配电线路自动化系统配置及其运行方式研究.doc

1、1配电线路自动化系统配置及其运行方式研究摘要：本文主要是以 10kV 的配电线路为例，给出配电线路自动化的实施方案，并研究多电源以及多回路的环形供电系统的运行方式。 关键词：配电线路 自动化系统 运行方式 随着我们国家城市以及农村电网的改造项目的全面开展，自动化的配电网已经在全国各地开展起来。其中，配电线路自动化作为配电网自动化的重要一部分，对于整个配电网来说具有重要的意义。下面我们就以 10kV 的配电线路为例，给出配电线路自动化的实施方案，并研究多电源以及多回路的环形的供电系统的运行方式。 1 配电线路自动化系统的设计目标 对于配电网的自动化系统来说，其设计的原则主要是为了对配电线路进行综

2、合性管理，因此，配电线路自动化系统的设计目标如下： 1.1 实现配网线路的可靠性以及稳定性运行，降低停电的时间，缩小在停电过程中设计到的范围，尽最大可能地减少由于停电而产生的有关损失。 1.2 对配电线路的相关设备的实际运行情况进行科学、专业监控，并且对于配电网进行实时的检测，从而确保配电网的相关事故得到准确、快捷的处理。 1.3 提升配网系统的整体管理以及运行的水平，在数据化的信息系统基础上，对配电系统的相关设备以及配电线路加强管理强度，保证对2配电系统的相关设备以及配电的线路实施管理的过程中及时、科学而又准确，从而提升设备的使用效率，增强配电系统的实际供电能力。 1.4 实现配电系统资源的

3、共享，在一定程度上优化配电决策，提高系统管理，提升配电的工作效率。 1.5 在以“总体规划、分布实施”为配电系统的原则的基础上，实现市区全部范围之内的自动化配电系统。 1.6 在设计配电系统方案的过程中，需要始终坚持实用原则和经济原则，并且在确保配电系统的实施的可靠性以及经济性，为配电线路自动化系统的设计提供科学而又成熟的产品与技术，确保实施设备的质量，确保设计的系统的可靠以及稳定。 为了实现上述配电线路自动化系统的设计目标，我们需要对配电线路的实际结构以及配电的主要接线方式进行合理的优化与合理的分段，与此同时，对于配电线路的相关通信设备、自动化的配电开关以及主站的 DMS 软件进行科学的选择

4、。通过以上操作实现具有灵活联络功能的配电线路，消除有可能发生的瞬时性的故障，隔离出有可能发生的永久性的故障，降低计划检修频率，减小由于故障而导致的停电范围，减少停电的时间，提升配电线路的可靠性，提高配电网的实际运行水平，进而降低配电线路的维护以及检修的工作量。 2 配电线路自动化系统的结构 2.1 配电线路的自动化开关 配电线路的自动化开关不仅可以考虑使用自动的配电开关和重合器，还可以考虑使用真空开关和柱上 SF6 开关。然而，依据各个地区所具有3的配电网的主要特点，同时充分地考虑到配电网未来的发展以及相关设备的提升，一般情况下，我们使用真空开关或者柱上 SF6 开关作为配电线路的自动化开关，

5、这是因为上述两种类型的开关均具有截断短路电流的功能，因此，使用这两种类型的开关可以对本级的故障段进行自主截断操作，进而降低配电线路所发生的停电机会。与此同时，这两种类型的开关的运行时间比较长，具有一定程度的实际运行经验。我们在配电线路的开关中采用 FTU，从而构成配电线路的自动化开关，由于 FTU 能够利用网络进行控制，并且具有远动型通信接口，因此，其可以满足遥信、遥测以及遥控要求，又由于 FTU 支持各种各样的通信方式，所以它还可以进行电量的测量、记录开关动作的次数、提供编程的接口与接口的软件等操作。在配电线路的自动化系统中，系统需要的各种信息经过 FTU收集以后，由通信系统向主站传递，然后

6、主站所下发的控制性命令再通过通信系统传达到 FTU 并执行。同时，FTU 还能够对开关的磨损情况进行自动的监测，进而将检测的信息上传给主站，主站工作人员根据获取的相关信息安排线路的检修计划，避免实行盲目的检修作业，从而降低检修的时间，减小检修的范围。 2.2 主站的 DMS 系统 在主站 DMS 系统中，其主要软件如下：SCADA 软件、故障的自动隔离软件、AM/FM/GIS 软件以及转供系统软件等。主站 DMS 系统具有开放式的操作平台以及方便而又灵活的图形操作界面，能够实现纵向与横向的集成。其中，SCADA 软件不仅可以对配电线路进行遥信、遥测以及遥控操作，还可以实现报警、模拟、监视以及数

