摘要：馈线自动化技术是实现智能配电网的关键技术之一。本文主要介绍配电网馈线自动化的特点，并对配电网馈线自动化实现方式展开具体的讨论。
关键词：馈线自动化；集中型；就地型
0 前言
馈线自动化系统是配电网自动化系统的重要组成部分及关键技术之一，它不但可以极大地提高配电网调度、生产和运行的管理水平，提高供电企业的经济和社会效益，同时可以让广大电力客户直接感受到智能电网所带来的高质量、人性化服务。
1 馈线自动化简介
配电网馈线自动化是指利用自动化装置或系统，远方实施监视配电线路（馈线）的运行状态（包括馈线的电流、电压、开关状态），及时发现线路故障，并迅速诊断出故障区域，通过远方操作开关失效故障区域的隔离以及恢复非故障区域的供电。馈线自动化系统的功能还包括在馈线过负荷时，可对系统进行切换操作及统计事故事件和开关动作次数、记录负荷、累计分析供电可靠性。
2 馈线自动化模式
实现配电网馈线自动化应具备必要的配电一次网架、设备和通信等基础条件，并与变电站或开关站出线等保护相配合。根据通信条件、使用的分段开关类型以及检测故障信号的条件可分为以下三种模式。（1）全自动式或半自动式集中型馈线自动化模式，这要求配电网自动化系统主站与终端之间具备可靠通信条件，且开关具备遥控功能；（2）就地型智能分布式馈线自动化模式，这要求该区域的电缆环网等一次网架结构成熟稳定，且配电终端之间具备对等通信条件；（3）就地型重合器，这是对于不具备通信条件的区域而言。
2.1 集中型馈线自动化
如图1所示，集中型馈线自动化主要有配电自动化主站、通信网络及馈线终端三大模块组成。集中型馈线自动化是指借助通信手段，通过馈线终端和配电主站/子站的配合，在发生故障时，由配电自动化主站通过通信系统根据所采集到的故障信息，由系统网络拓扑和预设算法实现故障定位，并通过遥控或人工隔离故障区域，恢复非故障区域供电。集中型馈线自动化分为全自动式和半自动式，遥控隔离故障和恢复非故障区域供电为全自动式，人工隔离故障和恢复非故障区域供电为半自动式。
图1 典型远方集中控制模式
集中型控制馈线自动化系统主要是在配电主站上实现故障分析、定位和远方控制，不受线路分段数量和长度的制约，对出口断路器的重合闸没有要求，不会有过电流多次冲击系统，且在正常情况下实时监控配电线路的运行状态，从而实现优化配电网络。适用于电缆线路及架空线路，便于维护管理。但集中型控制馈线自动化控制模式对通信网络和主站要求很高，一旦两者之一发生故障，都会影响其功能的实施。同时，需要建立主站和通信网络，前期建设成本计较高，且由于主站和通信进行故障信息处理花费时间比较长，因此自动供电恢复的时间为1到3min。
2.2 就地控制性馈线自动化
就地控制馈线自动化主要分为重合器-分段器配合型、分布式智能控制型、网路保护型三种。
2.2.1重合器-分段器器配合型
重合器-分段器配合型馈线自动化的实现方式，主要是由在变电站的出线端（电源端）的重合器和线路上的分段器（自动开关）根据馈线的电流、电压变化，按照设定的逻辑顺序配合完成故障的隔离和非故障区域的供电恢复。馈线上的分段器不具备隔断故障电流功能，分为电流脉冲计数型和电压时间型，所以，重合器-分段器配合型馈线自动化又可分为电压-时间控制型、电流控制型以及电压-电流-时间控制型（前两者的混合型）。
重合器-分段器配合型馈线自动化只需要各线路开关间的逻辑配合，利用重合器和分段器来实现故障隔离和供电恢复，不需要主站控制，也不依赖通信通道，组成结构简单，建设成本低。但由于线路之间的逻辑配合以及重合器和分段器之间的合作存在延时，且馈线分支越多，重合器和分段器越多，配合越慢，故障处理的时间越长。同时由于开关会多次重合，对其性能要求很高，多次重合也会对系统造成过电流冲击。再就是无法再正常情况下实现对配电网线路状态的监视，不能起到优化配电网络的作用。该控制模式一般用于负荷较轻或偏远的农村地区。
2.2.2分布式智能控制型
图2 分布式智能控制馈线自动化实现方式
分布式智能控制馈线自动化又称为点对点通信技术的馈线自动化模式，主要是需要变电站出线保护及馈线终端控制单元FTU之间的相互配合（见图2）。是在配电馈线发生故障后，变电站出线保护动作后，利用通信网络进行数据交换，完成故障隔离，并在变电站出线保护重合动作后恢复供电。该控制模式不依赖配电主站和子站，但需要通信通道来完成各节点之间的信息交互。与集中型馈线自动化方式相比，该控制模式能更快速、准确地完成故障处理和恢复供电，时间只需要数秒。且在通信网络故障时，能自动转为就地控制自动化工作模式，可靠性高，适用于负荷密集、供电可靠性要求高的区域。
2.2.3网络保护型
网络保护型馈线自动化模式主要应用于闭环运行的电缆网络，是在分布式智能控制模式下在线路和母线的光纤差动保护基础上，利用网络备自投技术实现自动故障定位，并跳开故障区段两侧的断路器实现故障就地隔离，不影响非故障区域的供电，故障处理时间达毫秒级，该控制模式不依赖主站，但需要光纤通信通道，投资比较大，适用于供电质量要求很高的场合。目前我国应用的比较少。
3 结束语
比较分析馈线自动化不同控制模式，各有优缺点，在应用中应根据实际的供电要求、供电设备条件及投资成本综合选择合适的控制模式。
参考文献：
[1]朱孔明.刍议配电自动化的馈线接地保护研究[J].电子世界，2013(08).45-46
[2]张鲲.对电力系统配电网自动化发展与实现技术的探讨[J].科技资讯，2011(32).21-22.
[3]张延辉，郑栋梁，熊伟.10kV馈线自动化解决方案探讨[J].电力系统保护与控制，2010，38（16）：150-152，156.
[4]时金媛，赵仰东，苏标龙，刘健，刘新新，雷波.配电自动化系统馈线自动化可靠性提升关键技术分析与实现[J].供用电，2014（5）:58-62.
论文作者:杨金国
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签：馈线论文; 故障论文; 模式论文; 主站论文; 区域论文; 电流论文; 线路论文; 《防护工程》2018年第35期论文;