張紹何

摘 要：饋線自動化是配網(wǎng)自動化中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將其應(yīng)用于配網(wǎng)調(diào)度中能夠大大提高配網(wǎng)的安全性和可靠性。闡述了饋線自動化的概念和當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，分析了饋線自動化的目的和功能，并預(yù)測了未來配網(wǎng)發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)調(diào)度；饋線自動化；無功補償；架空線路

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）24-0138-02

目前廣泛使用的架空線柱上的開關(guān)通常采取手動的操作方法，如果線路發(fā)生故障，則斷開變電站內(nèi)的開關(guān)，以隔離故障點；如果線路上發(fā)生永久性的故障，則開關(guān)重合失敗，線路停電導(dǎo)致較大范圍的停電。此時需要運行維護人員巡線排查，發(fā)現(xiàn)故障點并處理好后再恢復(fù)這條線路的送電。為了解決這一難題，饋線自動化技術(shù)運用而生。這項技術(shù)可以有效防止線路因發(fā)生故障而導(dǎo)致大面積的停電以及停電時間長的問題。該技術(shù)采用分段隔離的方式，令饋線的電力設(shè)備與變電站的繼電保護裝置相互配合，實現(xiàn)對饋線線路的分段監(jiān)控。如果饋線出現(xiàn)短路故障，饋線的開關(guān)斷開，將故障點迅速與主網(wǎng)分離，同時給非故障饋線恢復(fù)送電，用這樣的方式防止因故障導(dǎo)致的大面積停電，并減少了非故障區(qū)用電客戶的停電時間。在配網(wǎng)中應(yīng)用饋線自動化技術(shù)，能夠有效提高電網(wǎng)運行的可靠性，同時也能降低運行維護人員的工作量，減少運維成本，提高電網(wǎng)的運行效率，從而創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

1 饋線自動化的概念

配網(wǎng)自動化是將配網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)、電力設(shè)備、用電客戶的信息集成在一起，利用計算器、通訊技術(shù)、控制技術(shù)和管理技術(shù)使配網(wǎng)的運行實現(xiàn)自動化。實現(xiàn)配網(wǎng)的自動化能夠明顯提高電網(wǎng)的整體性能，既提高了電網(wǎng)的可靠性和電能質(zhì)量，也能優(yōu)化作業(yè)的操作程序，增加供電的服務(wù)質(zhì)量。

饋線自動化是配網(wǎng)自動化的關(guān)鍵組成部分，能夠采集饋線上分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)，并監(jiān)視各條饋線的電流信息和電壓信息。采取遠方操作饋線分段開關(guān)或聯(lián)絡(luò)開關(guān)的通斷，可以使配網(wǎng)的運行處于最佳狀態(tài)，使電網(wǎng)電力設(shè)備的作用能夠充分發(fā)揮出來。如果運行中的線路發(fā)生故障，饋線自動化技術(shù)能夠迅速采集相關(guān)故障量數(shù)據(jù)，對故障點的位置進行準(zhǔn)確定位，并操作相應(yīng)開關(guān)斷開或閉合，以將故障點隔離，并恢復(fù)非故障區(qū)的供電，減少停電的面積和停電的時間，以提高電網(wǎng)的可靠性。同時，由于可以定位出故障點的位置，因此，應(yīng)用饋線自動化技術(shù)可以提高各種異常故障的檢查效率。

2 饋線自動化的目的

配網(wǎng)的饋線大多為架空線路，覆蓋范圍很廣，并且有很多架設(shè)于農(nóng)村。配網(wǎng)上的開關(guān)數(shù)量非常少，由于運行時間較長，導(dǎo)致老化問題突出，跳閘率較高，降低了饋線供電的可靠性。采用饋線自動化技術(shù)能夠有效彌補上述饋線的不足，有效降低跳閘率，縮小停電范圍；能夠使配網(wǎng)架空線路的運維水平得到明顯提高，大大降低線路上開關(guān)的跳閘率，有效提高開關(guān)的重合閘率；能夠提高電網(wǎng)的整體供電性能。

