唐贵华 施伟 江维
(安徽省电力公司铜陵供电公司,安徽铜陵 244000)
馈线的另一种叫法是配电线路,是配电系统的重要组成部分。馈线自动化技术是保证用户供电可靠性的关键技术。现有的馈线自动化技术可分为三类:基于重合器的自动化技术,基于通信的自动化技术和基于保护的自动化技术。
基于重合器的自动化技术诞生于20世纪80年代的发达国家[1-4]。该技术利用分段器、重合器等一次开关设备实现馈线自动化,如图1所示。在该模式下,靠分段器、重合器的反复配合动作来自动实现的故障区段的查找、隔离和非故障部分的恢复供电。当馈线中发生故障时,安装于变电站的过电流保护瞬时动作,跳开变电站内线路首端的断路器,切除故障线路,负荷失电。断路器动作后,打开线路上的所有分段器。经过一定时间延迟,首先闭合距离断路器最近的分段器,然后试合断路器,如果断路器再次跳开,则确认故障区段,打开相应的分段器,隔离故障,其他区段负荷由备用电源恢复供电;如果故障消失,则再次打开断路器,闭合下一级分段器,直到发现故障区段为止。分段器和重合器由于不需要通信,也无需人工干预,是一种比较合理的配电线路自动化模式,并在我国获得广泛应用。但是,该模式的不足之处为最终故障切除时间长、断路器负担重、未故障部分恢复供电慢。
近年来,随着通信技术的快速发展,出现了基于馈线终端单元FTU和网络通信的馈线自动化技术[5],如图2所示。在该模式下,故障的查找、隔离以及恢复供电是靠FTU采集故障信息并上传给调度中心,调度中心控制断路器和负荷开关的分合操作。当系统中发生故障时,调度中心基于全局的信息,确认故障区段,跳开相应的断路器和负荷开关。该模式的显著优点是具有很高的自动化水平,开关只需一次动作,缺点是它对于通道的依赖性太强;由于系统决策指令由调度中心发出,加之通信通道的延时,非故障区段的恢复时间也长;系统可靠性直接取决于通道的可靠性。
由于基于通信馈线自动化技术,系统构成复杂,可靠性低,清华大学提出了基于无通道保护的新型馈线自动化技术[6],如图3所示。该自动化系统由断路器、配电线路自动化保护和备用电源自动投入单元三者互相配合。当馈线中发生了故障后,故障线路两侧的过电流保护和低电压保护启动,其中延时短的首先跳开相应的断路器。当线路一侧的断路器跳开后,本侧的保护装置检测到系统中电气量的突变,基于无通道保护原理加速跳开本侧断路器,实现故障就地隔离和就地保护。当故障隔离后,具备备用电源自动投入功能的继电保护检测到负荷失电,闭合联络开关,实现失电负荷的供电恢复。本技术是实现了馈线故障的就地保护、就地控制和就地跳闸,实现失电负荷的快速供电恢复,减少了停电时间,提高了供电可靠性,是一种新型的馈线自动化技术。
本文对已提出的馈线故障处理技术进行了综述,分析了各自特点,为配电系统自动化系统应用提供参考。基于重合器的馈线自动化技术由于不能满足供电可靠性的要求,已逐渐被基于通信的馈线自动化技术取代。基于通信的馈线自动化技术能基本满足我国现阶段馈线自动化的需要,并易于与以后的配电自动化系统兼容,是现在馈线自动化系统的主要应用技术。而基于无通道保护的馈线自动化技术是一种新型的技术,将是馈线自动化技术发展的方向。
[1]徐丙垠.馈线自动化技术[J].电网技术,1998,22(3):54-60.
[2]陈 勇,海 涛.电压型馈电自动化系统[J].电网技术,1999,23(7):31-33.
[3]孙福杰,何俊佳,邹积岩.基于重合器和分段器的10 kV环网供电技术的研究与应用[J].电网技术,2000,24(7):33-36.
[4]刘 健,张 伟,程红丽.重合器和电压—时间型分段器配合的馈线自动化系统的参数整定[J].电网技术,2006,30(16):45-49.
[5]李贵存,刘万顺,郭启军.配电自动化馈线终端的信息采集与通信规约[J].电网技术,2000,24(7):103-105.
[6]董新洲,施慎行,王 宾,等.新型配电线路自动化模式[J].电力系统及其自动化学报,2007(3):78-80.