基于配网管理的馈线自动化应用

郭浩

摘要：配电网馈线自动化技术在信息化技术基础上得以发展，近些年来我国信息化水平的不断提升促进了配电网馈线自动化技术的进步，因此，其应用范围不断扩大。人们对配电网方面的要求越来越高，所以十分有必要对配电网馈线自动化进行深入研究，进而做到供电质量的有效提升。本文探讨的重点内容是配电网馈线自动化的研究和设计，在梳理现阶段我国配电网馈线自动化发展状况的基础上，提出自动化技术解决方案，期望提升我国配电网馈线自动化技术的应用水平。

关键词：配网管理;馈线自动化;应用

1 引言

随着我国电力系统建设的不断加速，配网结构日益复杂化，配电设备也越来越多样化，且配电系统运行环境较为恶劣，存在大量的谐波源、三相不平衡、电压闪变污染等问题，配电系统运营与维护面临严峻考验。基于此，配网自动化引起了广泛关注，电力系统已开始试点使用配电自动化技术。馈线是连接各配电网络节点的重要线路，是配网建设的重要组成部分。通过馈线自动化建设，能实时监控配电线路运行情况，及时发现馈线故障并实现自动化隔离、诊断与恢复供电，实现配电网运行监控的自动化控制，从而达到提高供电可靠性和电能质量的目的，实现配电系统的高质量、稳定、经济运行。

2 概述配电网馈线自动化

配电网馈线自动化系统属于一种在集成化通信网络基础上构建的配电装置，通过测量技术、自动控制技术和传感器达成保证电网运行安全的目的，可切实提升配电网的实际工作效率和质量。安全性高、稳定性强和耗能少是配电网馈线自动化的基本特征，所以说配电网馈线自动化系统属于现代先进技术的重要产物。当前阶段随着我国信息技术水平的提升，各类自动化信息控制技术被积极应用于配电网馈线自动化系统之中，电力资源的利用率大幅度提升，而且有利于成本的降低。综合来看配电网馈线自动化系统集合了各类信息系统，其信息处理得以优化，进而电力资源利用的科学合理性大幅度提升，于我国配电网馈线自动化系统的良好运行有积极意义。

3 馈线自动化技术在配电网中的功能

3.1 监测运行状态

通过馈线自动化的监测设备进行电网电路的实时监测，实时的对电路供电的电压变化以及其他变化进行信息的收集和反馈，能够很大程度上提升电力工作人员对故障位置的确定，当然现在随着科学技术的不断进步，馈线自动化监测技术不断的提升，其智能化程度不断提高，对于电路的监测能力也不断的增强，能够更好的为电网进行监测服务及时发现定位故障线路进行故障位置信息的反馈。

3.2 故障隔离、供电保障

配电网馈线自动化技术能够及时的将电网的故障部分进行隔离，防止其影响到更大的区域。配电网馈线自动化的隔离功能对于整个电网系统来说是非常重要的，对电力系统的发展和扩张有着非常关键的作用，也对用户电能质量的提升，有着较为明显的作用。

4 探讨配电网馈线自动化技术解决对策

4.1 分层解决策略

使用分层解决策略需要遵循相应的原则，因为分层处理策略之间具有相应的关联性，所以应用分层处理策略时需要提前了解掌握配电网自动化系统的分层结构。通常而言可将分层处理策略分为以下几个部分：首先，借助配电终端有效监测和识别相应的故障;其次，以配电站子站为辐射中心，利用分层处理策略达成配电网馈线自动化有效处理与合理管控的目的;最后，确定配电站主站为调配中心，借助分层处理策略开展全局性的系统管理和网络优化，此种模式的层次性相对较高。

