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配电网馈线自动化技术的应用

【作    者】 杨洪易
【出    处】 《电力系统装备》2020年第10期
【标    签】 配电  电网  自动化技术  电力技术  电力系统 
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配电网馈线自动化技术的应用

杨洪易

(国网青海省电力公司电力科学研究院,青海 西宁  810000)

[摘  要]电网建设与人们正常生活以及工业发展息息相关,其规模在近些年不断扩大,而且复杂程度也在不断提升,由此必然会产生一些安全问题,通过馈线自动化技术的运用,可以在电网出现问题时快速响应,自动将出现的问题进行隔离,并完成各类信息的收集整理,保证电网其他部分免受破坏。文章主要针对目前的馈线自动化技术进行阐述和分析,对现实出现的问题进行概述,实现在实际生产中,及时对故障进行判断和解决。

[关键词]配电网;馈线自动化技术;电力系统

[中图分类号]TM76     [文献标志码]A     [文章编号]1001–523X(2020)10–0085–02

馈线自动化技术是配电网运行过程中的重要保障之一,是一项具有良好保护功能的基础措施。通过使用馈线技术对电网进行基础控制,可以在电网出现问题的时候,快速将问题部分进行分割,降低由此产生的损失和对配电网产生的不良影响。

1  配电网馈线自动化基本概述

配电网馈线自动化系统是安装在集成化通信网络上的配电装置,在电网的运行过程中,馈线自动化系统可以通过自身装置的传感器系统和自动化控制系统等实现对电网运行状态的检测,对电网的安全运行保驾护航,保证电网在安全环境下持续运行,大大提高电网的运营效率。因此,馈线技术最为主要的特征就是安全性和稳定性,是互联网时代诞生的先进技术。随着我国信息技术的不断更新以及发展,馈线自动化系统也得到了发展和更新,各类先进的自动化信息技术都在尝试着与馈线自动化系统进行融合,这也使得我国在电力资源的合理利用以及电力基础设施的成本控制方面有了很大进步。配电网馈线自动化系统的更新和升级集合了信息系统的各项技术优点,进一步提升了我国电力资源的综合使用能力,促进我国电路基础设施的合理配置,对我国配电网技术的发展有着积极的促进作用。

2  配电网馈线自动化技术发展现状

随着我国经济的发展以及社会的进步,电力系统及其结构正在向着越来越复杂的方向发展,这也是由于我国工业以及第三产业在发展过程中其职能以及需求多元化发展的必然要求。如果我国的电力系统仍然是单一结构,那么我国的产业发展很有可能会面临频繁性或者长时间的停电,这对于我国工业生产的正常开展以及第三产业的稳定运行都是非常不利的,而且人民群众的基本生活也无法得到有效保障,与我国现阶段提高人民生活水平的目标相悖。因此,只有不断提高对配电网络的控制和管理能力才能为我国社会主义经济的快速发展提供有效保障。在配电网自动化的管理方法中,馈线自动化是一种常见而且行之有效的技术,这项技术在保证配电网的安全稳定运行中起着至关重要的作用,我国目前的馈线自动化技术主要分为就地控制和远方控制两个阶段。

2.1  就地控制

就地控制是我国配电网馈线自动化技术在发展过程中经历的第一阶段,主要是通过本地线路上的设备进行配电网络控制的辅助工作。通过就地控制,可以对电网故障进行较为准确的定位,对于判定故障区域以及锁定故障位置起着至关重要的作用。这项技术的实现主要依靠在电站的出线口位置进行重合器或者断路器的安装,在整个区域的配电线路上进行重合器或者分段器的安装,这样可以在电网出现故障时,及时确定故障所在的分段,及时隔绝以及维修,加快电力的恢复速度。我国幅员辽阔,电网的铺设范围非常广阔,这种方法具有低成本、见效快、效率高的特点,非常适合我国电路铺设的基本情况。

