摘要：在当今电力发展的新时期，应用馈线自动化（FA）技术能够快速有效地处理配电网中出现的各种故障，进而保障了配电网的高效安全运行。因此，为更好地提高馈线自动化的水平，对其在配电网中的具体应用有必要进行分析研究，给电力系统的发展具有重大意义。
关键词：配电网；馈线自动化技术；应用
前言
在配电网馈线出现故障时，馈线自动化系统的自动化终端不但可以捕捉故障信息，还能够自动判断、隔离馈线故障区域，同时把非故障区域的配电网恢复正常供电。这种技术的应用增加了配电网的可靠性，更能适应电力新时期的发展需要。
1 配电网馈线自动化系统的基本构架
配电系统中馈线自动化技术是以通信技术结合自动化技术为核心的现代配电网络技术，其基本结构包括系统主站、馈线终端设备（FTU）、负荷开关、应用配置与配电网络等几个主要部分。系统主站的主要功能是完成系统故障的检测以及处理，同时完成系统的重构。在配电网络自动馈线系统中的关键部分存在故障时，FTU会完成系统故障位置的检测，同时通过信息传输线路将系统故障类型以及位置等数据传输到主站。系统主站中的计算机将收到的故障类型、位置、负荷、运行方式等数据在处理计算后，确定最合理的维护修理方案，在确定核实之后发出修复指令，传达到修复系统后开始维护修理。而主系统中还包括了以运作方式以及内容为依据划分的子系统，这些子系统与主系统相似具有类似的检测、分析、诊断以及修复功能。而在系统主站出现故障或者问题的情况下，子系统能够暂时完成自动配电以及通信功能，暂时担负起主系统的功能，避免由于系统故障而引发的配电网停电事故。
2 配电网馈线自动化的基本功能
配网馈线自动化技术的基础是在配电网络中故障出现后，以相应位置的物理开关在数秒或数十秒时间内完成电源的切断，最大程度上避免局部系统问题引发整体配电网络的问题，同时配合系统主站的故障分析以及修复方案以及故障处理功能，在数分钟内完成故障信息处理、修复方案优选、修复指令发出等操作，在理想的情况下能够在十多分钟内完成故障处理以及配电恢复的操作。配电网络馈线自动化系统在初期需要的资金支持较多，而与外部网络相连的系统环境具有较多潜藏的风险，可能引发系统的风险问题。而针对这些问题，电力系统引进了先进的通信技术，包括GPRS以及以太网等，同时够建立新型FTU馈线自动系统，以光纤、外网、无线网络以及专线网络等方式，降低了系统工程的投入资金，减少了故障风险的发生率，提高了系统的性能水平。
3配电网馈线自动化技术的具体应用
以下结合配电网的实际情况，详细分析馈线自动化的处理过程。
3.1 处理FTU/DTU的故障
馈线终端FTU/DTU能够完成电压以及电流的信息采样并进行实时分析，确定配网故障的永久的或者暂时的时效特性，将电网故障的实时信息数据录波并上传，同时完成系统子站的故障修复处理命令。馈线终端的角色定位属于整体系统中执行故障的监测和处理修复。系统主站向终端发送故障监测过程中的电压、电流、零序功率等特征指标的整定值。馈线终端将指标的采样数值和相应的整定值实现对照，判定配网中故障的类型及其性质，同时将变电系统出口部分的后配保护与速断保护设备的配合纳入考虑范畴，以采样电流为依据，实现整定时间的启动，协调和出口保护相关的工作内容。
3.2 处理主站的故障
系统主站能够实时管理和处理FTU以及DTU设备上出现的故障信息，在故障的部分进行高层隔离的同时，并及时实现恢复。在FTU和DTU的电压、电流以及时间各种整定值和其他运行参数的维护，都是由主站来实现的。在配网故障范围超过子站负责范围或者隔离失效的情况下，子站将故障情况向系统主站立即汇报，系统主站就会根据实际情况作出调整，使故障完成手动或者自动隔离，接着进行恢复操作，达到恢复自动化的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆系统主站对配网故障的诊断、隔离以及恢复操作，需要配合不同配电网络的系统架构，在电力网络结构以及设备升级或者改动结束，可以自动更新数字化拓扑模型，确保故障处理的功能。
