基于配电网馈线组自动化技术及其应用研究论文_王伟光,

基于配电网馈线组自动化技术及其应用研究论文_王伟光,

[摘要]馈线自动化在工程领域又称为配电线路自动化,作为线路的核心要件之一,是实现配电自动化的基础条件,同时又充当配电自动化监控的角色。基于此,本文在分析馈线自动化技术现状的基础上,阐述了馈线自动化的控制方式及功能,进而探讨了馈线自动化控制技术方式比较及应用,最后分析了配电网馈线组自动化应用和发展情况。

[关键词]智能电网;配电网;馈线自动化

智能电网在我国的发展已经有了很长一段时间,为我国供电电网工程发挥了重要的作用,其中,配电自动化技术在智能配电网中作为一项基础技术得到了供电企业的高度重视,近年来更是加大了研究力度,进行新一轮的建设。当前,在我国大部分的配电自动化项目已经做到了集中式馈线组自动化应用,对主站馈电组自动化的功能实行了注入式测试,也能够做到现场测试,更好的提高了这一技术的应用水平。馈线组自动化系统的应用,能够更加准确的得到远距离馈线组各个分段所对应开关的实际状态,对电压和电流情况进行时时监测,还能对线路中的合闸与分闸进行控制,如果主线路发生了故障,可以非常迅速的对故障进行识别,并且对该区域进行隔离,从而保证非故障区域的正常供电需求。

一、配电网馈线组自动化技术研究

根据馈线组自动化技术基本功能分析,其主要是能够有效提高网络线路整体管控能力,对远距离馈线组内的分支进行参数监控与分析,进行分闸和合闸操作。一旦线路中部分发生故障,可以在最快的时间内对故障区域进行定位,不影响其他区域供电,并且在最快的时间内恢复供电正常。

(1)馈线组自动化控制技术分析。馈线组自动化根据控制方式能够具体划分为两种类型,就地控制型和远程控制型,由于受到可控设备影响,在应用中通常根据需要进行选择,远程控制方式所对应的是电动负荷开关。远程控制技术在不同情况下进行应用又可以细化为分散式和集中式两种。就地控制方式通常对应的是重合器和分段设备。无论使用以上哪种方式,都能够实现合闸与分闸的操作。

(2)馈线组自动化控制功能技术分析。馈线组自动化技术中,对电网运行状态的实时监控是其核心功能。在配电网路内,一旦线路一点发生永久性故障,通过设备开关进行辅助,能够达到隔离故障区域的目的,在环网运行方式的配电网中,能够起到负荷转供效果,然后即可恢复正常供电。当故障设备隔离工作完成之后,如果线路满足相应约束条件,能够实现有效缩减停电范围,保证非故障区域用户可以正常用电,此时即可对电网的网络结构进行调整作业,这一过程将都以自动化的方式进行展开。如果发生的故障类型是瞬时故障,可以在故障发生的瞬间内进行故障区域电流自动化切断,通过利用开关自动重合技术,可以实现其他区域的正常供电。

二、馈线自动化控制技术方式比较及应用

(1)就地式馈线自动化。此方式对应的系统结构较为简单,它对于通讯通道的依赖程度不高,仅凭重合器与分段器便可完成故障隔离,非故障区域的供电能够在短时间恢复正常。在实际工程中,在重合器的基础上辅助使用电压—时间型分段器便可获悉故障的具体位置。对于C类及以下供电区而言,此方式具有较强的可行性,集中体现在农村以及城郊架空线路区域,目前国内对于此技术的应用已经较为成熟。

(2)智能分布式馈线自动化。配电子站与终端相连,并进行频繁的数据交换工作,在配电子站的作用下能够对终端进行控制,从而快速将故障隔离,维持线路正常供电。若通信网络出现故障时,智能分布式控制系统依然可以正常工作。对于B类及以上供电区域而言,此方式具有更强的适用性,常见于敏感负荷电缆线路。目前,该技术在国内的应用程度不高,依然处于实验与研究阶段。