4.2 非故障区域恢复供电

配网馈线故障发生后，可将故障区域分为故障区域和失电区域，根据失电区域相对于故障区域的位置，可将失电区域划分为电源直连电气区域和孤立失电区域，即故障区域上游为直连电气区域，下游为孤立失电区域。针对由单个开关分闸引起的馈线故障，通过故障节点开关合闸操作即可恢复，且电源直连区域属于正常供电的一部分，不存在负荷不足的问题。而针对由多级开关分闸引起的馈线故障，在电源直连区域恢复供电时，仅对单个开关进行合闸处理无法实现供电恢复，可依据就近原则，先对每个开关的状态进行检测，根据故障节点分闸位置，依次对分闸开关进行合闸操作，从而确保恢复供电的可靠性和稳定性。针对失电区域的供电恢复，需要明确其联络开关的数量和线路。例如，在一进二出环网柜母线柜发生故障时，如两个出线分别出现孤立失电区域，则可通过配电终端获取该节点联络线和失电区域内联络开关数量，并根据自动化系统预设条件，重构配电结构，对联络开关进行合闸操作，从而实现失电区域的恢复供电。此外，为确保失电区域电源能够满足失电区域供电需求，在配网规划和设计时，应结合配网区域用电需求计算其容量，确定馈线最小负荷和最大负荷。在多电源供电的情况下，应根据失电区域用电负荷，优先选择负荷均衡度高的作为电源，降低失电区域接入对配网的影响。

4.3 智能分布型馈线自动化技术

智能分布型馈线自动化与就地型馈线自动化的最大区别在于自动化终端相互之间存在通信关系并可进行信息共享，通过拓扑结构和开关量信息共享，实现线路故障就地快速切除与自动恢复。结合以下简单拓扑模型对智能分布型馈线自动化动作逻辑进行分析。正常运行方式下各自动化断路器状态如图2所示，且DTU之间、DTU与站内过程层网络之间进行信息共享，实现以下几个功能：（1）网络差动保护：通过电流信息的传递和差值运算，实现线路故障就地快速切除;（2）网络拓扑保护：通过拓扑结构和开关量信息共享，实现线路故障就地快速切除;（3）对等式备自投：不依赖于主站，通过网络共享环内各开关的状态和保护动作信息，判定故障已隔离后合上开环点开关实现自愈。

4.4 供电控制结果判定

在失电区域恢复供电后，系统可根据是直连电气区域还是孤立失电区域，配电终端和状态信息及合闸动作返回结果进行综合性分析，如两者结果一致，则馈线自动化控制动作完成，如未成功，则可判定为自动化控制失败，应及时联系电力维修人员现场查明原因。

5 结束语

随着中国经济、社会的快速发展，人们生活水平的日益提高，对配电网的供电质量需求也将越来越高。伴随着科技的不断进步，计算机以及通信技术的大发展，全球5G移动通信时代已经来临，我国5G的建设、应用和推广均处于世界领先地位，为智能配电网的发展奠定了坚实的技术基础。未来馈线自动化系统将不再受高额通信成本的制约，向着更加智能化、信息化、数字化的方向发展，为我国更多地区提供强有力的电力供应保障，为建设现代化国家提供强有力的支持。

参考文献：

[1] 沈培锋，张明，嵇文路，梅军，应俊，封士永，刘明祥.基于主站的分布式馈线自动化组网技术研究[J].电气自动化，2019，41（01）：56-59+114.

[2] 李浩然.城市配电网智能分布式饋线自动化系统研究[J].自动化与仪器仪表，2019（01）：10-14.

[3] 陈冉，陆健，刘明祥，封士永，应俊，郑义.适应分布式馈线自动化的配电网拓扑模型生成方法[J].南方电网技术，2019，13（01）：60-65.

[4] 许明雷.配电网馈线组自动化技术及其应用分析[J].中国管理信息化，2019，22（02）：101-102.

[5] 高盛，刘冰，张卫东，高原，徐冲，袁宏坤.一种智能配电网馈线自动化技术的研究[J].电子技术与软件工程，2018（23）：112.