摘要：本文介绍了 10kV 配电网馈线自动化系统的控制方式及应用，馈线自动化的典型控制技术方案，着重对馈线自动化控制技术方式进行了分析比较，对就地式馈线自动化重合器方式、智能分布式控制方式，以及主站集中式馈线自动化作了详细的论述，总结了各种馈线自动化技术方案在不同供电区域的应用。
关键词：10kV配电网；馈线自动化；系统控制
前言：馈线自动化是配电网自动化的重要组成部分，研究10 kV配电网馈线自动化系统的控制技术对于配电网的安全运行具有重要意义。文章主要介绍了10 kV配电网馈线自动化系统的控制方式和功能，并对其控制技术进行了分析，对就地智能分布式馈线自动化控制技术、重合器方式的就地式馈线自动化控制技术、主站集中式馈线自动化控制技术做了详细的论述，旨在为相关技术人员提供参考。目前馈线自动化技术在我国的配电网中已经获得了广泛的应用，其中的主站系统和智能配电终端技术已经相当成熟，但对故障的自动识别、自动定位和自动隔离等技术还很浅显，有待完善和发展。
1. 馈线自动化的控制方式及功能
馈线自动化控制是指在配电网正常运行的情况下，对馈线的电压、电流、联络开关以及分段开关的状态等进行远方实时监控，并负责线路开关远方合闸、分闸的操作，而在配电网出现故障时，及时获取故障相关数据，对馈线故障段进行识别和迅速隔离，并恢复对正常区域的供电。
1.1 控制方式
馈线自动化的控制方式分为远方控制和就地控制，这与配电网中可控设备( 主要是开关设备) 的功能有关。如果开关设备是电动负荷开关，并有通信设备，那就可以实现远方控制分闸或合闸; 如果开关设备是重合器、分段器、重合分段器，它们的分闸或合闸是由这些设备被设定的自身功能所控制，这称为就地控制。远方控制又可分为集中式和分散式两类。所谓集中式，是指由 SCADA 系统根据从 FTU 获得的信息，经过判断作出控制，亦称为主从式; 分散式是指 FTU 向馈线中相关的开关控制设备发出信息，各控制器根据收到的信息综合判断后实施对所控开关设备的控制。
1.2 控制功能
运行状态监控: 监控内容主要包括所有被监控的线路( 包括主干线和各支路) 的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等电气参数，能够实时显示配电网络的运行工况。 通过实时监测 10kV 线路分段开关、联络开关等设备运行状态，可以实现远动或者三遥( 遥信、遥测、遥控)的功能，对线路进行故障定位、故障区隔离，负荷转供及恢复供电或者进行网络重构。在配电网中，若发生瞬时性故障时，通常因切断故障电流后，故障自动消失，可以由开关自动重合而恢复对负荷的供电；若发生永久性故障，通过开关设备的顺序动作实现故障区隔离; 在环网运行或环网结构的配电网中实现负荷转供，恢复供电。当切除了配电网中的故障设备后，在满足一定约束的条件下，为了减少停电面积从而尽可能地保证用户供电而进行的网络结构调整，即配电网故障后重构。上述动作过程在馈线自动化系统中是自动进行的。
2. 10 kV配电网馈线自动化系统的控制技术
2.1就地智能分布式馈线自动化控制技术
就地智能分布式馈线自动化控制技术以线路中的电流和电压为故障段的判断依据，根据故障线路的过流规律和失压情况对网络方案进行重新构设。由于联络开关在线路中的具体位置和线路分段的数目对此没有影响，所以在选择参数配置时，无需考虑这两点。
当选择智能负荷开关进行网络的组建时，线路各段的开关会在预定功能的指导下协调合作，自发地对故障进行有效地隔离，并能在故障发生后重构网络；当选择的是短路器时，断路器的开断、重合功能可以得到充分的发挥，对故障进行快捷、高效的切断和隔离，并使正常线路段及时恢复供电。“残压检测”有一项重要的功能，就是可以使开关在附近发生故障的时候提前进入分闸闭锁状态，从而避免非负荷侧的电源发生不必要的停电。
2.2重合器的馈线自动化控制技术
重合器的馈线自动化主要有两种实现途径：重合器与电压—时间型分段器配合模式和重合器与过流脉冲计数型分段器配合模式，通过与分段器的配合实现对线路故障位置的确定和隔离。
重合器与电压—时间型配合分段器方式的馈线自动化一般采用的方式为电压—延时，在没有故障的情况下，分段点的开关应该是合闸的。当线路中有故障发生或是因为停电而造成线路出现失压现象时，开关就会做出相应的反应，变为分闸状态，随即延时并开始进入对故障的辨识状态。延时时间到后，开关会重新投入运行，并启动备用电源，使并未发生故障的正常线路段恢复正常供电状态；当到达发生故障的线路段，开关两端的电源在同一时间内发生失压，该开关就会再次发生跳闸并闭锁，从而将故障电压传递给故障线路段周围的开关，使其在受到感应后及时进行闭锁。网架中断电器第二次合闸后，故障段将通过闭锁被隔离，线路的非故障段恢复正常供电。
重合器与过流脉冲计数型分段器配合模式，故障隔离的基本原理为：记忆前级开关开断故障电流动作次数，达到预定记忆次数时，在前级开关跳闸的无电流间隙内，分段器分闸，隔离故障区段。前级开关开断故障电流动作次数未达到预定记忆次数时，分段器经一定延时后计数清零，复位到初始状态。
2.3主站集中式馈线自动化控制技术
配电自动化一般由馈线配电终端、配电主站和配电子站三个主要组成部分。主站监控下的集中式馈线自动化是指仅靠主站对馈线故障实行的紧急控制。
作为10 kV配电网的控制中心，配电主站通过现代通信技术对配电网的数据进行采集、整理、分析、检测与控制，实现配电高级应用。地理信息系统为配电网设备、图资管理的实现提供了平台，而配电、配电高级应用和地理信息系统的一体化很大程度的强化了配电主站的功能，从而使集中式馈线自动化控制实现配电网保护、监控、管理与维护工作的全方位、自动化运行。
主站集中式馈线自动化控制技术以通信为基础，以集中控制为核心，集电流保护、重合闸功能于一体，可以对故障做到迅速切断，及时隔离，在几分钟内恢复供电。但是由取运动对象，进而将背景图像与目标物体进行分离。此外需要注意的是，必须对运动对象的运动轨迹，以及对应的具体时间等参数，做好记录工作。通过对所记录数据的科学分析，适当提取对象，进而有机分离对象与背景；而通过测量运动轨迹，利用适当的提取方法，能够去除杂乱信息留取有效的运动信息。
3结语
馈线自动化系统按控制技术可分为两大类，对不同用电区域宜采用不同类型不同种类的控制技术。无论是就地式馈线自动化（如重合器方式、智能分布式）、还是集中式馈线自动化控制技术，均可以实现系统故障自动识别、网络故障快速定位，构架故障自动隔离等，解决了目前馈线自动化技术存在的问题。两者的差异，主要在于故障处理的反应时间以及恢复供电的时间。
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论文作者:陈锦驹
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/12
标签：故障论文; 馈线论文; 技术论文; 线路论文; 配电网论文; 自动化控制论文; 主站论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;