配电网馈线自动化技术及其应用

刘凤超

摘要：目前国内的电力系统已经形成包含发电、输电、配电、用电四个主要环节的固定分配模式，而配电是连接用电的直接环节，配电环节的好坏直接影响着终端用户用电的可靠性和供电质量。但长期以来，电力系统的配电自动化程度不足、用户停电时间长、故障定位难、恢复难等问题一直都没得到真正解决。提高配电网馈线自动化程度是提高配电系统可靠性和供电质量的主要技术手段。本文主要分析探讨了配电网馈线自动化技术及其应用情况，以供参阅。

关键词：配电网;馈线自动化技术;应用

在电力传输系统当中，共有四个环节的内容，分别为发电、输电、配电和用电，这其中，又以配电环节最为重要，是整个电力传输系统的枢纽。近年来，在国家和电力企业的共同努力下，我国的电力传输系统得到了迅猛的发展，基本完成了全国的配电自动化覆盖，有效的提升了电力供应的质量，保障了各行各业的用电需求。但是与发达国家相比较，在配电网馈线自动化技术方面还存在一定的差距。因此，研究分析配电网馈线自动化技术及其应用具有重要的现实意义。

1城市配电网馈线自动化技术的发展

近年来国家都多次提出要建设智能电网，智能电网的核心和关键就是馈线自动化技术，馈线自动化技术就是对发生故障的区域或线路进行快速的检测和隔离，并及时恢复非故障区域或线路的供电。早期故障检测常采用原始的首段切除全段线路供电，然后通过后段开关多次断开-重合-断开过程来检测故障区域，但这种方法操作复杂，检测时间长，非故障区域停电时间长。目前国内逐步采用通过重合分段断路器和自动配电开关来消除线路的临时故障，隔离永久故障。这种方法的优点是无需人工干预，各分段断路器间无需通信，但缺点是最终故障切除时间长，断路器重合闸负担重，非故障区域供电恢复长。随着计算机控制技术和通信技术的发展，配电网络也更需要智能化和信息化，也就提出了以馈线终端单位（FTU）和网络通信为基础的馈线自动化，该方式下采用故障信息的采集和上传，通过集中控制来快速定位和切除故障区域，国内部分高新技术区也正开展这种最新的馈线自动化。而一个城市或地区的配电网馈线自动化的发展不是一蹴而就的，采用分区域分阶段逐步发展才是科学可行的。

2馈线自动化的关键技术

馈线自动化涉及技术众多，本文主要针对以下几点展开论述。首先，建立可靠通信系统。配电网通信存在点多、覆盖广的特点，宜采用综合通信方式。市中心、市区繁华区域，往往负荷相对密集，推荐环网光纤通信;市区、市郊区域，推荐无线通信，具体需因地制宜，综合优化选用。其次，配置配网馈线终端。馈线远方终端FTU要求如下：（1）配电网正常运行时，FTU检测馈线运行情况;发生故障时，FTU可识别故障电流。（2）可适应户外工作环境，如：-40～65℃环境温度、高电压、雷电、强磁场等。（3）小型、低能耗、低成本，便于推广。再次，提供可靠不間断电源。馈线自动化对电源系统要求高，其必须可提供线路上分段/环网开关等一次设备操作电源、通信收发器工作电源、FTU工作电源。正常运行状态下，电源系统处于浮充状态;断电状态下，蓄电池组供电。最后，实施系统集成技术。馈线自动化系统与其他系统存在紧密联系，如SCADA、用电管理系统、地理信息系统等，对此应实施系统集成技术，实现信息高度共享。

3配电网馈线自动化技术的具体应用

（1）馈线终端的故障处理。在馈线终端故障处理过程中，首先，馈线终端通过对检测到的故障信息的分析，对故障的具体类型进行判断，识别其属于瞬时性故障还是永久性故障。然后，把分析的故障信息结果进行上报，配电主站向馈线自动化终端下发故障整定值，例如，电压和电流以及零序功率等，同时由多个配电自动化终端分别执行故障隔离和非故障区域恢复供电的控制命令。（2）配电子站故障处理。在配电自动化系统中，配电子站发挥着重要作用，它不仅要与变电站中的远程测控终端（RTU）相连接，负责变电站中各种数据信息的采集，而且还负责故障信息的查询、上报、故障区域的隔离等工作，在配电网恢复供电中发挥着重要作用。比如，如果配电网馈线终端检测到一些瞬时故障，就会上报到配电自动化子站，配电子站不进行操作，直接再上报给配电主站。如果馈线终端检测到的是永久性故障，上报给配电子站后，配电子站就会对其进行分析，判断故障发生的具体位置，并发出相关命令，远程控制开关操作，对故障区域进行隔离。（3）配电网主站故障处理。在配电网故障处理中，配电主站的功能主要表现为通过对参数的整定和管理，发挥隔离和恢复供电的作用。比如，配电网中的故障已经超出配电子站的区域或者配电子站对故障隔离没有成功，这时配电子站就会上报给配电主站，通过对各个配电子站的协调来完成故障隔离工作，然后再恢复程序，保证非故障区的正常供电。（4）配电网架空线路故障处理。架空线路是配电网中电力输送的主要途径，是保证配电网供电可靠性的一个重要方面。在处理架空线路中，首先由馈线自动化终端对架空线路故障进行检测，接着馈线自动化终端和配电子站对架空线路的故障进行分析和定位，最后由馈线自动化终端配合配电子站或者配电主站完成架空线路的隔离和恢复供电工作。

4结束语

在社会发展新时期，我国对电力的需求不断增加，在这种形势下，我们必须提高配电网运行的水平。在配电网运行过程中，馈线自动化技术的应用在很大程度上提高了配网故障的处理效率，对于配电网的安全高效运行具有重大意义。近年来，随着经济社会的发展和科学技术的发展进步，配电网馈线自动化模式不断改进，向着更加智能化的方向发展，提高了故障处理的自动化水平，缩短了恢复供电的时间，在更大程度上提高了配电网供电的可靠性，使配电网能够更好地为我国经济社会发展和人们的生产生活提供电力服务。

参考文献：

[1]马开波.配电网馈线自动化技术及其应用[J].科技创新与应用.2018（11）.

[2]梁品能.配电网馈线自动化技术及其应用[J].百科论坛电子杂志.2018（23）.

[3]王孟定.配电网馈线自动化技术分析[J].自动化应用.2018（08）.

（作者单位：国网天津市电力公司宝坻供电分公司）