两种馈线自动化的实用化应用研究.docx

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两种馈线自动化的实用化应用研究

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摘要：配电自动化是对配网设备进行实时监视、协调及控制的一个集成化系统，使供电公司向用户提供更为安全、经济、可靠和高质量的电能。论文分析了两种馈线自动化：“电压-时间”型和集中型馈线自动化。从结构、故障处理两个方面对两种模式的馈线自动化进行了比较分析，得出了两种馈线自动化的各自适用场所。最后，对馈线自动化选择进行了分析。

关键词：馈线自动化；集中型馈线自动化；“电压-时间”型馈线自动化；

0引言

配电系统是建设坚强智能电网的六大环节之一，是坚强智能电网的重要基础和组成部分。根据欧美、日韩等发达国家的成功经验，配电自动化是提高配电网管理水平、提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段[1]。配电自动化系统是指实现配电网的运行监视和控制的自动化系统，具备配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能，主要由配电主站、配电终端、配电子站（可选）和通信通道等部分组成[2]。

配电自动化有三个基本的功能要求：即对配电网进行安全监视、控制和保护[2]。对配电网的安全监视功能是指通过采集配电网上的数字量（如开关位置和保护动作情况等）和模拟量（如电压、电流和功率等），从而对配电运行状况进行监视。对配电网的控制功能是指在需要的时候，远方控制开关合闸或跳闸以及有载调压设备升压或降压，以达到所期望的目的（如满足电压质量要求，无功补偿或负荷平衡等）。对配电网的保护功能是指监测和判断故障区段，并隔离故障区域恢复正常区域供电[3]。

1馈线自动化的实施

馈线自动化是配电自动化的重要组成部分，利用馈线自动化能在故障发生后，及时准确地确定故障区段，迅速隔离故障区段并恢复健全区段供电。馈线自动化通常可分为两类：“电压-时间”型馈线自动化和集中型馈线自动化。

1.1“电压-时间”型馈线自动化

1.1.1“电压-时间”型馈线自动化动作原理分析

“电压-时间”型馈线自动化主要由安装在变电站内的断路器（带重合功能）、线路上的分段开关、联络开关及相应终端组成。“电压-时间”型分段开关及终端具有两侧均没有电压时立即跳闸，在一侧来电后延时合闸的功能。

图1配电线路发生永久性故障示意图

下面说明系统工作原理：如图1所示，假定在线路上某点发生永久故障，变电站断路器CB2跳闸，开关S4、S5两侧失电跳开。经过一段时间后CB2合闸，在X-时间后S5合闸，由于合到故障上CB2立即跳开，S5在Y-时间以内检测到失压，跳开后自锁，不再合闸，并且S4检测到瞬时电压也产生闭锁。再经过一段延时后，CB2重合，CB2与S5之间的线路恢复供电。同时，联络开关S3经过XL-时间自动合闸，恢复S3至S4之间供电，由于S4闭锁，S4不会自动合闸。这样就完成了线路故障区段的隔离以及非故障区段的恢复供电。

1.2集中型馈线自动化

1.2.1集中型馈线自动化动作原理分析

集中型馈线自动化是基于终端、通信网络和配电自动化主站的馈线自动化，它在配电网正常运行时也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，故障时能及时察觉，并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。

如图1所示，发生故障后，首先由断路器CB2切断故障电流。开关CB2、S5均检测并上传故障信息至配电自动化主站，而其它开关均没有上传故障信息，因而主站可以判断在S5的下一级发生故障，则下发命令S4、S5开关分闸。CB2、S3开关合闸，这样将故障隔离。待故障处理完毕后，再断开S3开关，合上S4、S5开关。整个故障处理时间取决于通信上传和下发及故障判断程序的时间长短，通常可以将故障判断及隔离时间控制在1-2分钟之内。

2两种馈线自动化的比较

前面章节中，分别分析了“电压-时间”型馈线自动化和集中型馈线自动化，目前这两种馈线自动化在国内均大量采用。下面从结构、故障的处理进行比较，并分析两者各自的应用场所。

2.1“电压-时间”型馈线自动化

2.1.1结构

“电压-时间”型馈线自动化结构简单，仅包括变电站内的断路器（带重合功能）、线路上的分段开关及联络开关。分段开关和联络开关与原有线路上普通的断路器或负荷开关类似，只需在开关两侧加装PT。单独故障处理不需要主站参与，所以不需要任何通信通道建设和维护。

若在主站存在的情况下，要实现“电压-时间”型开关的配电SCADA功能，开关仅上传遥测、遥信量数据。“电压-时间”型通信功能可采用无线通信方式，利用移动、联通等公司的无线公网，仅需要在开关FTU上增加无线通信模块及主站增加无线服务器，不需要单独建设通信网络和大量通信设备投入。

2.1.2故障的处理

对永久性故障，无论故障位置及分段开关数量，均需要两次重合闸来判断出