摘要：本文针对当前农网情况，研究了在农网改造中应用基于馈线自动化技术的可行性问题，并在其可行基础之上对馈线自动化技术的使用情况、实施条件及主要功能等开展进一步的分析，然后从一次设备、多点分散通信、控制箱、主站等方面对FTU馈线自动化的系统构成进行了详细分析，并探讨了各层次的功能，以期望为农网改造工程提供一定的技术参考。
关键词：FTU馈线自动化；农网改造；应用
1、馈线自动化系统概述
馈线自动化技术是利用在变电所的出口处断路器和户外馈线的分段开关上装设设备，在配网变压器上装设设备，然后构建可靠的网通信络，以使其可以和配网的控制中心系统相连，同时还需要结合其他相关软件的处理，以便形成性能较强的馈线自动化系统[1]。
此系统在稳定运行时，可通过实时对馈线联络开关和分段开关状态及馈线电压、电流状况的远程监控，为了更好地对于线路开关的遥控分合闸进行操作，以此优化和升级配电网现有的运营方式，也是为了能够使得目前已有的装置得到最大的使用，保证在最大程度上减少损耗等；在事故状态时，可获得事故信息，然后自行对馈线故障段判断并隔离，恢复非故障段的供电，以实现降低停电时间和面积的效果。
其功能主要有：监控配电网馈线的运行情况；检测馈线的故障；定位和隔离故障；对馈线负载进行重新配置优化；恢复非故障段的供电；当馈线使用的时候，发现超负载的情况，需要对其及时处理，可采用切换的方式；进行调度处理；控制开关等；同时还可以收集并计算开关工作次数以及供电实际情况，包括供电负载及故障数据等信息[2]。
2、馈线自动化技术的应用条件
要实施“手拉手”环型网供电模式，优化网络结构，为馈线自动化的完成构建网架基础；具有持续、可靠的远程操控方式，并避免或减少需维护的负载开关；应具有功能完备，且能适应户外环境及负载开关的配套监测体系FTU；应具有高速、稳定的通信系统，创建高性能通信网络，是完成配网馈线自动化体系的一项核心内容；主站系统软件的各项功能应足够完善，且硬件设施应具有充分的裕度与处理速率，以保证电网在发生故障或正常运行时都可以保持其稳定性。
3、馈线自动化体系构成分析
3.1 一次设备
（1）开关。馈线的自动化分段器、负载开关应当具备较好的电动性，一般安装形式采用台式，在架空线路上安装的时候需要采用柱上的形式。从隔离故障段和恢复供电方面而言，线路的开关应该是在切除变电所中断路器的故障之后，使线路保持停电情况下实施操作的，应优选无电流断开功能的“死”分段式开关，从而降低开关成本。
（2）电流、电压互感器。与传统形式比较，其电流及电压互感器设备的资金投入高，且设备体积大，所以对于变电站以外线路不实用。对于馈电网的监控体系而言，需要对其性能及精度要求不高，一般使用电流或者电压传感器，因为这类设备资金投入不高、体积小，内嵌于绝缘子中，并配套装设于线路的开关柜中或者柱上开关设施上[3]。
3.2 控制箱
控制箱是FTU馈线自动化体系的核心装置，要求其具备的功能包括：遥信、遥测、遥控、统计、对时、远程通信等功能；记录时间次序、记录故障，远程定值修改与召唤，自检、自我恢复等功能；闭锁远程控制和手动操控功能；抵抗户外恶劣环境功能；收集电能量，故障录波，保护微机等功能。
3.3 分散多点通信子系统
（1）通信形式。一般来说分散性及点多性都是馈线通信的特点，然而由于距离短，信息量交互少，因此对速率的需求不高，对其要求里除了造价低、可靠外，还要具有不受配网事故影响的特性，并可以在线路发生故障时保持正常的通信。结合上述条件，可选的通信形式包括：无线电形式通讯、专用线缆、配电线载波、电话线、光纤及卫星通讯等形式。
在农网改造中，由于馈线自动化技术的应用应尽可能的减少成本，因此在选择通信形式上应充分结合农网自身特点，并在一些条件下可选择混合多类通讯形式进行使用。