2.1 提高供電可靠性

饋線自動化技術(shù)能夠有效降低線路出現(xiàn)故障的概率。它通過實時獲取饋線和電力設(shè)備的信息和數(shù)據(jù)，對線路的運行進行有效管理，及時發(fā)現(xiàn)線路或電力設(shè)備的安全隱患，以降低事故的發(fā)生率。傳統(tǒng)的饋線管理不能很快明確故障點的位置，需要運行維護人員巡線查找，由于受交通、氣候等條件的限制，發(fā)現(xiàn)故障并人工將故障隔離的時間過長，恢復(fù)送電時間不能完全滿足用電客戶的需求；而應(yīng)用饋線自動化技術(shù)在幾分鐘內(nèi)就可以實現(xiàn)故障點的隔離以及恢復(fù)非故障線路的正常送電，能夠明顯縮小線路出現(xiàn)故障后開關(guān)斷開導(dǎo)致的停電范圍，縮短停電時間，大大降低了線路故障對用戶供電的影響。

2.2 提高電能質(zhì)量

饋線自動化技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)測電力設(shè)備的數(shù)據(jù)，配網(wǎng)運行維護人員能夠采集到供電線路的電壓、電流數(shù)據(jù)，監(jiān)控電力的諧波含量。如果電能質(zhì)量下降，相關(guān)人員能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理，通過采取改變電網(wǎng)的運行方式、調(diào)整變壓器的擋位、投切變電站內(nèi)的電容器等方式，使電能質(zhì)量在一定程度上得到提升。

3 饋線自動化的功能

由上文所述的饋線自動化的目的可知，饋線自動化需具備以下幾種功能。

3.1 監(jiān)測電網(wǎng)的運行狀態(tài)和定位故障

對于正常狀態(tài)，饋線自動化系統(tǒng)主要是對線路的電壓幅值和相位、電流幅值和相位、有功功率、無功功率、開關(guān)的狀態(tài)進行監(jiān)測；對于故障狀態(tài)，饋線自動化系統(tǒng)通過配置饋線終端設(shè)備（Feeder Terminal Unit，簡稱“FTU”）直接對故障進行監(jiān)測和判別。饋線自動化系統(tǒng)對故障點的自動判別主要依據(jù)FTU監(jiān)測到的故障數(shù)據(jù)，因此，F(xiàn)TU故障數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確度非常重要。FTU的監(jiān)測功能需要與饋線的開關(guān)保護相配合，如果線路發(fā)生故障，F(xiàn)TU需要在開關(guān)的保護動作之前獲取故障數(shù)據(jù)。如果開關(guān)跳開，故障數(shù)據(jù)則會丟失，導(dǎo)致饋線自動化系統(tǒng)無法定位故障點。為了確保FTU數(shù)據(jù)以及判斷故障的準(zhǔn)確度，需要對故障電流和故障持續(xù)時間進行監(jiān)測，以免因外部的干擾出現(xiàn)判斷錯誤的情況。饋線自動化系統(tǒng)接收到FTU的故障數(shù)據(jù)后，經(jīng)過綜合邏輯分析，定位出線路的故障區(qū)段，并發(fā)出相應(yīng)的遙控信號，以隔離故障點。

3.2 隔離故障，自動恢復(fù)供電

為了使故障隔離所用時間最短，故障信息的處理優(yōu)先采取底層處理，對于底層處理不能處理的，則報上一級，這樣可提高饋線自動化系統(tǒng)處理故障的時效性。在網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)綜合考慮以下幾點：①確保故障點已經(jīng)被完全隔離；②重構(gòu)后線路負荷不超過電源的容量；③重構(gòu)后要盡量降低線路的損耗；④確保備用電源能夠正常運行。只有滿足上述全部條件后，才能將饋線開關(guān)處的開關(guān)閉合，將網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。如果不滿足上述條件，則有可能導(dǎo)致故障的影響變大。

3.3 無功補償和電壓調(diào)節(jié)

饋線自動化系統(tǒng)的無功補償和電壓調(diào)節(jié)是通過控制電容器的投切和變壓器的擋位來實現(xiàn)的，能夠有效降低饋線的線路損耗，滿足用電客戶對電能質(zhì)量的較高要求。

4 結(jié)論

饋線故障多為架空線路故障，而架空線路的故障類型主要為瞬時故障。通過采用饋線自動化技術(shù)對饋線分段進行監(jiān)控，使變電站的繼電保護與饋線電力設(shè)備的保護相互配合，快速定位饋線的故障點，并使靠近故障點的下游開關(guān)斷開，及時隔離和恢復(fù)非故障線路的供電，降低饋線開關(guān)的動作頻率，對配網(wǎng)自動化的安全、穩(wěn)定運行起到了積極作用。endprint