摘要：作为智能配电网重要内容之一的农网配电自动化技术正在各地应用，国内县域供电企业相继组织试点工程建设，并取得一些建设经验和成果。结合近几年配电自动化试点项目工程实践以及部分地区配网自动化整体规划，从实用性、经济性和稳定性的角度出发，提出整套的农网配电自动化解决方案思路，以便电力系统有关部门在进行配电自动化系统的规划和实施时参考。
关键词：配电自动化；故障定位；农网
配电自动化是对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统。它可以充分利用现有设备提高配电网运行率，为供电公司创造效益。随着电网系统的发展，农网配网自动化逐步成为一个重要的发展趋势。本文将秉承这一发展理念，重点介绍农网城区配网自动化系统的构架过程和管理。
1.农网配电自动化系统建设的原则及目标
1.1总体建设目标
农网配电自动化建设将由一个覆盖全面、联系紧密、功能互补、数据共享、控制联动的高可靠性的信息处理和控制集成系统、终端智能设备以及坚强网架共同构成。应达到以下目标：实现三遥功能，通过对配电网的实时监控，提升配网调度的安全性，避免由于支撑信息不足造成的可靠性较差的调度出现。2实现配电自动化功能，自动实现进行故障隔离、恢复非故障区供电，减少停电范围，缩短故障停电时间，提高供电的可靠性。实时监测、改善电压质量。优化网络结构和无功配置，降低电能损耗。提高配电台区供电质量，实现配变参数监测、保护、测量、动态无功补偿控制和三相不平衡治理等；提高服务质量，提高为用户服务的响应速度和服务质量，保证故障时对用户供电的能力；通过自动化系统的实施，真正提高企业的现代化管理水平。
1.2总体建设原则
在立足农村电网的现状，坚持技术先进的同时，要注重经济性和实用性，实现整个调度、配电网信息技术集成，使调度配网自动化系统的技术性、经济性和实用性水平达到国内领先水平，建设完善、先进、可持续发展的配网自动化系统。根据以上要求，确定农网配电自动化建设技术原则的依据有以下几点：符合国家电力行业对配网自动化建设相关的政策和规定，要求系统安全可靠、功能实用完整、经济合理适中、技术上达到目前国内同行的领先水平。配电自动化系统应在现有配电网一次网络上实施，避免为实施调度配网自动化而大量改造、变更配电网一次网络。系统建设的根本任务是提高供电安全可靠性和供电质量，减少电路损耗。配网自动化的建设过程应该分阶段、分区域、分档次、分层次的具体考虑。充分考虑系统建设的扩展性和延伸性，采取有效技术措施实现调度配网自动化系统与相关系统数据信息的交互、集成、共享和综合应用，减少功能交叉和冗余，避免重复投资。根据业务需求、当地网络条件以及网络架构，因地制宜地选择通信方案。
2.技术分析与研究
2.1通信自动化在农网配电网中的建设
通信是农村地区配电自动化功能实现的一个重点和难点。农村配电网规模庞大、网架结构复杂、覆盖面广阔，对应的终端设备数量大而且分散，但是每台终端传送的信息量相对较小，对实时的要求相对调度实时监控系统要低。农村区域地理环境、线路状况的不同，可选的通信方案也多种多样：如光纤、公共通信网、无线专网、电力载波、有线电缆等等；也可以选用McWiLL V5无线专网作为需要接入的DTU、FTU、TTU等自动化终端设备的通信方式。McWiLL通信传输模块通过RJ45网口、RS232等接口和FTU等进行连接，DTU的数据通过McWiLL终端传输模块传送到无线专网基站。单基站可以同时最多支持130路的并发，提供15M的带宽。
3.线路自动化在农网配电线路中的应用