3.3 处理配电网子站的故障
配网子站的管理对象包括负责区域内的柱上FTU、开闭所DTU等配电设备，将配电信息进行集中以及转发，同时完成负责区域的故障检查、设备隔离以及电力恢复的工作。配网子站能够完成变电系统内部的RTU信息传输，采集系统内部信息，在允许控制出口部分开关的基础上，完成变电系统输出线路的电力供应恢复。同时还可以完成负责区域内的馈线终端故障信息上传、故障数据查询、故障定位以及完成故障位置的局部隔离，在故障部分超出子站自身负责区域或者故障隔离失败后，子站将故障信息向系统主站传输。在馈线终端发现出现暂态故障情况下，FTU以及DTU将问题报告给子站，在子站上传故障问题后并没有其他的处理。在发现永久故障情况下，将相应的命令传输到相应的开关，完成隔离局部故障。
3.4 处理架空线路的故障
FTU可以与系统主站或者子站相互配合，并结合其柱上的开关对10kV架空线路出现的故障进行一系列的处理，先是检测和诊断，然后隔离故障区域，同时恢复没有出现故障区域的供电。在架空线路故障的处理过程中，检测工作需要由柱上FTU进行，故障位置的确定也是FTU与系统子站协作进行的，FTU还可以与系统主站、子站共同实现故障的隔离和恢复处理。在相同变电站相连的两条相近架空线路的电力供应情况，都是由相同的系统子站监控其所有联络开关以及分段开关，而故障的隔离以及修复的责任则归于对应的配电网系统子站。而在两条相近架空线路的电力供应来源为不同的变电站时，两个系统子站分别负责其中一条架空线路，而联络开关为其中一个子站负责。这种情况下，故障的隔离操作由配电网系统主站运作，而非故障区域的电力供应恢复则需要在配电网络系统主站的帮助下完成。
3.5 故障检测过程中的时间分配
在配电网络架空线路出现永久故障的情况下，变配电系统会完成断电保护操作，同时尝试电力恢复供应，在故障分配操作中的时间约为3至5秒。在尝试电力供应恢复失败时，系统将故障确定为主线路问题。配网网络的馈线自动化系统中，子系统的责任包括电力开关、故障信息等数据采集，故障位置确定的时间在1秒左右。而以RTU技术完成故障定位信息转发，时间约为3至5秒。配电馈线自动化系统完成配网故障检修能够缩短操作时间在几分钟内，提高故障维护检修的工作效率，确保电力供应的质量，减少人员、物资以及资金的浪费，为电力系统全面发展提供支持。
4 配电网馈线自动化技术的不足与展望
配网馈线自动化系统的结构较为复杂，不同组成之间的联系十分密切。在独立部分发生问题后，整体系统的功能都会受到影响。因为配电网以往的设计或者设备存在不足之处，而需要监控和采集的信息又非常庞大，在配电网全部数据总量中能控制和采集到远方终端单元的实时数据不足10%。因而，需要不断完善系统功能，加强共享过去的历史数据以及实时参数的相关系统数据，提供配网故障的负荷控制、投诉管理、电力营销、电能计量等子系统的信息支持，改善信息实时性的缺失问题。在将来的发展下，除了能够有效稳定电能供应的质量，提高配网故障的定位速度，同时还可以及时处理，快速恢复电力线路的供应并减少配电网的损失，以确保配电网络技术的持续性发展。
5 结语
配电网馈线自动化技术是新时代电力系统最为先进技术之一，不仅对电力系统故障的修复速率及其质量有了很大的提升，还有效控制了电力故障的问题出现，给人们的生活用电提供稳定可靠。今后，在电力系统建设中，应该要深入研究馈线自动化系统存在的问题，积极探索科学，设计、研究出更先进可靠的馈线自动化系统新型技术，以促进配电自动化技术的全面发展。
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论文作者:郑文彬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：故障论文; 系统论文; 馈线论文; 主站论文; 配电网论文; 信息论文; 终端论文; 《电力设备》2017年第36期论文;