許成煒

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州花都供電局，廣東 廣州 510800）

1 配電自動化系統(tǒng)概況

配電自動化系統(tǒng)通常是由配電終端、主站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)饋線自動化、調(diào)度自動化、設(shè)備檢查自動化等功能，其中的配電自動化系統(tǒng)的框架如圖1 所示。

圖1 配電自動化系統(tǒng)框架

1.1 主站系統(tǒng)

在整個配電自動化系統(tǒng)中，主站系統(tǒng)是核心構(gòu)成，不僅能夠?qū)φ麄€配電自動化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督和控制，而且還能實現(xiàn)和配電終端系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的統(tǒng)一交互。主站系統(tǒng)的功能較多，在整個配電系統(tǒng)中占有重要的地位，主要功能包括饋線自動化、監(jiān)控管理、配電網(wǎng)自動化分析和管理。

1.2 配電終端

配電自動化終端是安裝在中壓配電網(wǎng)的各種遠(yuǎn)方監(jiān)測、控制單元的總稱。關(guān)鍵包括饋線終端（FTU）、站所終端（DTU）及故障指示器遠(yuǎn)傳終端（簡稱故障指示器）。

1.3 通信系統(tǒng)

配電通信網(wǎng)承載10kV（20kV）及以下相應(yīng)的中低壓配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的各種通信網(wǎng)絡(luò)，往往由其中的電力通信專網(wǎng)、公網(wǎng)通信共同組成，主要包括電力光纖通信網(wǎng)、無線專網(wǎng)、無線公網(wǎng)、公網(wǎng)寬帶等方式。

2 饋線自動化規(guī)劃設(shè)計技術(shù)

2.1 饋線自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

饋線自動化是指利用自動化設(shè)備或系統(tǒng)對配電線路或饋線的運行情況進(jìn)行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)線路故障，快速診斷和隔離故障區(qū)，在非故障區(qū)快速恢復(fù)供電。饋線自動化主要以本地和集中的方式實現(xiàn)。配電主電路主要采用集中控制方式，由主站系統(tǒng)協(xié)調(diào)，通信信息控制。支線和輻射供電多采用就地控制，實現(xiàn)就地范圍內(nèi)的快速控制[1]。主站集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 饋線自動化集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

饋線自動化主要執(zhí)行饋線故障處理功能，包括故障分析、故障定位、故障隔離、非故障區(qū)負(fù)荷轉(zhuǎn)移等。

2.2 饋線自動化方式選擇

2.2.1 選擇原則

應(yīng)考慮盡量減少停電范圍，縮短配電網(wǎng)故障處理時間，需要考慮的因素如下：

（1）能適應(yīng)多種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)對永久性故障、瞬時故障等多種故障。

（2）能適應(yīng)配電網(wǎng)運行方式和負(fù)荷分布的變化以及分布式電源接入的影響。

（3）配合繼電保護(hù)、備用自動投切等協(xié)調(diào)配合。

（4）當(dāng)相應(yīng)的自動化設(shè)備出現(xiàn)一定的異?；蚬收蠒r，應(yīng)盡量減少事故擴(kuò)大的影響。

（5）建議快速隔離線路的故障部分，并在沒有或很少人為干預(yù)的情況下恢復(fù)對非故障部分的供電[2]。

2.2.2 方式選擇

（1）饋線自動化可采用集中型和就地型兩類方式。

（2）集中型饋線自動化可采用全自動方式和半自動方式。

（3）就地型饋線自動化采用電壓-電流時間型重合器，并支持集中型控制方式。

2.2.3 應(yīng)用原則

（1）電纜線路采用集中型方式。不具備三遙通信條件的，按二遙方式運行。

（2）具備三遙通信條件的架空線路采用集中型；不具備的采用就地型，具備三遙通信條件后改為集中型。

（3）具備三遙通信條件的混合線路采用集中型；不具備光纖通信條件的，電纜線路占比高的，參照電纜線路執(zhí)行；架空線路占比高的，參照架空線路執(zhí)行。

（4）架空線路故障多發(fā)區(qū)域應(yīng)配置斷路器（負(fù)荷開關(guān)），不滿足條件的架空線路可配置具備通信功能的故障指示器。

（5）可根據(jù)線路負(fù)荷情況，適度增加自動化三遙分段點，降低配電網(wǎng)網(wǎng)架風(fēng)險。

（6）用戶產(chǎn)權(quán)分界點應(yīng)配置斷路器，并支持信息上送配電主站。

（7）新建配電站、開關(guān)站的配電終端采用具備三遙功能的站所終端，新建架空斷路器（負(fù)荷開關(guān)）配套采用具備三遙功能的饋線終端。

（8）已投運配電站、開關(guān)站內(nèi)新建或更換開關(guān)時，開關(guān)應(yīng)具備三遙功能，如未建設(shè)配電自動化或僅配置二遙終端，應(yīng)配置三遙終端或進(jìn)行終端三遙改造。

（9）戶內(nèi)配電站或開關(guān)站的配電站所終端電源應(yīng)優(yōu)先采用本站低壓配電柜專用出線回路電源；如無專用出線回路電源，優(yōu)先采用站用變；如不具備條件，可采用電壓互感器。

