1、浅析钢铁企业配电网馈线自动化技术的现状和发展摘要：钢铁企业电力系统往往涉及到发电、供电、配电、用电等多个环节。但发电和供电因涉及到入网设备，保护及控制系统配置都比较齐全，而配电网因主要是企业的内部供配电，在保护和控制方面很少有系统的考虑，近年来越来越多的配电网问题已成为影响钢铁企业电力系统运行的主要因素，而配电网馈线自动化技术也越来越受到人重视。 关键字：馈线自动化技术控制模式配电网 中图分类号：TM7 文献标识码： A 钢铁企业电力系统往往涉及到发电、供电、配电、用电等多个环节。但发电和供电因涉及到入网设备，保护及控制系统配置都比较齐全，而配电网因主要是企业的内部供配电，在保护和控制方面很少
2、有系统的考虑，近年来越来越多的配电网问题已成为影响钢铁企业电力系统运行和各生产线安全稳定运行的主要因素，也越来越受到人重视。钢铁企业的电力系统可否根据自身特点，参考智能电网技术之馈线自动化技术，再采用先进的通信、检测、控制技术，选用适合的馈线自动化控制模式，来实现钢铁企业电力系统的安全可靠运行。本文主要介绍馈线自动化控制模式的选择，引申出钢铁企业智能电力系统运行架构的构建及钢铁企业较适合的两种馈线自动化技术方案的优点等。 一、馈线自动化控制模式的选择 若按系统控制方式进行划分，馈线自动化包括综合智能控制、集中远方控制、就地智能控制方式，因此必须根据配电网的结构形式、负荷性质及资金投入情况，对馈
3、线自动化控制方模式进行综合分析。 （一）就地智能控制方式。就地智能控制方式指采用电动操作机构的环网柜或负荷开关及 FTU 馈线智能终端，并经 PTP 通信把记录信息及故障后开关状态传至相邻开关的 FTU，以判定故障区段，同时对具体故障进行隔离处理，并自动恢复供电。实践证实，就地智能控制方式具有一次投资少（分段开关采用负荷开关） 、自动隔离故障等优点，同时也具有多次重合必对系统及负荷设备造成严重冲击、故障恢复时间较长（超过1min） 、部分开关需更换成重合器、通用性及扩展性几乎完全缺失等缺点。结合就地智能控制的优缺点可知，该控制方式适合应用到网络结构较简单（农村或郊区） 、运行方式较固定及辐射型
4、或架空线路。 （二）集中远方控制方式。集中远方控制方式指智能终端首先对各开关的运行状况进行采集后，再经通信网络传至配电子站及配电控制中心，若某区段发生故障，那么配电子站或控制中心便对故障进行自动定位，同时人工干预或自动发出有关指令，以隔离该故障区段，并同时恢复未发生故障区段的供电。实践证实，集中远方控制方式具有一次性投资高、对通信系统、主站、子站的依赖较大等缺点；同时也具有下列优点：所具备的四遥功能能够实现对馈线运行工况的实时监控；分布式智能控制终端的集中智能控制能够实现对故障进行一次性隔离操作。 （三）综合智能控制方式。随着馈线智能终端 FTU 功能的优化升级，综合智能控制方式应运而生，其中
5、此种全新的综合智能控制方式具有就地控制、远方集中控制两种功能，此外两种功能允许互为备用，因此 FTU具备数据采集、数据保护两种功能，注意现场的快速通信通道最好采用光纤以太网，以实现动作速度的提高。实践证实，综合智能控制方式具有下列优点：快速隔离故障；若面临闭环运行，那么未发生故障的区段能够实现持续供电，同时该控制方式也存有下列缺点：馈线开关全部选用断路器；综合投资成本相当高；需对变电站的保护定值进行调整；需建立光纤通道，同时 FTU 具备网络通信功能。根据综合智能控制方式的优缺点，该控制方式适合应用到供电网可靠性较高的工业园区、经济技术开发区等类负荷。 二、钢铁企业智能电力系统的运行架构 结合
