配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)探究

1、配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)探究摘要本文主要通過(guò)系統(tǒng)地對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化的介 紹，詳細(xì)地闡述了饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的各個(gè)部分，使大家對(duì)饋 線自動(dòng)化有更深入的了解。關(guān)鍵詞配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化 饋線智能化中圖分類號(hào)：tm727文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)電力工業(yè)得到了快速的發(fā)展，電網(wǎng) 建設(shè)逐年加強(qiáng)，與此同時(shí)，對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化和智能化的要求越 來(lái)越高。如何提高自動(dòng)化水平，如何擴(kuò)展各種功能逐漸成為 現(xiàn)在的發(fā)展方向。在我國(guó)近幾年配電系統(tǒng)的發(fā)展中，饋線自 動(dòng)化起著十分重要的作用。本文主要對(duì)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 進(jìn)行詳細(xì)的研究和介紹。配電線路（也稱饋電線路、饋線）是配電系統(tǒng)的重要組 成部分，智能配電網(wǎng)的研究尚處于摸索階段

2、1-3,而目前 的饋線自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵和核心。饋線自動(dòng)化主要 指饋線發(fā)生故障后，自動(dòng)地檢測(cè)并切除故障區(qū)段，進(jìn)而恢復(fù) 非故障區(qū)段正常供電的一種技術(shù)。長(zhǎng)期以來(lái)，由于指導(dǎo)思想 上的不重視和經(jīng)濟(jì)條件制約，饋線自動(dòng)化水平不髙，對(duì)用戶 供電的可靠性得不到保障。饋線自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)饋線自動(dòng)化 系統(tǒng)主要由一次設(shè)備、控制箱、通信、控制主站4部分組成。1. 一次設(shè)備1. 1開(kāi)關(guān)。實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化首先要求配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)、分段供電結(jié) 構(gòu)。故障區(qū)段的隔離及恢復(fù)供電可分為按順序重合及scada 監(jiān)視系統(tǒng)配合遙控負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段器兩種方式。采用的開(kāi)關(guān) 設(shè)備有自動(dòng)重合器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)及分段器等。自動(dòng)重合器是早 期使用比較多的饋

3、線自動(dòng)化一次設(shè)備，應(yīng)用v-tc電壓-時(shí)間） 配合原理實(shí)現(xiàn)。在配電線路故障后逐個(gè)自動(dòng)重合，若再次重 合到永久性故障，便自動(dòng)閉鎖，隔離故障點(diǎn)。自動(dòng)重合器的 優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需通信設(shè)備，這在早期電子、通信設(shè)備相對(duì)較貴的 情況下有利于減少投資。但用它恢復(fù)供電需要較長(zhǎng)的時(shí)間， 對(duì)開(kāi)關(guān)開(kāi)斷能力要求較高，有可能多次重合到永久故障點(diǎn)， 短路電流對(duì)系統(tǒng)沖擊較大，眾多開(kāi)關(guān)反復(fù)動(dòng)作及負(fù)荷冷啟動(dòng) 要從配電網(wǎng)上攝取大量功率，給配電網(wǎng)帶來(lái)了不利影響，現(xiàn) 已逐漸被淘汰。饋線自動(dòng)化所選用的負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段器要具 備電動(dòng)操作功能。在電纜線路中采取臺(tái)式安裝方式，而在架 空線路上采用柱上安裝方式。從實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的隔離及恢復(fù) 供電的功能角度來(lái)

4、說(shuō)，線路開(kāi)關(guān)是在變電站內(nèi)斷路器切除故 障后，線路處于停電狀態(tài)下操作的，因而可選用無(wú)電流開(kāi)斷 能力的“死”線分段開(kāi)關(guān)，以減少開(kāi)關(guān)的投資。1.2電壓、電流互感（傳感）器。傳統(tǒng)的電壓、電流互感器體積大、成本高，不適于在變 電站外的線路上使用。饋電線路監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電壓、電流變換 器的負(fù)載能力及精度要求相對(duì)較低，一般使用電壓、電流傳 感器裝置。這些傳感器體積小、造價(jià)低，它們內(nèi)嵌在絕緣子 內(nèi)，配套安裝在柱上開(kāi)關(guān)上或線路開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。2控制箱控制箱起到聯(lián)結(jié)開(kāi)關(guān)和scada系統(tǒng)的橋梁作用，主要部 件如下。2. 1開(kāi)關(guān)操作控制電路。該電路應(yīng)具有防止操作安全閉鎖的功能，可遙控或就地 手動(dòng)操作，還應(yīng)有ac電源或蓄電池電壓

