饋線自動化技術(shù)在配電主站中的運用初探

高山 單德森

【摘要】本文先對饋線自動化系統(tǒng)進(jìn)行框架分析，重點闡述在配電主站中的運用，旨在為電力部門發(fā)展提供建議。

【關(guān)鍵詞】饋線自動化技術(shù);配電主站;故障檢測

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對電力需求逐漸提升，要求其更加穩(wěn)定，但是配電主站運行中故障的產(chǎn)生會降低電力供應(yīng)穩(wěn)定性，使用饋線自動化技術(shù)有利于解決此問題，以此促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。

1、饋線自動化系統(tǒng)框架分析

饋線路是配電系統(tǒng)中的重要組成部分，當(dāng)然也是配電主站中的核心與關(guān)鍵。饋線自動化技術(shù)指電力運行時若出現(xiàn)問題，可通過自動化自動檢測并找出故障區(qū)域并切除，保證線路正常供電的技術(shù)，饋線自動化系統(tǒng)框架包括一次設(shè)備、控制箱、通信與控制主站幾部分組成。

第一，一次設(shè)備，包含電流傳感器、開關(guān)、電壓互感器。其中的開關(guān)設(shè)備包含自動重合器與負(fù)荷分段器等，因為配電主站中的饋線自動化需要配合電網(wǎng)使用環(huán)網(wǎng)與分段供電的形式，線路故障區(qū)域中的斷開與恢復(fù)供電需要配合監(jiān)控系統(tǒng)中的遙控負(fù)荷開關(guān)和其他構(gòu)件。自動重合器是電力通信中饋線自動化最早產(chǎn)生的一種一次設(shè)備，可以配合電壓-時間的原理實現(xiàn)工作。配電電路出現(xiàn)故障的時候開關(guān)自動閉合，若產(chǎn)生的故障是永久性的，則需自動閉鎖并隔離。自動重合器不需要過多的通信設(shè)備，但是運行時間長，耗電較多，對饋線開關(guān)設(shè)備性能要求高，所以在自動化高速發(fā)展的新時期，已經(jīng)被逐漸替代。饋線自動化挑選的負(fù)荷開關(guān)與分段器都要具備一定電力操作的能力，可以在變電站主站中斷路器將故障隔離之后再進(jìn)行電力運輸。饋電線路中的監(jiān)控設(shè)備對電壓與電流交換器要求低，使用一般的電流電壓一次設(shè)備即可。其在饋線自動化技術(shù)中的使用可以起到SCADA系統(tǒng)與聯(lián)結(jié)開關(guān)的橋梁作用，包含供電電源、開關(guān)、遠(yuǎn)方終端、控制箱體、通信終端組成?？刂葡湓陴侂娂夹g(shù)中起安全閉鎖的功能，可以手動控制與遙控操作結(jié)合，其運用需要有不間斷電源，經(jīng)常使用的是兩組12伏直流可充電蓄電池串聯(lián)?？刂葡浒仓迷趹敉?，外層具有較強(qiáng)的防腐蝕、防寒與防潮能力。通信終端，包括電臺、載波機(jī)與光端機(jī)等，另外信道的選擇需結(jié)合實際，按照通信條件與配電自動化需求，按層分配、資源共享，常用信道種類有無線、有線、微波與光纖等。

第二，控制主站，對于此類信息的處理一般來自與FTU數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對故障線路的定位，并能科學(xué)隔離并回復(fù)供電，為人機(jī)提供結(jié)構(gòu)。另外控制主站作為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的節(jié)點時，需要具有信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，并對上一級的SCADA系統(tǒng)和其他有關(guān)系統(tǒng)快速通信。

2、饋線自動化技術(shù)在配電主站中的運用

2.1饋線自動化技術(shù)基本功能

饋線自動化技術(shù)主要指如果配電主線中的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，可通過人工或者自動控制，在最短的時間內(nèi)切斷電源，最大程度的減少故障區(qū)域相連設(shè)備發(fā)生故障的概率，降低不利影響。另外，通過對主站設(shè)備的快速分析，在短時間內(nèi)完成對故障的計算與處理，發(fā)出處理指令，能夠保證在最短的時間內(nèi)能完成電力的恢復(fù)。配電主站中的饋線自動化技術(shù)的使用需要投入大量的資金，由于其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合，容易受黑客的攻擊，造成電力系統(tǒng)的崩潰。另外為了解決這一問題，在電力系統(tǒng)中添加了太網(wǎng)與GPRS網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù)，建立更新型化的FTU饋電自動化系統(tǒng)，通過無線、專線與外網(wǎng)等工作形式，科學(xué)的減少配電站工作成本，將故障發(fā)生概率降到的最低，提升配電系統(tǒng)運行高效性。

