配网自动化及馈线自动化技术探讨

配网自动化及馈线自动化技术探讨

饶平香

（国网福建泰宁县供电有限公司福建省354400）

摘要：作为配电自动化必不可少的一部分，馈线自动化能够自动对所有馈线的数据采集过程与运行方式进行监视。通过馈线自动化的开展，当系统在运行过程中出现馈线故障时，能够及时发现故障并对故障作相应的隔离，及时恢复区域的电力输送，使得供电系统具备更高的可靠性。

关键词：配网自动化；馈线自动化；原理与作用；实现

引言

电力系统中的小电流接地系统单相接地故障选线定位问题研究多年，但一直没有形成有效的解决办法，究其原因是在故障发生时，所涉及的故障特征十分复杂，故障边界条件不确定，无法使用统一的数学模型描述故障特点。其电网结构线路参数的不平衡、过渡电阻的大小、消弧线圈的使用、电压电流互感器的限制等因素，都会严重影响故障选线定位的精确性。

一、馈线自动化的原理与作用

馈线自动化的原理大体为：凭借收集电网分段开关、联络开关等电气量的相关信息、数据，并对其加以分析和处理，最终定位故障，再选择一套科学的故障处理方案。

（1）定位故障。配网故障有简单与复杂之分。通常来说环网双电源供电容易出现简单故障，相反，如果是环网多电源供电则很可能出现相对复杂的配网故障问题、故障问题出现后，配网系统可以参照馈线的遥测数据来分析与计算，从而定位故障点，并能明确故障类型，在此基础上来隔离故障。

（2）隔离故障。自动化系统第一步有效集中合并配网某一环节的多种故障，再拓展隔离范围，最终规划出区域故障范围，形成故障界线，再对应核查靠近故障界限的各种设备，从而有效隔离故障、实际的故障隔离故障并非一帆风顺，可能遭到外界因素干扰，对此自动化系统将不断地更新隔离边界，最终形成一个稳定的隔离区域、

（3）供电恢复。故障隔离成功后，对于非故障区域也要进行科学处理，具体集中在负荷转移与提供方案的编制与选择，具体可以考虑以下几点：转供电源的优先级别，通常来说，电源内电能余量越大，转供电源的级别也对应升高。同时，也要分析故障边界上有无挂牌、接地类似问题，如果发现对端电源剩余容量不足，无法达到转供要求，就必须采取拆分措施，具体体现为：对拆分转供负荷，实行多电源同时提供电能，从而形成最理想的供电恢复方案、

二、配网自动化的实现

1、配网自动化系统结构

我国电网所应该的配网自动化系统的主要结构有四种模式，第一种为主站、子站和终端三层结构，为集中采集和集中监控模式；第二种为主站、子站和终端一层结构，采取集中采集和分散监控模式；第三种为主站、终端两层结构，采取集中采集和集中监控模式；第四种为以自动化开关设备互相配合的自动化模式。这四种模式各有优点和缺点，应当根据每个地区不同的现状和需求来选择适合的模式。

而不论哪种模式建设，主站建设是非常重要的一步。主站的实用是整个配电自动化系统实用的关键。配电网馈线的监控点变化比较多，业扩也经常进行改线。而配电自动化系统必须能够及时的同步这些变化，这样主站的系统才能够实时的展示现场实际信息。如主站系统不能够及时的更新配网现场的变化，其显示和实际的运行情况不一样，这就严重影响了配电自动化系统的可靠性及实用性。因此应该建立严谨科学的配电自动化系统，将配网的运行、工作范围、维护工作过程、强制配网修改都及时同步到配电自动化的系统中，将现场的设备也投入运行，避免因信息不一致而导致配网自动化系统失去实际的应用意义。

2、配网主站建设

1）配电网实时数据采集与控制。通过终端设备和通信系统将配电网的实时状态传送到主站，在主站对配电网络进行远方监视和控制，与调度自动化类似。包括配电开关的状态，保护动作信息，运行数据等。提供主站控制方式下的馈线自动化功能，用于完成线路故障的快速定位、隔离和非故障区段的供电恢复，要求适用于各种复杂的网络。