（10）戶外柱上開關(guān)成套設(shè)備的配電饋線終端電源應(yīng)采用電壓互感器。

2.3 配網(wǎng)線路饋線自動化技術(shù)路線

配電線路饋線自動化的目標(biāo)應(yīng)該是自愈，即在不影響用戶正常供電或?qū)⒂绊懡抵磷畹偷那闆r下，能夠在故障發(fā)生時快速隔離故障，在非故障區(qū)間自行恢復(fù)。通過電壓-電流型和智能分布式本地饋線自動化可以實現(xiàn)快速故障隔離，通過電壓-電流型和自動本地轉(zhuǎn)移到主站輔助和智能分布式本地饋線自動化可以實現(xiàn)自愈[3]。配網(wǎng)線路饋線自動化技術(shù)路線見表1。

表1 各供電區(qū)域配網(wǎng)線路饋線自動化技術(shù)路線

3 饋線自愈

3.1 配網(wǎng)集中式自愈線路故障處理原則

（1）配網(wǎng)自愈運行狀態(tài)在離線狀態(tài)，故障處理按常規(guī)線路處理規(guī)定執(zhí)行。

（2）配網(wǎng)自愈處理模式在自動模式，線路發(fā)生故障，若發(fā)生隔離故障的開關(guān)遙控失敗或開關(guān)不具備遙控功能，按擴(kuò)大隔離范圍處理。

（3）配網(wǎng)自愈處理模式在自動模式，若轉(zhuǎn)供開關(guān)不可控，則不出現(xiàn)在轉(zhuǎn)供方案中。

（4）配網(wǎng)自愈動作后可能導(dǎo)致線路過載時，應(yīng)轉(zhuǎn)為半自動模式。甩負(fù)荷方案按最小甩負(fù)荷數(shù)量和用戶等級由一般到重要排序[4]。

3.2 饋線故障自愈處理邏輯

饋線故障自愈處理是根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備運行的實時信息，結(jié)合故障信號，對故障進(jìn)行定位和隔離，在非故障情況下恢復(fù)供電。生成的故障排除方案根據(jù)調(diào)度規(guī)則提供具體的操作開關(guān)、開關(guān)、操作順序?？刹僮餍耘c實際調(diào)度過程一致。以圖3 為例，說明故障排除的邏輯解決方案。其中，斷路器S1的開關(guān)合閘，斷路器S1起保護(hù)動作。

圖3 故障處理邏輯

根據(jù)相應(yīng)的動作信號可以初步的判斷出S1和A1之間的區(qū)域存在一定的故障，即出線斷路器S1失靈，斷開A1完成故障區(qū)域的隔離，閉合A9或A6即可恢復(fù)相應(yīng)的故障的下游[5]。

3.3 負(fù)荷轉(zhuǎn)供原則

（1）在集中主站和本地分布式的合作模式下，如果恢復(fù)策略已經(jīng)完成或部分完成，將優(yōu)先選擇本地分布式運行方案。

（2）輸電路徑中涉及分布式發(fā)電機(jī)恢復(fù)供電，非分布式發(fā)電機(jī)路徑是最佳選擇。

（3）超載時，應(yīng)將超載線置于末端。

（4）在空載情況下，應(yīng)優(yōu)先采用通過開關(guān)場段開關(guān)或站間熱線開關(guān)的電力傳輸方案。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)遵循以下原則：優(yōu)先保證向重要用戶轉(zhuǎn)移雙電源（優(yōu)先保證重要用戶的轉(zhuǎn)移電源和不同變電站/不同的現(xiàn)有電源）公共汽車/不同線路）；分供方情況下，若無重要用戶，則按從少到多的順序進(jìn)行換電操作步驟；如果操作步驟數(shù)相同，則負(fù)載從低到高排序[6]。

3.4 甩負(fù)荷原則

如果傳輸路徑的可用功率容量不能滿足要求，則需要進(jìn)行減載。甩負(fù)荷的原則如下：

（1）按重要性排序：列出（最重要）、非常重要、中等重要和平均。

（2）根據(jù)最小減載次數(shù)：此時從最大負(fù)載開始減載，可以盡量滿足最小減載次數(shù)，但存在一些問題，可以在可接受的范圍內(nèi)。

（3）按最小負(fù)載值：負(fù)載從最小負(fù)載開始。

4 結(jié)語

饋線自動化技術(shù)是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化進(jìn)程的必然趨勢。當(dāng)其中的配電網(wǎng)出現(xiàn)一定的故障時，能較為快速找到相應(yīng)的故障區(qū)，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動隔離故障區(qū)，通過及時恢復(fù)并對其中的非故障區(qū)用戶的進(jìn)行一定的供電。從而達(dá)到縮短停電時間，減少停電面積，并加強(qiáng)一定的供電可靠性。同時，還可以通過實時監(jiān)控配電網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)備的各種運行狀態(tài)，逐步加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，從而達(dá)到實現(xiàn)配電自動化。