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（2）通信规约。选择开放型的满足体系模型的规约（如规约），需要按照标准控制接口规范性，并需要使用品牌产品创建通信系统，为了更好的减少成本投入。
3.4 控制主站
为实现配网故障的准确、快速处理，提升电网的安全性，降低主站负荷，缩减信道距离，降低误码率等，增加设置了控制主站。
稳定运行过程中，控制主站相当于一个转发和通道集中设备，同时可集中很多采集单元数据，并与上级管理主站建立连接；在运行过程中出现问题的时候，FA控制主站可以及时处理问题，并将故障区域进行分隔开来，使得故障及问题能够快速上报给上级部门，以利于上级管理主站的及时处理，降低了上级管理主站负荷。
3.5 主站
馈线的自动化主站，是管理和控制馈线自动化体系的中心系统，其通常会采用客户/服务器构成，配合浏览器/服务器的模式，用当作基础系统平台，再加上各类应用软件以实现的控制功能。它的系统构成主要包括以下几个模块：
（1）采集数据模块。用于收集全部馈线开关的电压和电流等运行状况信息及开关位置信息等数据。
（2）处理数据模块。用于完成在稳定运行中负载的配置优化，事故时可以恢复对非故障段的供电；利用处理开关的位置信息，对各种开关的动作次序及次数等实施登记和统计，并以表格、图标等形式显示，以方便运行人员能够及时掌握故障状态。
（3）操作控制模块。在其运行稳定且无故障的时候，按照运行方式要求，远程对馈线开关等可以进行操作的周边开关需要进行带负载投切，并需要对其周边电容器设备进行操作处理；如果在运行过程中出现问题的话，就需要使用开关进行隔离，使得能够快速恢复供电。
（4）报表模块。自动的生成各类表格文件，如年报、月报、日报等表格，文件大小与类型通过用户自行设计，可定时或随时进行打印。
（5）故障报警模块。系统运行故障、遥测量超限及开关保护操作时，当发现警报信号，如声音、光线等信号，需要进行打印并记录，以便后续工作提供依据。
（6）图形模块。用户能够自行绘制、编辑各类图表，并可多窗口显示画面，画面有滚动、平移、漫游、缩放及自动调整等效果。
（7）系统时间控制模块。因运行状态和开关动作时间特性将影响程序处理是否准确，因此，应保证整个系统时间的一致性。
（8）状态评估模块。因终端装置故障以及来自外界对通信线路和终端装置的干扰，使得系统遥测量可能会发生偏差或中断，进而导致系统的处理出错。所以，为了确保系统稳定运行，应对初始的测量值通过该模块进行状态评估后，再进入处理数据模块实施处理。
（9）数据库的管理模块。用户通过窗口和数据库应用软件，能够便捷的进行数据库的建立、修改、删除、检索、读写与显示，却不可对实时参数进行修改，尤其是电量参数。利用此软件，可确保配电网的馈线自动化体系各个工作站的数据保持一致[4]。
（10）信息解释与通信管理模块。用于接收和解释所管理范围之内的各个变电所终端上传的信息，并在存储设备中创建运行状态数据库。
（11）关联上级调度体系模块。用于由上级体系中得到本体系所需的运行控制信息，并把上级体系所需信息上传给上级体系，以确保两体系间信息的共享。
4、结论
当前，伴随农网中用户对于供电质量的要求不断提升，传统形式馈线自动化系统已不能满足农网改造的需求。因此，为了提升农网供电质量及可靠性，在农网改造配电网中构建馈线自动化体系，以提升供配电的智能化管理过程，并且降低故障的发生率，缩短故障范围及时间，为供电恢复和迅速诊断、分析、故障原因上报等提供了有效数据来源。
参考文献：
[1] 徐伟刚. 农网改造中FTU馈线自动化技术的应用[J]. 中国战略新兴产业，2017（8）：174-176.
论文作者:梁玉华
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：馈线论文; 故障论文; 体系论文; 主站论文; 农网论文; 模块论文; 负载论文; 《中国电业》2019年第13期论文;