黄金城 张海啸
（国网福建省电力有限公司泉州供电公司 362000）
摘要：近年来，我国在城乡电网改造取得了非常显著的成果；但是，仍然可以看到，在城乡配网自动化方面，其工程的浩大与庞杂，不但需要可靠的设备供应，还需要与可行的优化方案相结合才能使其发挥出更大的效益；配电网络是关键的供电环节，也是保障用户用电安全的重要防线；而对配网自动化中故障处理有助于为其安全运行提供关键性保障；以下就从故障处理模式方面展开具体的分析比较，以提高对其理解能力。
关键词：配网自动化；故障处理模式；分析比较
一、关于配网自动化的概述
所谓配网自动化（见图1），就是配电网络的自动化，它主要是通过通信、计算机以及电子等高科技技术，运用供电能力较强，且成本较低的手段，来最终实现配电网方面的设备远程控制、监视和协调。建设配网自动化系统，一方面可以及时有效的发现和排查故障，另一方面也能够第一时间对配电网络进行维护和修复。总而言之，配网自动化系统有利于快速定位故障，提高用电时间，最大化的减少抢修时间，从而提高用户用电的可靠性。
传统的电网布局非常复杂，不仅运行时需要较大的工作量，而且在维护过程中也需要很大的工作量，随着用电用户的大幅度上升，传统电网布局已经很难满足用户的用电时间和用电质量需求，但是，配网自动化系统的运用，有效缓解了上述问题，并且可以解决用电负荷增长带来的各种困难，在优化运行方式的同时，进一步增加时效性。
二、配网自动化中故障处理模式的分析比较
2.1主站监控式故障处理模式
基于主站监控的馈线故障处理模式在各个开关上都装上了FTU，也就是馈线终端单元，线路正常运行时，FTU会对柱上开关的运行状态信息进行采集，例如开关的位置、电压、功率和负荷等，随后将采集的信息通过信息通信网络发送到远程的自动化控制中心。FTU还可以远程控制道闸操作，在故障发生时能够及时记录下故障前后的重要信息，例如最大故障功率、故障前负荷电流和最大故障电流等，这些信息通过计算机系统的进一步分析之后就能够较快的确定出故障发生地点并作出最佳的恢复供电方案，最后再通过隔离故障区段的方式恢复健康线路的供电。基于主站监控的馈线故障处理模式主要以集中控制作为核心，具有重合闸、RTU遥控和电流保护等多个重要功能，能够在故障发生后的较短时间内切除故障，只需要几十秒就能够彻底隔离故障，几分钟内就能够实现健康线路的恢复供电。这种故障处理模式是当前运用比较多的一种方案，在配电网监控系统中集成馈线保护，在故障隔离、故障切除和恢复供电等多个方面都有着良好的表现，在这个模式下，还可以加装电能质量监测和补偿设备，从而进一步改善电能质量。但是，在实际配电网自动化建设中如果采用这种故障处理模式，则需要建设可靠
而高效的通信网络，所需的设备很多，而且电源问题也不好解决，所以建设成本很高。另外，这种故障处理模式十分依赖配电通信网络，一旦通信系统或者控制中心出现故障时，就很容易导致整个控制系统失控，继而也就失去了恢复供电和故障切除的功能。
2.2基于重合器的馈线故障处理模式
图2为应用重合器的典型系统，途中的S为分段器，B为重合器，在正常情况下B0是处于断开的状态，整个系统处于开环运行的情况。重合器的作用是切除短路电流，而分段器只能够关合短路电流，并不具有切断短路电流的功能。当配电系统出现故障之后，应用重合器的馈线故障处理模式中的重合器和分段器通过动作配合能够实现故障的判定、隔离和线路的恢复供电，整个故障处理过程并不需要通讯系统和主站系统的参与。
基于重合器的馈线自动化系统虽然能够比较准确的确定故障位置并且及时隔离，但是这种故障处理模式仍然存在缺陷。采用重合器和电压时间型分段器配合时，如果线路出现故障，分段开关并不能及时分段，而是需要依靠重合器的保护跳闸，当馈线失压之后，各个分段开关才会分断。采用重合器与流脉冲计数型分段器配合时，同样也面临这样的问题。这就导致这种故障处理模式存在以下几点缺陷：一是故障的切断时间一般都比较长；二是整条馈线需要依靠重合器或者断路器的继电保护装置，整体系统可靠性有待提高；三是故障处理需要分断重合器，所以实际上会扩大故障范围，并且如果重合器出现保护失灵或者拒分的情况，则会让事故进一步扩大。
图2 应用重合器的典型系统
2.3基于系统保护的馈线故障处理模式
系统保护模式是一种现代化的分布式智能配电网自动化故障处理模式，通过分散安装的配电终端和优秀的网络通信系统，实现全线速动的区域性馈线保护。系统保护的馈线故障处理模式中，馈线网络上的各个开关处都安装有FTU，发生三相故障或相间故障之后，FTU就会及时地启动并判断出自身的功率方向，继而通过现场总线与邻近的FTU通信，通过综合的比较分析之后进一步确定出故障的发生区段，随后跳开故障区段两端的开关，最终完成故障的隔离。
馈线系统保护模式在原理上与高压线路纵联保护有着异曲同工之处，而在通信方案上则借鉴了全分布式母线保护的模式。这种故障处理模式借助通信实现了线路保护的选择性，能够一次性完成故障的识别、隔离、重合闸和恢复供电操作，具有如下几个优点：一是能够较快的反应和处理故障，提高了供电的可靠性；二是能够在较短时间内切除故障，并且对于大部分的电动机类负荷的电能质量没有影响；三是能够准确隔离故障区段，将停电范围降到最小；四是将保护功能放置到FTU上，不用主站和子站的配合，进一步提高了故障处理的可靠性。
然而，系统保护的馈线故障处理模式对于故障的通信主要是借助相邻的FTU，这就对FTU的硬件水平和配电网通信条件提出了较高的要求，随着我国配电网自动化技术的不断发展，有很多的大中型城市的配网都建立了十分优秀的通信网络和系统，也采用了先进硬件平台的FTU，所以这种故障处理模式可以广泛推广和采用。
三、结语
配网自动化具有重要的作用和地位，在配网自动化系统运行过程中，往往会出现一些故障，对配网自动化系统中的故障进行妥善处理，能够有效提高配网自动化系统运行水平，促进配网自动化更好发展。
参考文献：
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[2]胡奕挺，蔡亚男.配网自动化中故障处理模式的分析比较[J].科技创新导报，2016，13（19）：15.
[3]曾扬鸣.配网自动化中故障处理模式的分析比较[J].通讯世界，2016（24）：126-127.
论文作者:黄金城,张海啸
论文发表刊物:《河南电力》2018年7期
论文发表时间:2018/9/12
标签：故障论文; 故障处理论文; 模式论文; 馈线论文; 系统论文; 自动化系统论文; 电流论文; 《河南电力》2018年7期论文;