(3)集中式馈线自动化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它密切依赖于通信以及主站集中控制方式,可以对配电网的各类数据展开高精度采集,充分获取配电终端的信息可以被主站,并明确配电网的运行状况,对故障加以识别并起到自动隔离与恢复供电的效果。

三、配电网馈线自动化技术的运用

3.1FTU/DTU的故障处理

在自动终端系统当中,FTU和DTU是其两个非常重要的采集单元。它们分布在整个供电系统的各个角落,可以对所在位置的电压和电流等数据进行实时的采集,并将采集到的信息传送给数据分析中心,对其进行判断,从而提高了故障识别的及时性。所以,在FA技术应用过程中,配电网的馈线终端是其中最重要的执行环节,是确保故障准确检测的关键。

3.2架空线路的故障处理

受到空间和地面环境因素的影响,在电力输电线路架设过程中,不可避免的采用架空线路的方式进行传输。然而传统的架空线路在进行故障检测时,都是借助人工的力量进行分区域的检测,不仅需要消耗大量的人力、物力资源,而且很难确保相关工作人员的安全性。利用配电网馈线自动化技术,所有的故障检测均由FTU进行负责,而通过子站与FTU对故障的位置进行精准的定位,并借助FTU、子站、主站共同完成故障的隔离和电力的恢复实现了整个过程的自动化处理,有效的解决了传统架空线路检修的问题。

3.3配电网馈线自动化技术运用过程中的时间分配

电力系统当中常见的故障可以归纳为两种:永久性故障和主干线路故障。以架空线路为例,当其出现永久性故障的时候,相关的变电站会对其进行断电保护动作,并尝试通电,此过程大约需要3到5秒的时间。如果在此过程中通电不能成功,那么则判断配电网出现了主干线路故障。配电网馈线自动化系统的子站将承担对变电站的保护动作信息,跳闸信息等故障的收集工作。在对故障发生的位置进行定位时,所分配的时间大约为1秒。如果采用RTU对采集到的信息进行转发,所分配的时间大约为3到5秒时间。由主站实施供电恢复大约需要3~6s,主要通常每个开关的恢复在2s左右,大多数情况恢复1~3个开关即可实现供电恢复。这样利用配电网馈线自动化技术,从实现故障的监测、定位以及隔离回复,大约需要几分钟的时间就可以完成,极大的提高了配电网故障的检修效率。例如:我国某市的国家电网供电项目,在2013年便实现了配电网馈线自动化技术的改造应用,在夏季时间,由于当地连续多日出现了40摄氏度以上的高温天气,导致配电网事故不断发生。如果采用传统的配电网检修方式,需要对线路故障逐个排查,需要消耗大约2个小时以上的时间。而实施了配电网馈线自动化改造之后,对于发生在22条馈线自动化线路当中的故障,从故障原因的判断,到故障隔离和电力恢复,全过程在不到一分钟的时间内完成,有效的降低了电力企业的经济损失,提高了相关客户的满意度。

结束语

随着改造资金投入越来越多,能够更好提升电网供电系统可靠性,但应注意的是,这一技术达到一定高度后,其可靠性的提高将无法与资金投入达成正比,这就需要在技术上获得新的突破。当前馈线组自动化技术仍存在很多盲点,例如受工程外界环境因素影响较大、对配电终端的数量要求等,这些问题仍有待相关专业人士继续研究,为更好提高馈线组自动化技术在我国配电网系统中进行有效应用提供成熟的技术支持。

参考文献

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[3]杨学斌,李东明.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):244.

[4]赵凤青,张瑞鹏,周俊,赵玉,冷华.充分利用馈线自动化提高配电自动化效益[J].供用电,2014,12:54-56.

论文作者:王伟光,

论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期

论文发表时间:2020/1/14

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