关于配电网馈线自动化的方式及应用探讨.doc

1、关于配电网馈线自动化的方式及应用探讨摘要：配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，通信技术是配电自动化的关键。目前，我国配电自动化进行了较多试点，由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可，光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上，这使得馈线终端能够快速地彼此通信，共同实现具有更高性能的馈线自动化功能。 关键词：配电网馈线自动化应用 Abstract: The power distribution automation technology is important techniqu

2、es to serve the urban and rural distribution network transformation construction, including feeder automation of distribution automation and distribution management system, distribution automation communication technology is the key. Realization of feeder automation can completely established in the

3、 optical fiber communication based on, which makes the feeder terminal can quickly communicate with each other, to achieve higher performance of feeder automation. Key words: distribution network; feeder automation; application 中图分类号：F407.67 文献标识码：A 文章编号： 1 馈线自动化的基本功能 馈线自动化系统应具有如下功能: 遥测、遥信、遥控功能； 故障处

4、理:故障区域自动判断和自动隔离,故障消除后迅速恢复供电功能； 负荷管理:根据配电网的负荷均衡程度合理改变配电网的运行方式；重合闸控制:当发生过电流并导致断路器跳闸时启动,并在断路器一侧电压恢复时开始延时计数,从而实现沿线从电源至末端依次重合,若一次重合失败则不再重合； 对时功能； 过电流记录功能； 事件顺序记录(SOE)功能； 定值的远方修改和召唤功能； 停电后仍维持工作的功能。 2 配电网自动化的特点和要求 2.1 终端设备工作环境 对于输电网自动化系统的终端设备，一般安装在变电站里，运行环境温度在 0至 55范围，但是配电网自动化系统中，有大量的终端设备是安装在室外的，满足设备运行性能指标

5、要求的环境温度在-25至65范围，湿度要求为 95%。此外，还要满足防风雨、散热、防雷电等技术要求。 2.2 可靠性 对于配电网自动化系统中的终端设备进行远方控制非常频繁，因此对其可靠性要求很高。 2.3 组网 配电网自动化系统的测控对象为进线变电站、配电变电所、分段开关、并联补偿电容器、用户电能表和重要负荷等，因此站点一般会有成百上千甚至上万个之多。在这种条件下，不仅对系统的组织带来较大的困难，而且在配电网自动化中心的计算机上处理的信息量也十分庞大。 2.4 配套 需要与配电网的改造配套进行，例如配电网环网化、配电线分段化等。没有配电网的科学拓扑结构，配电网自动化的系统、组织方式也难以确定。

6、 3 配网自动化系统类型的选择 目前，国内在配网自动化系统的应用上大致分为两大类型：一类是电压型系统，一类是电流型系统。两个系统各有优缺点。这里着重分析电压型系统应用于配电网的基本出发点。 3.1 从 10kV 配电网运行方式上来看，因为我国 10kV 系统目前多为中性点不接地系统，较适合采用电压式设备，将其应用于 10kV 架空线的配电自动化系统较为合适； 3.2 从电力系统运行可靠性方面来看，电压型系统的优点较为突出。 从杆上设备的故障判断方式来看，电压型设备仅需根据配电线路的电源有无来进行判断，而电流型设备用 RTU 则要求开关 CT 配合来判断故障电流的位置和方向，RTU 自身的故障判

7、据需要根据分段区间的负荷变化来整定，这对负荷经常变化的配电网来说，是相当麻烦的； 从杆上设备的维护来看，电压型设备工作电源取自线路，不需要额外提供；而电流型设备 RTU 虽然也可用电源变压器作为正常时的供电电源，但在线路故障时，必须依靠蓄电池供电，才能保证通信的正常进行。蓄电池需要定期维护检查，这使得系统一次设备的免维护性大大降低； 从线路的恢复供电方式来看，电压型系统虽然由于采用逐级投入的方式，使开关动作次数增多，在缩短停电时间上不如电流型设备，但在实际应用时，因断路器重合，分段开关逐级的投入，可以有效地避免线路因涌流而引起断路器的误动作。 4 电压型馈线自动化系统的方案 架空配电系统用以电

