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摘要：随着我国城市和农村电网的快速发展，配电网建设的标准和要求也越来越高。通过建设配电自动化系统来实现配电网的管理是十分有效的手段，也是目前配电网建设改造的主流趋势。其中，馈线自动化是配电自动化系统建设的重要环节之一，它的建设和应用对于建设高质量的配电网具有重大意义。本文对10kV配电网馈线自动化自愈系统进行研究和分析，并提出一相关的方案。
关键词：自愈；分布式；智能断路器
前言
现代社会与经济的发展，对电力系统提出了更高的要求，配电网的保护与控制技术面临新的挑战。自愈控制是未来智能配电网的核心技术，能够有效的提升配电系统的安全性、可靠性与运行效率。
1 配电网自动化概述
配电网在电力网中具有分配电能的作用，其是是由很多设备所组成的，包括配电变压器、杆塔、电缆、架空线路、隔离开关及无功补偿器等等，还有一些附属的设施构成。在配电网规划建设中应用自动化技术，能够通过主计算机对配电网中各个区域的设备，进行数据的采集，同时还能够在整个配电网络中传达相应信号，进而对配电网系统中的各个区域和设备进行有效的控制盒管理。在配电网自动化控制的过程中，能够把主计算机和终端机械的服务设备，以及各个底层的工作站点联系起来，利用主服务器，对整个配电网进行统一的规划管理和调度。将自动化技术应用于配电网建设中，不仅不会对单独的终端服务设备的运用产生不良影响，而且还能够有效降低人工失误出现的概率，减少误差，减少配电网中故障的出现，保障配电网正常稳定的运行。在传统的配电网系统中，会出现各种事物误差，以至于影响配电网的使用，影响供电服务，这样就会为电力用户的正常用电造成不良影响。在配电网中，绝缘系统是十分重要的组成部分，其应用效果能够在很大程度上影响配电系统的使用寿命。在配电网运行过程中，如果绝缘系统发生故障问题，则会影响整个配电系统的运行效果。但是，在绝缘系统实际应用中，由于环境、人为及电力操作方而的因素，经常会使绝缘设备出现老化，在日常检修过程中，如果没有发现绝缘设备老化问题或者故障问题，则会造成严重的安全隐患，一旦发生故障问题，就会对配电网的正常运行造成严重的不良影响。在配电网中利用自动化技术，就能够利用的自动化技术和设备，对整个配电网中的数据进行监测，一旦发现整个配电网中出现的错误数据或设备损坏，能够及时的通知工作人员。使工作人员及时的采取措施，抢修损坏的设备，降低损失，使配电系统能够正常的运行。
2 馈线自动化功能
馈线自动化简单的讲，就是在电力系统中配电网系统运行过程中对其运行状态和效果应用光测控技术，切实保证电力系统的运行安全稳定，一旦在自动化运行过程中出现技术故障或者是其他方面的问题，监测系统都能够在第一时间发现故障并及时解决问题，对于有些系统中的可操作问题，系统可以自行进行修复处理，这样大大的提高了系统的安全性和稳定性，确保了电力系统的供电质量。
3馈线的自动化的控制方式
3.1地式馈线自动化
（1）每次线路发生故障都需要上级变电站出线断路器跳闸。
（2）通过变电站出线断路器的多次重合闸方式，并配合本开关的多次逻辑判断动作，才能完成才能隔离故障。
（3）引起全线短暂停电，且多次短暂停电。
（4）对变电站主变多次短暂冲击，危害较大。
（5）适用于架空线路，不适用于全电缆和混合型线路。
（6）分段越多，保护的级差就越难配合，隔离故障时间也越长。
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3.2集中式馈线自动化
集中式馈线自动化主要是指在就地馈线自动化的前提下，增加了主站系统、通信系统和自动化终端，是一种基于 DMS 的馈线自动化模式。集中型馈线自动化可分为半自动式和全自动式。半自动式，即主站通过收集区域内配电终端的信息，判断配电网运行状态，集中进行故障识别，通过遥控完成故障隔离和非故障区域恢复供电。全自动式，即主站通过收集区域内配电终端的信息，判断配电网运行状态，集中进行故障定位，自动完成故障隔离和非故障区域恢复供电。目前我国处于配电自动化建设推广期，大部分地区都属于半自动化式馈线自动化模式。