2.2  远方控制

远方控制是我国配电网系统发展经历的第二阶段,是一项可以自动检测电网线路中故障以及及时进行故障隔离的先进技术。远方控制主要依靠传感器来对配电网的线路进行远程实时监控,不断将采集到的配电网的各类数据信息进行处理并传输给主机,然后通过判断单元实现对反馈信息的判定,得到最终结论,通过计算机呈现给技术人员,等待下一步指令。这样,一旦出现问题,远程监控的技术人员可以迅速得到故障的所有信息,及时安排相关人员进行维修和抢救,降低损失,提高安全性。远方控制技术的出现使得我国的配电网技术得到了很大提升,具有深远的影响。

2.3  基于先进技术提升馈线自动化的水平

第三阶段就是在前两个阶段的基础上,通过引进更加先进的馈线自动化技术或者进行自主研发来提高配电网自动化管理控制的能力和效率。我国目前正处于第三阶段,在这个阶段张,需要不断进行研究和探讨,提升电网系统的管理控制,进而实现对于故障寻找、故障隔离以及解决的更加快速和有效的途径。

3  配电网馈线自动化的技术特征

3.1  配电网馈线自动化的基本功能分析

馈线自动化技术简称为FA,其最为主要的功能就是在配电网系统出现故障或者错误时,在短时间内迅速切断对电源,保证配电网的主体部分不受或者少受故障带来的损坏或者影响。而且FA还能够将信息及时反馈给主机,通过计算机对于整个配电网的检测和分析,实现在短时间内对故障源的寻找、计算以及解决方案的制定和各项指令的派发等,尽快解决故障,恢复故障区域的电力供应。根据统计,FA最快可以在十几分钟内解决故障区域存在的问题并且恢复整个区域的供电。由于配电网馈线自动化系统是以计算机技术为基础的,而且投入资金非常大,很容易受到网络的影响,甚至会受到黑客的攻击,这对于配电网的持续运作是非常不利的,很容易造成整个供电系统的崩溃。因此,为了更好地解决这个问题,我国通过引入先进技术以及增强自主研发能力,建成了FTU馈电自动系统,整个系统以光纤以外网、无线、专线为主要的工作模式,在大幅度降低建设成本的同时,提高了整个系统的安全性,具有很好的应用前景。

3.2  配电网馈线自动化系统工作模式

配电网馈线自动化的主要工作可以简单分为故障诊断和故障识别这两大部分。故障处理是配电网馈线自动化系统最主要的职责,与传统的配电检测系统相比,馈线自动化系统具有更好的灵敏性和时效性,它可以对线路中出现的瞬时故障、永久故障等多类故障进行及时和有效的处理,避免因为切断电源给整个配电网造成的震荡影响以及对电路产生的二次破坏。馈电系统在进行故障检测的过程中,其流程主要包括3个阶段:配电终端首先进行故障的隔离以及各类基础信息的收集和整理,然后将故障信息及时传输给子系统分析中心进行初步处理,子系统中心进行信息处理后,再传输给主站系统,进行各类信息的进一步处理和计算。如果子系统无法及时将线路故障进行隔离,那么主站系统将全面接手整个故障的处理工作,通过主站计算机及逆行各类计算和信息的处理,然后再进行方案的制定和整体调度。在整个馈线自动化系统中,FTU模块是专门负责收集、计算和处理各类故障信息的,在整个过程中,电流的瞬时采样值是最为重要的一项评估数据,在实际运行过程中,如果零线电位与正常线路完全相反,而且正常电路的电压值出现反常情况,例如,电压值是故障电压的两倍以上,这时的FTU模块会对故障进行自动识别,然后根据程序设定来完成故障等级的评价,及时反馈信息给其他计算机模块。但是根据我国目前输电网配电系统的实际情况来看,由于大多数电网线路都采用中性点不接地的工作模式,使得FTU模块在进行故障判定的过程中往往不能达到理想的准确性,针对这种情况,可以通过增设开关操作等提高对接地故障检测的准确性。

