摘要：随着国民经济的高速发展，我国人民的生活水平也日渐提高，各种家用电器已经成为人们生活的必需品，相对应对供电的需求也越来越高。近年来，科学技术的发展推动了电力传输技术的革新，尤其是配电网馈线自动化技术的应用，有效的提升了电力供应的质量。文章将简单介绍配电网馈线自动化技术的原理，分析研究其在电力系统当中的应用，为相关工作者提供参考借鉴。
关键词：配电网；馈线自动化；电力系统；运用
引言
近年来，配电网自动化发展迅速，馈线自动化作为重要支撑技术，其应用情况直接关系到整个配网的运行。基于此，合理布置馈线自动化技术方案，提高其运行水平，对于保证配电网的安全可靠性具有重要意义，本文围绕此展开具体分析。
1、配电网馈线自动化概述
馈线自动化是实现配电自动化的基础，图1即为配电自动化系统结构示意图。馈线自动化（FeedeAutomation，）技术的应用，可有效提高供电可靠性，根据ＩＥＥＥ的定义，馈线自动化系统是对配电网线路与相关设备进行远程实时监控、协调、控制的一个集成系统，其功能主要包括：（1）无功控制；（2）数据采集与监控；（3）故障隔离、定位及恢复供电。
图1配电自动化系统结构示意图
2、馈线自动化技术实现原理
电网馈线是指在整个配电网中任意一条可以与网点相连接的支路总称，分为馈入支路和馈出支路两种呈现形式。随着我国互联网技术的开展，很多电力公司都已将自动化通信技术应用到电网馈线中，并且在电网系统运营当中起到重要作用。随着光纤通信技术的快速发展，电网馈线自动化技术呈现出一种高速发展趋势，并不断优化我国电力企业的供电系统，同时也让电网馈线自动化技术应用变得更为广泛。馈线作为农村电网组成的基础设施，主要由各个馈出线路与馈入线路通过配网拓扑结构组成，负责配电网节点的支路连接，电源母线或配电设备通过馈线将电能传输至不同负荷的配电装置中。馈线自动化技术作为一种新型电网传输保护机制，在农村电网正常运行下，对馈线分段状态、配网电流和配网电压等状态进行实时监控。其实现原理是在馈电线路节点中设立监控装置单元（FeederTerminalUnit，FTU），对电流负荷、无功功率、电压峰值和电气设备状态等进行实时监控，然后利用通信技术将数据信息传输至主机处理系统，通过数据处理技术判断出馈线运行的正常状态和故障状态。当系统获取故障信号时，可自动识别馈线故障的区段，然后通过馈线控制模块中的断路器设备，对该故障区域进行隔离处理（如图2所示），并及时对非故障区段进行供电恢复，从而弱化对非故障区域供电的影响。
图2馈线自动化处理示意图
3、馈线自动化的关键技术
馈线自动化涉及技术众多，本文主要针对以下几点展开论述。（1）建立可靠通信系统。配电网通信存在点多、覆盖广的特点，宜采用综合通信方式。市中心、市区繁华区域，往往负荷相对密集，推荐环网光纤通信；市区、市郊区域，推荐无线通信，具体需因地制宜，综合优化选用。（2）配置配网馈线终端。馈线远方终端ＦＴＵ要求如下：（a）配电网正常运行时，ＦＴＵ检测馈线运行情况；发生故障时，FTU可识别故障电流。（b）可适应户外工作环境，如：－40～65℃环境温度、高电压、雷电、强磁场等。（c）小型、低能耗、低成本，便于推广。（3）提供可靠不间断电源。馈线自动化对电源系统要求高，其必须可提供线路上分段／环网开关等一次设备操作电源、通信收发器工作电源、ＦＴＵ工作电源。正常运行状态下，电源系统处于浮充状态；断电状态下，蓄电池组供电。（4）实施系统集成技术。馈线自动化系统与其他系统存在紧密联系，如SCADA、用电管理系统、地理信息系统等，对此应实施系统集成技术，实现信息高度共享。
4、配电网馈线自动化技术的运用
4.1FTU/DTU的故障处理
在自动终端系统当中，FTU和DTU是其两个非常重要的采集单元。它们分布在整个供电系统的各个角落，可以对所在位置的电压和电流等数据进行实时的采集，并将采集到的信息传送给数据分析中心，对其进行判断，从而提高了故障识别的及时性。所以，在FA技术应用过程中，配电网的馈线终端是其中最重要的执行环节，是确保故障准确检测的关键。
4.2架空线路的故障处理
受到空间和地面环境因素的影响，在电力输电线路架设过程中，不可避免的采用架空线路的方式进行传输。然而传统的架空线路在进行故障检测时，都是借助人工的力量进行分区域的检测，不仅需要消耗大量的人力、物力资源，而且很难确保相关工作人员的安全性。利用配电网馈线自动化技术，所有的故障检测均由FTU进行负责，而通过子站与FTU对故障的位置进行精准的定位，并借助FTU、子站、主站共同完成故障的隔离和电力的恢复实现了整个过程的自动化处理，有效的解决了传统架空线路检修的问题。
4.3配电网馈线自动化技术运用过程中的时间分配
电力系统当中常见的故障可以归纳为两种：永久性故障和主干线路故障。以架空线路为例，当其出现永久性故障的时候，相关的变电站会对其进行断电保护动作，并尝试通电，此过程大约需要3到5秒的时间。如果在此过程中通电不能成功，那么则判断配电网出现了主干线路故障。配电网馈线自动化系统的子站将承担对变电站的保护动作信息，跳闸信息等故障的收集工作。在对故障发生的位置进行定位时，所分配的时间大约为1秒。如果采用RTU对采集到的信息进行转发，所分配的时间大约为3到5秒时间。由主站实施供电恢复大约需要3～6s，主要通常每个开关的恢复在2s左右，大多数情况恢复1～3个开关即可实现供电恢复。这样利用配电网馈线自动化技术，从实现故障的监测、定位以及隔离回复，大约需要几分钟的时间就可以完成，极大的提高了配电网故障的检修效率。例如：我国某市的国家电网供电项目，在2013年便实现了配电网馈线自动化技术的改造应用，在夏季时间，由于当地连续多日出现了40摄氏度以上的高温天气，导致配电网事故不断发生。如果采用传统的配电网检修方式，需要对线路故障逐个排查，需要消耗大约2个小时以上的时间。而实施了配电网馈线自动化改造之后，对于发生在22条馈线自动化线路当中的故障，从故障原因的判断，到故障隔离和电力恢复，全过程在不到一分钟的时间内完成，有效的降低了电力企业的经济损失，提高了相关客户的满意度。
结束语
综上所述，作为社会发展和人们生活工作不可缺少的重要能源，电力资源的重要性日渐突出。如果降低配电网的故障，确保电力供应的安全性和稳定性，已经成为相关电力企业的重要工作之一。本文通过对配电网馈线自动化系统的介绍，全面分析了其在配电网故障定位、故障处理以及电力恢复等方面的应用，在降低了配电网故障几率的同时，有效的提高了供电的质量，为供电企业创造了较高的经济效益，推动了我国电力行业的可持续发展。
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论文作者:尹月文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：馈线论文; 故障论文; 配电网论文; 技术论文; 电网论文; 线路论文; 自动化系统论文; 《电力设备》2018年第27期论文;