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基于配网管理的馈线自动化应用李晖

发表时间：2020/5/20 来源：《基层建设》2020年第3期作者：1李晖 1杜敏 2王颖

[导读] 摘要：随着我国的经济实力不断提升，电网的建设和发展越来越快，规模也是越来越大，伴随着规模和复杂性的提升，安全问题就越来越受关注。

        1国网山西省电力公司阳泉供电公司山西省阳泉市 0450002国网山西省电力公司忻州供电公司山西省忻州市 034000
        摘要：随着我国的经济实力不断提升，电网的建设和发展越来越快，规模也是越来越大，伴随着规模和复杂性的提升，安全问题就越来越受关注。通过馈线自动化技术的优势和特点，能够帮助电网出现问题时进行及时有效的隔离，很大程度上保证整个电网的安全。本文通过对配电网馈线自动化技术在我国的当前应用现状进行分析，提出当今馈线自动化技术现实应用的问题，并对问题进行探讨，以实现故障判断。
        关键词：配网管理；馈线自动化；应用
        1 引言
        近年来，随着现代经济和社会的发展，人们对电网的电能质量以及可靠性提出了更高的要求，智能电网的发展变得尤为重要。实现配电网自动化是智能电网发展的要求。作为配电自动化系统的关键组成部分，配电网馈线自动化的运行状况直接影响着配电自动化的实施效果。提高馈线自动化水平对改善配电网故障处理，保证配电网安全可靠运行具有重要意义。
        2 馈线自动化原理及方案概述
        馈线自动化是基于电网分段处理的一种自动化控制技术，利用分段开关将供电线路分为各个供电区域，当某区域发生故障时，由控制系统发出跳开动作指令，从而实现故障区域隔离，并重构配网结构，恢复非故障区域供电，从而避免了因故障而导致的持续失电问题。根据配网整体结构和通信条件，可将馈线自动化分为就地控制和远方控制两种方案。就地控制是通过分段开关器对分段开关进行动作控制，并与出站断路器或重合器上的分段开关配合使用，以此实现故障区域的隔离。就地控制方案对通信条件要求不高，投资成本较低，但该方案存在开关动作次数过多、恢复供电间隔长、故障定位不准确的问题。远方控制方案对通信条件要求较高，建设投资投入较大，但具有适应范围广、故障定位精确、恢复供电及时等特点，在故障隔离与恢复时，相应的分段开关仅需动作一次，有利于延长分段开关使用寿命。远方控制方案适用于复杂、多电源的配网结构，不限于架空线或电缆供电，因此，远方控制馈线自动化方案具有较高的应用研究价值。
        3 配电网馈线自动化发展状况
        近年来，我国信息化技术水平的提升为配电网馈线自动化技术的应用提供了有利基础，已经形成将网络结构作为基本架构、将信息作为基础平台的一体化配电网馈线自动化结构体系。现阶段，我国已经成功构建高电压电网骨架网络与各级统一发展的电网系统，所以当前阶段我国电网系统需要在维持供电安全、稳定和经济的前提下深入研究馈线自动化技术的应用设计。不仅需要达成系统管理分散电能的目的，还需实时监控其运行状态，进而将高稳定集成电网系统的供电目标进行实现，由此一来电网综合运行的目的得以达成。此外，构建配电网馈线自动化系统还需统一管理电网，进而达成切实提升电网管理水平的目的。就现阶段我国电网系统而言，其首要任务是研究配电网馈线自动化系统中存在的故障和应对技术，进而可进一步推动我国配电网馈线自动化系统的发展。综合来看现阶段我国配电网馈线自动化技术的研究工作，已经取得相对理想的结果，但是配电网馈线自动化技术应用的普及度还相对较差，所以需要就该问题采取有效措施。
        4 馈线自动化技术的相关分析
        4.1 馈线自动化控制流程
        基于上述架构，配电终端FTU和TTU实时向配电主站发送状态信息，配电主站收集、处理、存储整个馈线环的故障信号，依据故障发生时间，判断该故障为瞬时故障或永久故障。当配电故障为瞬时故障时，不触发馈线自动化处理流程。而当故障为永久性故障时，则由馈线处理系统依据预设条件发出动作指令，从而实现馈线故障的自动化控制。

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根据馈线瞬时故障和永久故障类型，为避免馈线自动化控制频繁动作，影响配电网控制稳定性，馈电自动化控制触发条件应满足：（1）开关事故分闸。当开关分闸由事故原因引起时，其判断条件以分闸动作信号和开关过流保护动作信号为依据，考虑到信号传输和事故维持时间，可将分闸故障时间间隔设置为5s，连续收到两次及以上故障信号，即可判定为开关分闸故障。（2）开关故障跳闸。当开关事故分闸发生后，如重合闸动作完成，即为瞬时故障。如跳闸开关分闸维持一段时间后仍保持分位状态，则可判定为永久性故障，判断时间可根据重合闸整定动作时间最大值确定，可在开关事故分闸后延迟5～10s。
        4.2 集中式馈线自动化模式
        集中控制模式是通过通信系统由控制主站／子站收集ＦＴＵ的故障检测信息，实现对配电网的运行状态的识别，然后集中进行故障的识别和定位，同时自动完成故障隔离和非故障区域的供电恢复。在此模式中需要由通信网络、现场开关的监控终端和控制主站／子站三部分协同完成。集中控制模式是目前应用较为广泛的一种模式，其功能完善，不会对系统造成多次过电流冲击，但需要通信投资较大，目前主要适用于供电要求质量较高的城市区域。
        4.3 远方控制
        远方控制是继就地控制之后的一项自动化电网监测和故障判断控制方式。利用相关的监测设备，实施远程的线路监测控制，然后将收集到的信息传递给计算机进行处理，在这一阶段过程中，通过监测设备进行电路信息的采集，然后传到控制中心进行数据反馈。最后由判断单元的判断算法进行判定后，得出最终的结论。及时让电网的相关工作人员看到，进行接下来的相关动作命令，这样可以更加及时有效的对电路网络中的故障进行判断排除。及时修复网络中的故障问题，对于我国的电网发展有着极为关键并且重要的影响。
        4.4 就地控制
        就地控制是我国的配电网馈线自动化发展的第一个阶段，也是其发展的初始阶段。通过利用本地线路上的配置设备进行配合控制，判定区域内电网的故障情况以及故障位置，在电站的出线口安装重合器或短路器，线路上安装重合器或分段器，这样可以及时的确定出现故障的部分，及时隔绝出现故障的线路。更好的、更快的进行电路恢复。在这个阶段，我国的电网迅速发展铺开，在这种投资小、技术简单、见效快的方式下，迅速的形成庞大的电网系统。
        5 结束语
        综上所述，随着我国信息技术水平和社会经济水平的不断提升，配电网馈线自动化技术是大势所趋，因此必须给予高度重视。现阶段我国配电网馈线自动化系统主要借助重合器和分段的反复动作实现识别和检测馈线故障的目的，但是此种情况存在过于依赖通信的弊端，所以配电网馈线自动化系统的持续发展和进步会受到一定的制约。有关专家和学者需要继续深入研究配电网馈线自动化技术，并争取设计出更加科学合理的应用方案，使我国供电质量得到根本提升，使得日常供电更加稳定安全。
        参考文献：
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        [4]郑淑仪，罗滨.配电智能分布式馈线自动化调试方案的研究与设计[J].电工技术，2019（08）：63-65.
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