2）配电地理信息管理（AM/FM/GIS）。以地理图为背景对配电设备、配电网络进行分层次管理，包括查询、统计等。

3）配电网应用分析（PAS）。对系统采集的运行数据进行分析计算，为调度员提供辅助决策，包括：网络拓扑、状态估计、潮流计算、网络重构、无功优化、仿真培训等，配电网具有与输电网不同的特点，因此配电网应用分析的算法与能量管理系统（EMS）有所不同。

4）与其它应用系统（如EMS系统）接口。根据生产和管理的要求，配电主站系统需要与其它应用系统交换数据，给供电企业内部其它部门提供配电网的信息。配网主站的建设应遵循统筹规划分步实施的原则，在规划时要考虑系统的安全可靠、实用和易于扩展。配网主站管理的对象是配电线路中的设备，而调度管理的是变电所内的设备，两者结构类似，因此需要从投资和系统投入运行后维护管理的方便性考虑。

3、配电自动化通信模式

配电自动化系统运行需要整合通讯技术，借助通讯技术将主站系统控制命令准确传输到不同距离的配电终端，实现配电自动化运行控制，并且对于配电终端设施运行情况进行实时键控制，一旦设备出现故障问题，难以正常使用，将故障信息借助通讯技术传输到配电控制中心。由于配电自动化设备运行环境较恶劣，并且广泛分布在配电线路周边，内部系统构成较为复杂，很容易受到客观因素影响。所以，在实际应用中应充分考量通信技术的可靠性和安全性，注重对通讯设备定期维护和检修，因地制宜，选择最为合理的通信技术，只有这样才能充分发挥其原本作用，确保后续配电自动化正常运行，提升配网运行效率和运行质量。

三、馈线自动化的实现

就目前而言，我国馈线自动化实现的方式主要有两种：①重合器和分段器的应用。在配网调度馈线自动化系统中，重合器和分段器都是一种开关设备，是整个系统中非常关键的部分。重合器具有较为完善的保护和控制功能。可以按照设定好顺序，对重合和开断进行自动化操作管理，也可以同时进行闭锁和复位等自动化操作。而分段器是通过与开关结合，可以在没有电压或电流的情况下进行自动分闸；②综合智能方式的应用。在配网调度的馈线自动化系统中，综合智能方式的应用是一种新型的改良模式。它受多种因素限制，目前在电力市场上应用范围较为狭隘，主要适用于电力远程控制中的辅助性措施。在配网调度的综合监控系统中，不仅具有远程监控功能，还同时具备本地监控功能，是配网调度馈线自动化系统发展的主要方向。综合监控系统是在远程监控的基础上进行了智能化计算方法，且不需要进行任何硬件设施的增加。在发生故障时，综合监控可以通过FIU对其进行识别和智能判断，有效地实现了对局部故障进行监控管理，快速准确的隔离了非故障区，有利于电力的快速快速维修和恢复。

结语

配网自动化对正常运行或故障情况，带来的经济效益和可靠性的提高是十分明显的。随着计算机软硬件技术的发展，将会有越来越多的新技术应用于配电网中，配网自动化技术会逐步成熟，为配电网安全高效的运行提供技术保证。随着电力市场的实行，供电企业对配电网运行的安全性和经济性要求越来越高，配网自动化是解决这一需求的必由之路。相信配网自动化建设必将为我国的配电网发展做出巨大贡献。

参考文献：

[1]陈秋.基于配网调度的馈线自动化应用探析见科技创业家，2012，（12）

[2]陶绍开.浅析配电网馈线自动化的发展及展望见信息技术，2012，（1）

[3]肖潇.城市配网自动化及其配网规划的应用探讨[J].中国高新技术企业，2015，6（20）.

[4]马飞飞，马涛.城市配网自动化及其配网规划的应用探讨[J].商品与质量，2015，11（42）.