单相对地故障的位置并隔离故障和恢复供电显得尤为重要。只有进一步加强城网改造并逐步实现配电自动化，才有可能迅速提高供电的可靠性水平。

1 馈线自动化的作用

1.1 减少停电时间，提高供电可靠性

城市供电网的发展是采用环网“手拉手”供电方式并用负荷开关将线路分段，利用馈线自动化系统实现故障段的自动隔离，即无故障区段自动恢复供电，可缩小故障停电范围，减少用户停电时间。

1.2 降低网损，提高供电质量

馈电自动化系统可以实时监视线路电压的变化，自动调节变压器的输出电压或分段投切无功补偿电容器组，保证用户电压满足要求，实现电压合格率指标。

1.3 实现状态检修，减少配电网运行和维护费用

馈线自动化系统可对配电系统及设备运行状态进行实时监控，可以有目的地适时安排检修，减少检修的盲目性。

2 馈线自动化的控制方式

2.1 分布就地控制方式

2.1.1 利用重合器和分段器

这是在通信技术不发达、配电自动化发展的初始阶段所采用的做法，主要方式是重合器（断路器）加分段器。以架空环网为例，变电站的出线采用重合器，其它的柱上开关为分段器。故障时，通过检测电压加时限，利用上一级重合器的多次重合，实现故障隔离，然后按事先顺序自动恢复送电。

2.1.2 利用重合器和重合器

线路上的开关均采用重合器，采用重合器作为馈线分断开关。重合器具有切断短路电流的能力，并且自身具有保护及自动化功能，线路发生故障时，利用故障段所在重合器的多次重合以及保护动作时限的相互配合，实现故障自动隔离，自动恢复供电功能。采用重合器组网实现馈线的自动化功能不需要通信手段，性能上比采用分段器的方式有所改进。缺点主要是：（1）重合器也需要多次重合才能隔离故障，对配电系统及一次设备影响较大。

（2）线路上重合器之间保护的配合靠延时实现，分段越多，保护的级差越难配合。

（3）为了与重合器保护级差配合，变电站出线断路器是最后一级限时速断保护，分段重合器越多，出线开关限时速断保护延时就越长，对配电系统的影响也就越大。

（4）由于重合器的开关具有切断故障电流的能力，因此投资较大。

2.2 综合智能控制方式

这是馈线自动化系统中所采用的一种改进的控制模式，目前这类产品的应用还不多。该控制模式是以远方监控为主，本地监控为辅，吸收了就地监控的优点，发挥前2种控制的优势，实施综合监控，这也是未来的发展趋势。为了达到综合控制，主要在馈线自动化终端单元FTU中采用了一种具有自适应特点的智能算法，可以做到在通道完好的情况下，靠远方监控发挥集中控制的优点，在通信通道某处发生故障，全部远方控制有困难时，可局部就地控制，即由处于该区域的FTU中的自适应智能算法进行判别，快速有效地隔离故障，恢复供电。这样，能够较好地克服远方集中控制的不足，使整个系统的控制机制得到优化，大大的提高馈系统的性能。

3 馈线自动化系统的基本构成

3.1 条件

3.1.1 源布点合理。

3.1.2 10kV主干网架形成。

3.1.3 已具备联接条件。

环网供电一次系统，包括一次主接线、柱上开关或环网开关柜的选择、线路分段、环网点的定位、都与馈线自动化相关。

3.2 对10kV配电网自动化系统的基本要求

3.2.1 接入配网的用户有两个或两个以上电源供电的可能性。

3.2.2 当线路故障时，可使故障段实现自动隔离，以缩小事故停电范围，减少事故停电时间、户次。

3.2.3 可自动、手动实现网络重构、负荷转移。

3.2.4 对配网运行状况方式进行远方监视或控制。

3.2.5 与其他自动化系统可进行信息交换、资源共享，支持配网运行有关的管理过程，并符合相关的标准与规定。

3.3 开关

开关是实现配电自动化的一次设备中的主要元件。除原有10kV开关所要求的基本内容外，还需要提供PT、保护和测量CT、操作电源及控制器工作电源等。这部分开关主要分柱上开关和台式、多路组合开关柜两大类。

3.4 电压、电流互感器（传感器）

馈线线路监控系统对电压电流变换器的负载能力的要求较低，可用电压、电流传感器类装置。

3.5 馈线远方终端（FTU）

FTU是实现配电网监控、对配电负荷开关（架空线）或环网开关柜（地下电缆）进行数据采集与控制（SCADA）的自动化设备，是馈线自动化系统与一次设备-----配电开关的接口部分，其功能及性能，特别是运行可靠性，直接关系到整个系统的性能。

FTU的基本功能是遥测、遥控及遥信（即三遥），与调度自动化RTU类似，但其可靠性、抗干扰性能要求更高，供电方式特殊，应有故障电流检测功能，类似于继电保护。其设计应考虑的基本功能有：采集功能、传输（发射）功能、接受并执行遥控命令功能、事件记录并主动上报功能、闭锁功能及自诊断功能。

3.6 馈线自动化主站（FA）

馈线自动化系统可通过馈线自动化主站（FA）——区域集控站——FTU分级组织实现。配电网的实时信息通过就地的FTU采集，传送到区域集控站集中后，上报自动化主站；主站的控制命令通过区域集控站转发给就地的FTU执行，进而完成对配电网的监测和控制。

馈线自动化主站是馈线自动化系统的最高层，它的主要功能有：监视系统的运行状况，系统的事故判断处理与上报，信息的采集处理并上报，非事故状况下的网络重构方案决策并执行，无功、电压监控。

4 结语

馈线自动化系统是一个复杂的系统的集成，各部分有着密切的关系，任何一部分出现问题都会使整个系统难以完成其重要的使命。设计、研究一种技术性能先进、可靠性高的馈线自动化系统是一项细致、全面的工作，具有很重要的现实意义。