馈电线路的故障检测、定位与故障隔离，包括架空、电缆线路的配网自动化和开闭所的故障处理。故障检测与故障定位功能应实现故障监测与识别、故障自动定位、故障区段自动隔离、配电网络优化重构、故障模拟、配网拓扑校验等功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于分支线路发生的故障，采用就地故障处理，在故障发生时立即将故障隔离，不影响其它线路的正常供电；对于主干线路故障则采用主站系统参与的集中式故障处理方案。配电自动化终端是配网自动化系统的重要组成部分，是配网自动化系统的基础层。配网自动化系统的实时数据、DA故障自动处理的判据、开关设备的运行工况等数据都来源于配电终端，故障隔离、负荷转移、恢复非故障区段的供电，对馈线上开关的分合操作都是通过配电终端去执行，配电终端工作的可靠性、实时性直接影响整个配电自动化系统的可靠性和实时性。配电自动化终端应由后备蓄电池电源、数据处理器模块、数据采集模块和机箱组成。集成网络口、串行口，应具有强大的数据处理能力。
4.对农网配电提出的意见
4.1整合现有电网资源
配电自动化系统通常都设计成开放的积木块式结构，在具体实施中需将现有配网自动化资源进行收集整理，并且按照自动化建设预期进行前期建设和电网结构改造。但每一步都要做好后期配网自动化建设扩展的接口。现以某县公司县城配电网分布为例进行具体分析：县城周边的3个110kV变电站和2个35kV变电站5个电源点能够满足建立环网要求。县城电网主要由4个站的16条10kV线路供电，负荷分布较均匀，电源点分布于县城的南北两侧和东侧，要建立环网结构就要充分考虑10kV线路出线方向和分布。首先，将城区电网进行分割，避免线路存在交叉、抄手互供的现象，合理分配负荷。同时，对线路进行改造，使线路具备互供运行的条件，导线截面满足环网供电的要求。因此，将导线运行条件设立为拉手供电的两条线路的总负荷，更换为了240mm截面的绝缘导线。
4.2建立基于开关设备的环网供电网络
在做好基础电力网络分布后，就能够按照配电自动化发展进入第一阶段即基于自动化开关设备相互配合的配网自动化阶段。在此阶段，需根据环网线路各段的线路参数和负荷情况调整出线开关、分段开关和环网开关的保护定值和保护时间，调整环网线路的相序使其一致。最终能够通过多次重合闸将故障运行条件下的线路段隔离，达到最初的配电自动化要求。这类系统的自动化程度低，运行方式无法进一步优化。而且调整运行方式后要到现场修改定值；恢复健全区域供电时安全管理存在漏洞；隔离故障时需多次重合，对设备冲击大，会加速设备老化。
4.3建立配电自动化系统
与现场设备相匹配的FTU馈线终端单元，考虑到后期自动化控制和信号采集需要具备以下特点：①具有多种电气量的测量功能（如电压、电流量），并可以作相应的计算（如有功、无功、频率等）。②模拟量输入、开关量输入/输出可灵活配置。③设有功能强大的维护口，便于现场维护。④采用简洁的硬件设计，双层板和表面贴装技术，以及工业级或军品级芯片，体积小、强度高，可适应的温差较大场合。⑤采用以DSP数字处理和ARM嵌入式操作系统技术为核心的最新技术。
5.结语
综上所述，对上述三种配电自动化解决方案的研究和分析，认为农网配电自动化系统的建设不应采取单一模式，而是根据实际情况合理布置配电线路监控点的选型，满足对不同配电线路的运行监控要求，大幅提升配电自动化系统的实用化水平。大量应用以故障指示器为基础的实用自动化方案，将可以帮助供电运行部门在一定的资金预算范围内，实现最大程度的配电自动化覆盖范围。对于馈线自动化（FA）故障隔离策略，在实现基本三遥功能的同时，以分布式智能为基础的馈线自动化方案，可以实现故障的自动隔离和转供，不依赖于通信和主站，可靠性更高，具有广泛推广价值。
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论文作者:虎志远
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：故障论文; 线路论文; 自动化系统论文; 农网论文; 终端论文; 功能论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第11期论文;