6、配电网馈线自动化技术的相关要求，钢铁企业智能电力系统运行架构的建立主要采用电力系统混成控制理论，其中该类电力系统的运行架构大多采用多层结构（见图 2）进行描述。 图 2 钢铁企业智能电力系统的运行架构 如图 2 所示，钢铁企业智能电网系统的运行架构具体包括最高决策指挥层、中间处理与操作层、底层、离线与在线分析、数据采集与监控，其中最高决策指挥层主要完成底层动态电力系统关键节点状态的接收与数据处理，同时再根据事件及类型定义判定“事件”及事件类型形成与否，最后再就事件下达控制命令，以实现对中间层的驱动；中间处理与操作层主要完成上层控制指令的接收，同时再对受控电力系统控制设备的运行状况进行综合分析，
7、以形成优化控制方案，最后再以操作指令的形式把此优化控制方案下达至底层的受控装置；底层由负荷控制设备、用电设备、变电站、发电机组及各种 DFACTS 的功率单元组成，注意负荷控制设备自带有数字型闭环控制器，以完成中间层操作指令的接收与执行；离线与在线分析由电力系统动态与静态分析、离线与在线分析组成，此乃最高决策指挥层；数据采集与监控指经 SCADA、PMU、WAMS 实现操作层与指挥层过程数据及模型参数的汇集，以满足上述层次的运行需要。 配电网馈线自动化技术方案 基于主站监控式的集中式配电网馈线自动化 对于配电网馈线自动化技术来说，在实际应用中，不能总是应用一种方案。随着多元化思想的发展，不同的
8、用电负荷都要选择与负荷性质相配套的配电网馈线自动化技术。图 1 为基于主站的馈线自动化控制模式。 图 1：基于主站的馈线自动化控制模式 从图中我们可以看到，这种应用模式，不仅充分发挥了配电网馈线自动化技术的优势，同时适应性较强，能够在多种环境下应用。此种应用模式主要具有以下优点：第一，它主要是以集中控制为核心，并且综合了电流保护、RTU 遥控及重合闸功能；第二，这种模式相对以往而言，能够快速的识别故障，并且快速切除故障。此种模式能够充分实现故障隔离的效果，并且在几秒到几分钟时间内，恢复供电。第三，应用这种模式的成本较低，符合持续发展的要求。 基于子站控制式的馈线自动化 除了上述的方案以外，还可
9、以采用基于子站控制式的馈线自动化技术来解决问题。就目前情况而言，配电子站通常位于变电站或者配网分控制中心，其功能涵盖通信处理和就地监控。随着电网自动化技术和监控技术的日趋成熟，现阶段的配电站子站已经不仅仅是一个附属系统，它还是一个非常重要的处理机构。简单来说，在馈线故障的处理当中，故障识别、故障隔离等工作都可以通过配电子站完成。不仅缓解了主站的压力，同时提高了工作效率。但值得注意的是，这种控制模式需要整个配电网馈线自动化系统来协调解决故障隔离与故障负荷转移的关系。 就目前的情况来说，钢铁企业中各二级配电室基本上都有一套独立的监控系统，只是没有完全连成网，成为能互相通信的配电网自动化系统。而变电
10、站、电厂等负荷中心都已与集控中心通信、远动及集中监控调节，我们可以借助于集控中心的监控系统平台，将发电、变电、配电、用电各环节的监控系统都做成能共上同一平台，采用基于子站控制式的馈线自动化技术，统一规约、接口来建立钢铁企业的配电网馈线自动化系统，对发变供配用各个环节统一实施调配、监控调节及节电、节能管理，可大大提高钢铁企业电力系统运行的安全可靠性和经济性。从这方面来说钢铁企业的配电网馈线自动化系统建设发展前景非常广阔，总体的提升空间很大，希望我们能依据不同用户、不同负荷性质，设计建设出功能更全、运行更可靠、操作更便捷，系统更优的钢铁企业智能电力系统。 参考文献： 1杨学斌.配电网馈线自动化技术的应用及发展J.中国石油和化工标准与质量,2012,32(7) 2顾秀芳.配电网馈线自动化技术的分析与展望J.电气技术,2010,(9) 3冼伟源.浅谈新形势下 10kV 配电网馈线自动化系统控制技术及应用J.城市建设理论研究（电子版） ,2013,(23)