3.2.1集中型“三遥”模式
这种模式主要包含 4 部分，即主站系统、光纤通信系统、“三遥”自动化终端和开关设备。工作原理是：“三遥”自动化终端对线路的电流、电压信号进行检查并判断，如果检测出线路故障，将故障信息上传至主站，主站接到信息后，对故障区域进行故障判别并确认出故障区间，再由主站发送遥控命令至开关设备，对故障区域进行隔离以及非故障区域恢复供电。
3.2.2集中型“二遥”模式
这种模式与“三遥”模式类似，包含主站系统、光纤通信系统、“二遥”自动化终端和开关设备 4 个部分。工作原理是：综合集中型和就地型两种模式，由于自动化终端不具备“遥控”功能，当要实现故障隔离和非故障区域恢复供电时必须通过重合器和开关之间的逻辑配合来实现，在完成自动化操作后，“二遥”自动化终端再把故障信息及故障处理结果上传主站系统。
4自愈控制系统
4.1集中型配网自愈方案
采用带以及基于FTU的故障处理系统，在10kV配网主干线路上配置重合闸断路器和FTU。重合闸的断路器构成的故障处理系统在10kV配网上无大量采用，技术相对不成熟；基于FTU的故障处理系统通过光纤将所各FTU以光纤方式构成独立的通信网并归属于变电站的一个专门子站，由监控主机对全系统进行网络差动保护和网络备自投。实现了真正意义的配网“自愈”控制。
4.2自愈控制关键设备
（1）自愈控制系统智能配电网自愈控制系统是含分布式电源、储能及微电网接入的配电网运行支撑系统，是适应智能配电网发展的高级配电自动化系统，在数据采集与监控、终端就地自愈控制、多系统信息集成、智能配电网分析与评估的基础上，自动根据配电网运行状态进行自我调节，实现配电网四个“自我”；通过风险评估和预防控制、故障发生时的快速自愈处理、故障后的优化重构等功能达到“事前有预防，事中快处理，事后可优化”。
（2）保护测控一体化智能终端配电网传统的电流保护原理和方法基于独立单元的电压、电流检测，保护之间的协调依靠动作电流定值和动作延时进行配合。在多开关串联运行、联络开关位置和运行方式经常变化的情况下，传统电流保护原理已经完全不适应配电网的现状和需求。
通过研究可以发现，其核心是借助对等式通信网络，将每个开关保护单元检测的数据信息、故障判别信息及开关状态等与相邻开关实时共享，使不同地点的保护能够在毫秒级时间内进行协调和配合，保证离故障点最近的断路器速断跳闸，使故障停电范围最小、故障停电时间最短，实现了保护的快速性和选择性的统一。基于网络式保护原理和算法研制出具有网络式保护功能的保护测控一体化智能终端，基本功能包括：三遥功能、通信功能、数据处理功能、数据存储功能、对时功能、远方/本地切换功能、电源管理功能、自诊断/自恢复功能以及维护和调试功能等。高级应用功能包括：线路保护功能、电能质量检测功能、备自投功能、分布式逻辑功能、精确定位功能以及网络式保护功能等。保护测控一体化智能终端可保证配电网故障时故障停电范围最小、故障停电时间最短，其技术指标处于国际领先水平。
总结
现阶段，我国电力系统升级的主要方向就是全面提高10kV城市配电网的安全性可靠性。通过对10kV配电网馈线分布式自愈系统的有效研究，可以有效的提高10kV配网的安全性和可靠性，从而更好的拉近与国际先进水平的距离。
参考文献：
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[2]董旭柱，黄邵远，陈柔伊，等．智能配电网自愈控制技术[J]．电力系统自动化，2012，36（18）：17-20.
论文作者:李貌,李高磊,吕新磊,林吉凯,马志恒,谢永超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签：故障论文; 配电网论文; 系统论文; 终端论文; 功能论文; 馈线论文; 主站论文; 《电力设备》2017年第25期论文;