5、指示。2. 2不間斷供電電源。不間斷供電電源為開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)及二次電子設(shè)備提供 電源，一般是采用2組12v直流可充電蓄電池串聯(lián)供電，可 由電壓互感器的二次側(cè)100v交流電充電，也可由220v低壓 電網(wǎng)充電。在交流電源停電時(shí)蓄電池應(yīng)能維持一段時(shí)間的工 作。2. 3控制箱體。在使用臺(tái)式配電開(kāi)關(guān)柜時(shí)，控制箱一般配套安裝在柜內(nèi) 或柜體的一邊；在使用柱上開(kāi)關(guān)時(shí)，可安裝在電力線桿柱上。 控制箱體一般是戶外安裝，需要有較強(qiáng)的防腐蝕、防寒、防 塵、防潮能力，在氣候特別潮濕和寒冷的地區(qū)，建議在箱內(nèi) 裝一小功率電加熱器，以提高控制器內(nèi)電子元器件運(yùn)行的穩(wěn) 定性。2. 4遠(yuǎn)方終端(ftu)o饋線自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端(fa-r

6、tu),簡(jiǎn)稱ftu,與傳統(tǒng)調(diào)度 自動(dòng)化用的rtu有所區(qū)別，對(duì)其有一些特殊要求。能夠正 確測(cè)量和自動(dòng)記錄線路故障電流的幅值和方向，這是為了滿 足對(duì)故障線路迅速定位和隔離故障區(qū)段的要求；當(dāng)配電線路 單線接地時(shí)，ftu必須測(cè)量該線路零序電流的幅值和大小， 以便迅速判定接地線路和相別；線路故障時(shí)電流比正常工作 時(shí)電流大得多，ftu必須適應(yīng)大電流的動(dòng)態(tài)變化范圍。能 夠?qū)Σ僮麟娫醇伴_(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。對(duì)操作電源主要監(jiān) 視其電壓，包括備用電源的剩余容量；對(duì)開(kāi)關(guān)主要監(jiān)視其動(dòng) 作次數(shù)、動(dòng)作時(shí)間、累計(jì)切斷電流能力等。能適應(yīng)戶外惡 劣運(yùn)行環(huán)境。除能防塵、防潮、防寒等外，還必須具有抗御 大電流、高電壓、雷電等強(qiáng)烈干

7、擾的能力。體積小、重量 輕、功耗小，便于安裝。價(jià)格低廉。配電網(wǎng)自動(dòng)化需要大 量的ftu,比調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所用rtu數(shù)量高一個(gè)數(shù)量級(jí)以 上。如果價(jià)格昂貴、成本高，勢(shì)必大幅度提高配電網(wǎng)自動(dòng)化 系統(tǒng)投資，嚴(yán)重影響本項(xiàng)工作的開(kāi)展。2. 5通信終端。如無(wú)線電臺(tái)、擴(kuò)頻電臺(tái)、光端機(jī)、載波機(jī)等。3. 控制主站3. 1控制主站的主要功能。自動(dòng)處理來(lái)自ftu的數(shù)據(jù)；實(shí)施對(duì)故障線路定位、隔離 及恢復(fù)供電；提供人機(jī)接口；作為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)一個(gè)結(jié) 點(diǎn)時(shí)，必須具備信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，如與上一級(jí)scada系統(tǒng)或其 他相關(guān)系統(tǒng)的通信。3. 2設(shè)置原則?？刂浦髡镜脑O(shè)置應(yīng)根據(jù)本地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、資金來(lái) 源、數(shù)據(jù)流量等具本情況酌定。一

8、般有以下幾種方式：與 相關(guān)變電站監(jiān)控主站或主rtu綜合考慮。如果變電站監(jiān)控主 站容量允許，可與之共用，饋線自動(dòng)化控制主站可作為變電 站監(jiān)控主站的一個(gè)工作站，只負(fù)責(zé)故障線路的定位、隔離和 恢復(fù)供電工作，其余工作均由變電站監(jiān)控主站完成。設(shè)置 區(qū)域性控制主站。根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)，把控制主站設(shè)在附近變電 所內(nèi)或其他適宜的地方。它的功能就是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)必 須完成的功能。這樣一來(lái)，可大量節(jié)約通道投資，減小整個(gè) 系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。與配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主站統(tǒng)一考慮。這種設(shè)置 方式的優(yōu)點(diǎn)是減少了投資，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是帶來(lái)的缺 點(diǎn)是饋線自動(dòng)化功能擴(kuò)展困難，有可能影響系統(tǒng)的總體性 能。4. 0總結(jié)饋線自動(dòng)化在運(yùn)行的過(guò)程中存在著一定的缺陷，一般 地，除過(guò)饋線出口斷路器之外，饋線其他位置安裝的都是沒(méi) 有切斷短路電流能力的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，因此非故障饋線段被切斷 是不可避免的。另外僅在饋線出口配置電流速斷保護(hù)，必然 盲目地動(dòng)作并切斷整條饋線，致使在切斷的過(guò)程中沒(méi)有選擇 性。在以后的發(fā)展過(guò)程中，更應(yīng)該創(chuàng)新地開(kāi)發(fā)更高效益的饋 線自動(dòng)化系統(tǒng)，為配電系統(tǒng)的能力提高起到很大的作用。1 薛志方，朱曉萍智能型輸電線路局部氣象監(jiān)測(cè)單