7、据记录等工作。而故障的自动隔离4软件以及转供系统软件能够在故障发生以后对发生故障的区段进行准确的预测，进而对故障区域进行隔离。对于 AM/FM/GIS 软件来说，可以将配电线路相关的设备的具体位置、供电区域的数字化地图、配电系统设备的相关参数以及设备的实际运行情况进行针对性的对应，进而实现系统运行数据的实时性以及可视性，有利于管理好配电线路。最后，对于一些高级的应用软件来说，我们可以利用它们实现短路电流的计算、潮流计算、停电方案的分析、网络的重构以及开关操作等。在主站 DMS 系统中，其基本配置如下：光纤 Modem、PC 工控机、输入与输出设备以及通信口等。 2.3 通信系统 对于通信系统来

8、说，其通信的方式主要使用的是主从与双环形的光纤通信方式，我们知道，这两种通信方式具有各自的优势，双光纤的环形结构不仅能够节省光缆，还可以克服由于故障而产生的影响，具有较强的自愈能力。一般情况下，通信系统主要包括有：主站端的主机 Modem 以及若干个具有 FTU 配置的从机 Modem，并且任何一个 Modem 都具有光纤的收发口，利用两根光纤将其串接组成双光纤的通信环。通常情况下，这两个通信环均进行作业，有关的信号以相反的方向在两个通信环内进行传输。当通信环的光缆出现故障的时候，光信号会通过故障点的两侧所具有的光纤 Modem 位置自发地进行返回，从而确保正常的通信运行。 3 配电线路自动化

9、系统的运行方式 在配电线路进行正常运行的过程中，配电线路的自动化开关中所具有的 FTU 结构能够持久地记录以及检测开关的状态、配电线路的电压以及电流，进而计算相应的功率5的因数等系统参数。如果开关状态或者线路的参数发生异常，FTU 可以通过通信系统把发生异常的信息传递给主站。主站的 DMS 系统在一定的时间范围内会对配电线路的 FTU 进行查询，并且将获取的信息记录在案，存进系统的历史数据库中。主站的工作人员可以在主站的显示器中，通过区域地图作为查询背景，查询上述有关数据，进而通过对各路的开关进行遥控与操作，控制配电线路系统的主要运行方式。如果配电线路出现一定程度的故障，主站的 DMS 系统可

10、以接收到来自 FTU 的故障信息，并且启动相应的检测与隔离操作，最后对于记录故障的 FTU 进行巡检，判断是否实行故障隔离或者非故障段的负荷转供性方案。 如下图所示，我们对配电线路自动化系统的运行方式进行具体分析。在系统正常运行的过程中，图中所示的开关 a、开关 b、开关 c 和开关 d 均处于断开的状态，并且上述 4 条配电线路都是独立的。而当系统出现故障时，如果该故障属于瞬时性的故障，自动化开关会在分闸以后进行重合，进而消除掉故障，确保配电线路正常供电。如果该故障属于永久性的故障，则出线断路器在分闸以后进行闭锁，导致配电线路 A 出现停电现象，然后线路中的各个开关向主站传递故障信息，启动相

11、应的故障检测以及故障隔离操作，最终判断发生故障的区段。 4 结语 通过上面叙述我们了解到，该配电线路自动化方案能够适用于各种各样的配电线路中，并且可以对发生故障的线路进行自动式隔离与自动式恢复，最大程度上提升了配电线路的可靠性和自动性。与此同时，该6线路的主站系统具有开放式的平台，能够兼容一些高级的应用软件，可以在系统发生故障以后很短的时间之内，对故障的分支以及故障点进行准确定位，进而排除系统再次发生永久性的故障，保证配电线路运行的安全。 参考文献： 1冯德，侯跃.配电线路自动化技术介绍J.内蒙古电力技术，2002（12）. 2林功平.配电网馈线自动化技术及其应用J.电力系统自动化，1998（04）. 3蔡桂龙，金小达.配电自动化系统通信方案设置J.电网技术，1999（04）. 4陈元新，蒋铁铮，马瑞.配电线路自动化系统配置及其运行方式J.华北电力技术，2000（03）. 5李强有.配电线路自动化系统配置及其运行方式分析J.工业技术，2010（13）.