2.2饋線自動化技術(shù)在配電主站中運行方法

配電主站中的饋線自動化系統(tǒng)的工作流程有兩個方面，即故障診斷與處理，其中最重要的是故障處理，也是該系統(tǒng)最主要的功能，與以往配電站中重合閘的工作模式相比，饋線自動化的運用靈活性與及時性更強(qiáng)，可實現(xiàn)無需人工，對線路產(chǎn)生的多種故障模式科學(xué)判斷與在線處理，無需切斷電閘，減少對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的電流震蕩，進(jìn)而降低對配電站系統(tǒng)的二次損壞。對于饋線自動化技術(shù)的診斷為：圍繞配電終端進(jìn)行線路與設(shè)備的故障檢查，然后經(jīng)過對子系統(tǒng)的分析開展初步的處理工作，最后在主站系統(tǒng)中收集數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行幾種的處理。若上述環(huán)節(jié)中的子系統(tǒng)工作不及時，即不能隔離故障部位，就會造成有關(guān)信息直接運輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，并在此開展計算、調(diào)度與處理工作。

另外饋線自動化系中的FTU模塊的主要工作是對收集到故障信息進(jìn)行分析后處理，此處瞬時采集電流值，并作為故障評價標(biāo)準(zhǔn)，若出現(xiàn)單相電的接地故障，零線點位與正常線路調(diào)換，將正常線路的電壓值提升到故障電位的1.4倍以上?；诖薋TU系統(tǒng)自動識別電路信息體現(xiàn)的特征，確定故障等級。但是當(dāng)下我國配電網(wǎng)主站運行時，還使用中性點不接地的零序分量幅值小的形式，可能出現(xiàn)故障診斷精準(zhǔn)性下降，就此可以利用增加開關(guān)操作序列等形式加強(qiáng)故障檢測的精準(zhǔn)性。

2.3故障處理

2.3.1 FTU與DTU故障處理

配電主站運行中的主要單元是FTU與DTU采集系統(tǒng)，可以對電力傳輸系統(tǒng)中的多個位置電壓與電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)與實時采集，并將數(shù)據(jù)信息輸送到子系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析中心，然后開展計算，快速找出電路中的故障，對其進(jìn)行分類，如故障性質(zhì)、故障類型與破壞程度等?？偟膩碚f，饋線自動化技術(shù)在故障檢測與處理的過程中起執(zhí)行者的角色，可實現(xiàn)異常信號的傳輸、識別、處理等，提升配電主站故障檢測效果。

2.3.2架空線路

受外界因素影響，配電站主站中輸電線路的鋪設(shè)過程中可能無法正常工作，產(chǎn)生架空線路故障，以前對其故障的檢測一般是在斷電后由人工進(jìn)行操作，此不但消耗大量的人力物力，還不能保證故障檢測效率有質(zhì)量。在配電站主站中使用饋線自動化系統(tǒng)，就能很好的解決此類問題。若某段看架空線路中出現(xiàn)故障，其中的FTU檢測裝置經(jīng)過和主站、子站的協(xié)同合作，完成故障的定位與原因分析等工作，并將分析數(shù)據(jù)上傳到設(shè)備維修人員，及時采取補(bǔ)救措施。

結(jié)論：

綜上所述，配電站主站中饋線自動化技術(shù)的使用，令電力系統(tǒng)的發(fā)展更上一層樓，將系統(tǒng)故障概率降到最低，促進(jìn)其更快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文博，馮光等.基于不同接線模式的饋線自動化實現(xiàn)方式[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2013（6）：72-78.

作者簡介：

高山（1986—），男，安徽淮南市人，碩士研究生，工程師，主要從事配網(wǎng)自動;

單德森（1980—），男，江蘇省江都市人，本科，工程師，主要從事電力系統(tǒng)。