浅谈配电网自动化的继电保护技术应用

黄宁生

摘 要：广域继电保护下的配电网自动化系统具有故障点定位快速、可降低系统冲击、供电恢复快速等优点。文章从配电网自动化系统着手，系统分析了继电保护技术具体的应用。

关键词：配电网；自动化系统；继电保护；技术应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）21-0085-02

伴随着城市大范围停电事故的增多，造成了相应严重的经济损失，也为正常的社会秩序带来了不利的影响，因此人们对于城市配电网的可靠性关注度也愈发增强。对比国外城市配电网系统而言，我国的电网建设中，电网网络架构基础薄弱、安全保护运行控制措施较为缺乏。

1 配电网自动化系统研究

①集中式智能配电网自动化系统。其主要立足于在事故发生之后的网络重构及故障隔离工作，对于重构及隔离方面的处理判断，主要集中于配电网调度系统。另外就隔离与重构方面工作支持的瞬间系统，对于通信网络存在着极强的依赖性。其中集中智能式的自动化配电网系统终端设备方面，主要的功能是：就配电系统方面的电参数予以采集，其不足之处为缺少就地的控制举措。受技术措施条件及客观因素限制，在现实应用中，集中智能式的自动化配电网系统未能有效发挥其预期的效果。

②分散式智能配电网自动化系统。分散智能（分段器同重合器配合）形式，主要是选取了具备关和及开断短路电流能力的重合器，进行作为馈线分段的开关，对于重合器方面的重合次数以及保护动作的延时时间，均能够进行整定，通过重合器方面时序的配合，进一步实现馈线故障的自动隔离，就非故障趋于的供电功能予以自动的恢复。且采取重合器组进行实现自动化配电网功能化的话，无需通信手段进行支持。通过依据重合器自身断开故障电流的效能，实现对故障的就地隔离，即能够有效地避免因为局域故障，而导致的整体线路停电情况，同时也能动自根本降低变电站方面，出线断路器的动作次数。此系统运用的缺点主要存在于：在系统产生永久性的故障时候，为了选择和隔离故障点，会对配电系统造成多次冲击，不仅仅会致使线路老化，且对于配电系统也会造成相应的扰动，这对于电力配电网的发展而言是不允许的。

2 继电保护技术应用分析

2.1 配电网络格化继电保护的内容研究

①纳含了纵联式保护、阶段式保护、远方跳闸保护、故障状态的差动保护及远方备用电源自动切入功能的配电网终端控制保护。

②因地制宜理念下的适宜通信通道。

③在线修改保护方式或自动适应与整定值的继电保护系统

2.2 广域继电保护技术的实际应用分析

以下为笔者通过实践，结合一手拉手配电系统案例，对于广域继电保护应用情况展开的简单说明。

如图1可知，在正常的情况下，L1、L2、L3、L4线路段，由变电站A通过CB1进行供电，而L5、L6、L7、L8线路段，则是由变电站B段进行通供电，S4联络断路器为长开状态。当断路器S1及S2间的L2段出现故障（非单相接地），线路出口保护，会使得断路器CB1产生动作，将故障线路予以切除，传统意义上对于故障隔离以及供电恢复的方法，是利用重合器及分段器之间的配合，经过重合器的多次重合实现的，此方法对于通信不会产生依赖，但是因为重合器在此过程内会出现多次重合，对于配电系统方面所产生的扰动，在某些特定的环境下是无法予以接受的。

而带有配电网网络化的继电保护智能重合器，在对故障状态差动展开保护时，其基本的原理大致如下：每一馈线的分段开关，均选取智能化的重合器，每一个重合器的智能单元内，均设置有一故障状态边量装置，进行测定反映在线的电流值有无超限。当故障的电流在大于整定值的时候，也即是越限的时候，这一故障状态的变量为1，否则为0。在故障发生之时，在智能单元故障状态的变量是1抑或线路失压的时候，智能单元端便可主动的将开关的状态及状态的变量和记录的信号，以点对点形式的通信方式，转送至邻近的智能单元，经过智能单元的判断，进行识别故障的区段，并自动的将故障予以隔离，将非故障区段的供电进行恢复。这种继电的保护功能，被称之为故障状态的差动保护，能够使得配电网系统于故障发生时，避免受到多次的打击，并可以迅速的恢复供电。

在图1手拉手环网内，当开关S1同开关S2间的线段L2出现故障时，因故障电流，变电站A线路保护回事的断路器CO1发生动作，将故障线路进行切除。对于设置在开关S2与S3位置的智能单元，没有存在故障电流，经过点对点的通信，每一个智能单元故障状态的变量与临近单元主动输送来的故障状态的变量，会经过系统运算判别故障，结果是1，识别得出此故障发生于S1同S2间的L2线段上，继电保护即刻会传达跳闸的命令，快速跳开S1与S2开关，将故障予以隔离。当S1及S2智能单元，在检测到开关S1与S2是断开的状态时，此两个智能单元便会主动对出口的断路器CB1与联络开关S4，进行输送开关的状态量，CB1与S4将会分别接收到S1与S2的开关状态量，并确认其皆是断开的状态，继而分别向线路出口断路器及联络开关S4，发出开合的命令，完成非故障区的供电恢复。

当前配电网方面的网络化继电保护，对于通信通道存在的要求十分简单，既能够采取性能优秀的通信通道，诸如光纤和导引线，同时也能够采取就近原则，运用公网GPRS与CDMA-1X等来设为通信的通道。当前逐步普及的3G通信业务，也为其提供了更为优质的服务选择。另外在配电网继电保护的实现过程中，电力部门能够根据企业发展的实际情况，进行分层分项的投资，达到边投资便收益的效果。

参考文献：

[1] 蔡建新.论配电网馈线系统保护技术的应用与发展[J].中国科技财富，2011，（2）.