4  电力系统中配电网馈线自动化技术的应用

4.1  DTU和FTU在故障处理中的作用

DTU和FTU采集系统是故障处理自动终端系统的主要功能单元,在整个供电系统的各部位均有分布,实时采集固定位置的电流电压,并利用子系统数据分析中心将收集来的数据进行分析计算,及时发现电路中发生的故障,并将故障类型、性质以及破坏程度上报到主系统。总而言之,在检测故障以及解决过程中,馈线终端相当于一线工作者和执行者的份量,是整个FA系统的主要组成,确保故障检测效率的关键是实时传输数据以及敏感识别异常信号。

4.2  架空系统的故障处理

因为受地面环境和空间等因素的不良影响,处理架空线路的故障时,无法在地下或者地表铺设输电线路,先前,架空线路断电或者短路以后大多是人工分区对故障线路进行检测,这样不仅不能保障工作人员的人身安全,还造成大量人力物力的浪费。而配电网馈线自动化系统的应用就能解决这些问题。当某段架空线路发生故障时,通过主站和子站协同工作,柱子上的FTU检测装置,同时定位故障地理位置对故障原因以及故障类型进行分析,并将分析结果和实时检测上报给总控制室,工作人员进一步采取补救措施。其中分析故障、恢复供电以及发布指令等,由主分析计算中心子站系统和FTU系统共同完成。另外,FTU应单独对故障位置进行检测。

4.3  故障检测过程中的时间分配

电力系统在出现故障时,往往是永久性故障或者主干线路故障。如果架空线路出现永久性故障,首先完成反应的是变电系统,系统会通过断电保护来快速降低故障影响,然后会进行试行通电,整个响应时间大概在3~5s。如果试行通电没有成功,那么变电系统会自动把故障评定为主干线路故障,及时进行信息反馈,馈电自动化系统的子系统主要承担着故障信息的收集以及整理工作,通过这样的信息传递,就可以及时快速准确定位故障位置,相比较RTU技术,整个响应时间只有大概1s。因此,通过配电网馈线自动化系统对整个配电网进行监测和故障处理,可以大大提高整个配电网的安全性。根据研究和统计,以配电网馈线自动化技术为基础的故障检修和维护系统,可以在几分钟内就完成故障的抢修,在节省了大量人力物力的同时,也为电力系统的安全提供了良好的保障。

5  结束语

综上所述,我国经济发展正处于关键阶段,工业、农业等各行各业,在发展过程中都需要用到大量的电力,只有保证好配电网的良好供应,才能不断提升用户的综合体验和满足社会经济的持续发展。配电网馈线技术就是对配电网安全性提供坚实基础和保证的先进技术之一,通过应用和实践,馈线技术大大提高了电网线路的修复效率和质量,克服了过去在故障寻找和解决上存在的问题,节省了大量的人力物力和建设成本,对经济发展和人民生活水平的提高起到了积极作用。

参考文献

[1]刘洋.城市配电网自动化优化技术分析[J].科技创新与应用,2019(4):154-155.

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[4]何彦平,王伟军,赵小莉,程金龙.配电网自动化应用中存在的误区及措施研究[J].通信电源技术,2019,36(3):279-281.

[5]赵伟.基于配电网馈线组自动化技术及其应用研究[J].中国金属通报,2019(2):209,211.

[6]艾绍伟,燕刚,潘良煜.FA馈线自动化典型故障处理分析[J].电工技术,2019(8):73-74,77.

Discussion on the Application of Distribution Network Feeder Automation Technology

Yang Hong-yi
 
[Abstract]With the rapid development of China’s socialist market economy and the continuous improvement of China’s economic strength, the speed of infrastructure construction also needs to keep up with the pace of social development. Among them, the construction of power grids is closely related to the normal life of the people and industrial development. Its scale In recent years, it has continued to expand and its complexity has continued to increase, which will inevitably produce some security problems. Through the use of feeder automation technology, you can quickly respond to problems in the power grid and automatically isolate the problems. And complete the collection and sorting of various types of information to ensure that other parts of the power grid are not damaged. It mainly explains and analyzes the current feeder automation technology, summarizes the problems that occur in the actual situation, and realizes the timely judgment of the fault in the actual production. And solve.

[Keywords]distribution network; feeder automation technology; power system
 
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