电力系统自动化配网智能模式技术

浅析电力系统自动化配网智能模式技术[摘要]本文基于电力系统自动化配网需求及特征，展开了合理规划配电数据通信网、确定设备选型、基于智能模式技术构建自动化配电网的科学实践探讨，对合理明确智能模式技术内涵，提升电力系统配网的智能自动化、可靠性、高效运行性与安全服务性有积极有效的促进作用。

[关键字]电力系统；自动化配网；智能模式

电力系统配电网的科学、合理规划

电力系统配网的自动化原理是利用处于环网结构中开环运行的配电线路在分段开关的分割作用下，形成若干供电区域的过程。基于该类构建特征，配电网的自动化实现必须依靠科学规划策略的强化支持。即首先供电线路必须通过有效的连接形成供电环网，并至少具有双电源装置，如果在密集供电区域还应布设更多电源的供电系统。同时在搭建过程中各干线线路必须通过合理的分段，从而有效避免长距离线路在某部位出现故障，引发整体线路的持续失电现象。我们应通过加设分段开关进行倒闸控制，及时将非故障供电区域的负荷进行转移。在该分段控制中我们需合理遵循操作原则，依据具体故障情况或按照负荷相等原则，或依据线路长相等原则，也可按照用户数量的均衡原则，进行科学的分段操作。一般来讲为了有效提升投资效益，我们一般将长度为三米以内的配电线路分为三段，如果超过三米则分段也不宜超过五段。为了有效节省设备投资，

我们可采用负荷式分段开关从而省略断路器的布设环节，当电网发生供电故障时，分段开关可有效将故障区域予以隔离，而非将故障电流切断。在含有电路器的电网中，故障区域划分的分段开关发生跳开从而将故障隔离，在此阶段，故障电流已经被切除。目前，我国相关开关生产单位已研发出针对分合负荷电流、短路电流及过载电流的户外10千伏真空断路器，该设备通过与基于计算机控制原理的遥控技术及终端数据传输设备的有效连接可最终实现高效的遥控操作以及自动化信息数据传输与通讯功能。

2、电力系统自动化配网中开关设备的合理选择

在电力系统的自动化配网中，开关设备因其重要的安全调控职能而成为一项关键设备，为了高效实现控制中心与各个分段开关的数据可靠通信，在设备的合理选型环节我们应确保开关及断路器应同时具备长距离遥控操作、基本信息数据通讯功能及独立完善的电源操作系统。同时为了准确获取负荷电流、短路及过载电流量，实现远程遥信、遥脉与遥测等综合功能，我们应选择开关装置内部设有ct与pt电气设备的型号，从而令其完善发挥对负荷电流、各类故障电流的判断职能。当前很多户外真空开关设备断路器均具备上述丰富功能，成为开关设备中的典型代表。

3、电力系统控制中心及开关设备间的数据通信网络配设

自动化配网中对相关电力通信系统的数据传输速率及可靠性要求较高，该方面也是自动化配网建设的关键环节和主要技术瓶颈。

当前，我国一些地区的电力系统已完成了对自动化配网的建设，其通信方式主要采用无线通信、光纤及载波通信，其中无线及载波通信受限因素较多，配网设置较不稳定，但同时具有投资成本低、建设环节简便的特征，因此较适用于电网系统区域涵盖范围不大的城镇自动化配网环境。而在大中型城市的自动化配网建设中，我们应科学选择光纤配网通信方式。该类方式虽然投资成本较高，但却有丰富的兼容性，支持以太网及多种类接口的网络通信模式，且信息数据的传输速率较快，具有系统高可靠性等优势，因此是自动化配网通信构建方式的首要选择。在系统电源的操作设计环节，我们应科学选用220伏特交流电源，并为实现对设计需求的充分满足，我们应在整体电力系统配电网络中多设置几套电源系统，这一具体数量应科学依据系统电压降、通信电源线路的实际分布、运行情况进行综合的评定选择。

4、电力系统自动化配网的智能模式技术策略

基于不同的电网自动化故障处理形式，我们可将自动化配网分为智能分布模式及集中模式两类，基于其优势技术策略，我们展开更深层次的探讨。

4、1无通信就地控制分布模式技术

无通信就地控制分布模式主要指当发生电网故障后，现场ftu （配电网自动化）本身具备对故障的自动判断及隔离、重构网络的功能，而不需要引入通信及主站系统进行共同参与，依据分段器选

择的类别特征我们可将分布模式分为三种。第一种为依据时间型电压开关进行的分布模式，该模式主要采用电压型设备分段器依据变电站进行的出线重合闸操作直至再次发生故障的间隔时间进行对故障区域的确定，依靠控制器对电压进行检测，同时通过延时重合完成对故障的隔离及对系统供电的恢复，该类开关设备需要完成多次的分闸及合闸操作并形成对电网的多次冲击。第二种方式主要为基于电流型开关的分布模式，主要采用电流型设备分段器对电流故障进行检测，并依据出线重合闸对故障电流的开断操作次数合理确定故障区域，对故障线段进行隔离操作。该类模式比上述电压型方式操作环节简便、设备的动作次数也相对减少，但同样需要完成多次的重合操作。同时基于该模式不包含对电压的检测功能，因此不适用于环网供电系统。还有一种分布模式为基于电压、电流型开关的控制方式，首先在开关设备的两侧同步安装电流及电压互感装置，该环节中控制器可实现对故障电压与电流的双重故障判断。在该模式中一般在分段开关位置增设电压型功能，同时在联络开关位置增设电流型功能，其一般用于对单环接线方式的处理，且操作方案具有一定的唯一性。

4、2智能自动化配网的分布模式技术

自动化配电网的智能分布操作模式主要在线路层履行故障处理职能，通过对智能型ftu的通信传输进行故障信息的交换，并有效实现对分布于线路层故障的自动处理。该类分布技术模式需要我们

在将同一电网线路中的ftu以及变电站出线中的监控保护装置科学设置为对等性质的通信网。一旦线路呈现永久性故障时，变电站中的出线短路装置便会因重合失效而发生跳开，此时，线路中的ftu 则及时通过与其有电路联系的临近ftu发生交换控制，令故障信息电流合理交换并准确的履行故障定位。在该类智能控制的分布模式操作下，自动化电网可在较短的时间内恢复故障隔离区域以及非故障区域的供电，并在一定层面有效降低上级主站的供电负担。由于需要进行对故障信息的交换因此该类模式的通信配置必然较为复杂，因此我们需要视投入成本能力及电网区域特征进行合理的选择与应用。

4、3智能自动化配网的集中模式技术

该类集中模式又可被称为远方的自动化控制模式，在电力系统配电网络出现故障后，现场ftu可将相关故障信息及开关状态通过通信系统发送至主配电站系统中，依据配电网中包含的实时拓扑结构，应用相应逻辑算法对故障区域进行合理确定，同时制定与之相适应的可行性优化故障恢复程序及步骤方式，并进一步通过自动化或人工式的干预方式对相关开关设备发出操作指令。该模式能综合完善的考虑开关的运行操作次数、负荷恢复标准及网络约束等因素条件，并优选配网故障的恢复操作方案。在现有配电网具有较大的布设规模且接线较复杂的情况下，该模式恢复方案可成倍增长，因此在方案的选择中我们应科学遵循合理的目标原则，控制恢复的负