8、压型馈线自动化为基础的配电自动化系统可分为 3 个阶段实现。 4.1 杆上配电自动化。架空线路用馈线自动化设施由同杆架设的杆上真空自动配电开关(PVS)、具有故障诊断功能的远方终端单元(RTU)和电源变压器(SPS)组成。电源变压器从线路两侧采集配电线路上的电压，以作为开关电源和用于故障检测判断的检测信号，利用 RTU 自身所具有的智能化检测功能，可与开关设备配合，共同完成故障区段的隔离、非故障区段的恢复供电，并且利用站内故障区段指示设备，通过计算站内断路器合分闸时间，判断出故障区段并通知运行人员检修。这一阶段的特点是：无需通信系统，利用杆上设备自身智能化功能就能够独立完成架空系统配电自动化的

9、基本功能。这一阶段的完成，可减少停电区间，缩短停电时间，提高供电可靠性，实现了馈线自动化的基本功能。 4.2 遥测遥控自动化。为了使配电自动化再上一个台阶，以提高供电可靠性、改进供电质量、实现优秀的电力信息管理、为用户提供完善的服务、降低运行费用和运行人员劳动强度为目标,在完成了第一阶段的基本功能后，实现以遥测、遥控自动化为纽带的计算机管理配电自动化，是配电自动化的更高层次的发展。 4.3 计算机管理配电自动化。在此阶段中，作为联系杆上设备和站内全面计算机管理中间环节的遥测、遥控自动化阶段，起到了承上启下的重要作用。采用电压型配电自动化系统的发展思路，杆上配电自动化阶段可以不依赖通信方式，独立

10、实现配电自动化的基本功能，而遥测遥控自动化可以方便地从杆上配电自动化阶段扩展而来。 5 配电自动化管理系统需注意的问题 5.1 规划和建设好配电网架:规划和建设好配电网架，是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式，其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化，并将 10kV 馈线进行适当合理的分段；保证在事故情况下，110kV 变电容量、10kV 主干线和 10kV 馈线有足够转移负荷的能力。 5.2 解决好实时系统与管理系统的一体化问题:由于配电自动化(DA)涉及的一次设备成本较大，目前一般仅限于重要区域的配网使用，而AM/FM/GIS 则

11、可在全部配网使用。若使用一体化可通过 AM/FM/GIS 系统在一定程度上弥补 DA 的不足，故配电自动化及管理系统的实时 SCADA 和AM/FM/GIS 的一体化颇为重要。所谓一体化，是指 GIS 作为计算机数据处理系统平台的一个组成部分，整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证，使得 SCADA 和 AM/FM/GIS 通过一个图形用户界面(GUI)集成在一起，从而提高系统的效率和效益。 5.3 配置合理的通信通道:通信系统信道的选用，应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求，按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线

12、推荐使用高中速信道，试点项目建议使用光纤。 5.4 选择可靠的一次设备:对一次开关设备除满足相应标准外，还应满足配电自动化及管理系统的要求：第一、三遥接口。模拟量接口：电流互感器或电流传感器，电压互感器或电压传感器；状态接口：开关分、合状态，开关储能状态，SF0 压力状态；控制接口：分闸控制，合闸控制。第二、操作电源。满足开关操作时的电源供应：交流失电后，与控制设备配合能满足数据通信和故障隔离、恢复供电对动作次数的要求。 6 馈线保护的发展趋势 目前，配电自动化中的馈线自动化较好地实现了馈线保护功能。但是随着配电自动化技术的发展及实践，对配电网保护的目的也悄然发生变化。最初的配电网保护是以低成

13、本的电流保护切除馈线故障，随着对供电可靠性要求的提高，又出现以低成本的重合器方式实现故障隔离、恢复供电，随着配电自动化的实施，馈线保护体现为基于远方通信的集中控制式的馈线自动化方式。在配电自动化的基础上，配电网通信得到充分重视，成本自动化的核心。目前国内的主流通信方式是光纤通信，具体分为光纤环网和光纤以太网。 这种实现方式实质上是在自动装置无选择性动作后的恢复供电。如果能够解决馈线故障时保护动作的选择性，就可以大大提高馈线保护的性能，从而一次性地实现故障切除与故障隔离。这需要馈线上的多个保护装置利用快速通信协同动作，共同实现有选择性的故障隔离，这就是馈线系统保护的基本思想。 7 结语 随着经济的发展，观念的变化，在电力市场自由化的环境下，对配电自动化系统的经济性要求将会更高，配电自动化各种功能之间的协调性要求增强，对信息的需求加大，新的技术和管理措施，从而对配电自动化功能的集成及综合提出了更为严格的要求。 参考文献 1王明俊等，配电系统自动化及其发展J.北京:中国电力出版社，1998. 2焦邵华, 电网智能保护新技术的研究, 华北电力大学博士学位论文，2000.4