馈线自动化在配网调度中的应用

张绍何

摘 要：馈线自动化是配网自动化中的关键环节，将其应用于配网调度中能够大大提高配网的安全性和可靠性。阐述了馈线自动化的概念和当前的发展状况，分析了馈线自动化的目的和功能，并预测了未来配网发展的方向。

关键词：配网调度；馈线自动化；无功补偿；架空线路

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）24-0138-02

目前广泛使用的架空线柱上的开关通常采取手动的操作方法，如果线路发生故障，则断开变电站内的开关，以隔离故障点；如果线路上发生永久性的故障，则开关重合失败，线路停电导致较大范围的停电。此时需要运行维护人员巡线排查，发现故障点并处理好后再恢复这条线路的送电。为了解决这一难题，馈线自动化技术运用而生。这项技术可以有效防止线路因发生故障而导致大面积的停电以及停电时间长的问题。该技术采用分段隔离的方式，令馈线的电力设备与变电站的继电保护装置相互配合，实现对馈线线路的分段监控。如果馈线出现短路故障，馈线的开关断开，将故障点迅速与主网分离，同时给非故障馈线恢复送电，用这样的方式防止因故障导致的大面积停电，并减少了非故障区用电客户的停电时间。在配网中应用馈线自动化技术，能够有效提高电网运行的可靠性，同时也能降低运行维护人员的工作量，减少运维成本，提高电网的运行效率，从而创造良好的经济效益。

1 馈线自动化的概念

配网自动化是将配网的拓扑结构、电力设备、用电客户的信息集成在一起，利用计算器、通讯技术、控制技术和管理技术使配网的运行实现自动化。实现配网的自动化能够明显提高电网的整体性能，既提高了电网的可靠性和电能质量，也能优化作业的操作程序，增加供电的服务质量。

馈线自动化是配网自动化的关键组成部分，能够采集馈线上分段开关和联络开关的状态，并监视各条馈线的电流信息和电压信息。采取远方操作馈线分段开关或联络开关的通断，可以使配网的运行处于最佳状态，使电网电力设备的作用能够充分发挥出来。如果运行中的线路发生故障，馈线自动化技术能够迅速采集相关故障量数据，对故障点的位置进行准确定位，并操作相应开关断开或闭合，以将故障点隔离，并恢复非故障区的供电，减少停电的面积和停电的时间，以提高电网的可靠性。同时，由于可以定位出故障点的位置，因此，应用馈线自动化技术可以提高各种异常故障的检查效率。

2 馈线自动化的目的

配网的馈线大多为架空线路，覆盖范围很广，并且有很多架设于农村。配网上的开关数量非常少，由于运行时间较长，导致老化问题突出，跳闸率较高，降低了馈线供电的可靠性。采用馈线自动化技术能够有效弥补上述馈线的不足，有效降低跳闸率，缩小停电范围；能够使配网架空线路的运维水平得到明显提高，大大降低线路上开关的跳闸率，有效提高开关的重合闸率；能够提高电网的整体供电性能。

2.1 提高供电可靠性

馈线自动化技术能够有效降低线路出现故障的概率。它通过实时获取馈线和电力设备的信息和数据，对线路的运行进行有效管理，及时发现线路或电力设备的安全隐患，以降低事故的发生率。传统的馈线管理不能很快明确故障点的位置，需要运行维护人员巡线查找，由于受交通、气候等条件的限制，发现故障并人工将故障隔离的时间过长，恢复送电时间不能完全满足用电客户的需求；而应用馈线自动化技术在几分钟内就可以实现故障点的隔离以及恢复非故障线路的正常送电，能够明显缩小线路出现故障后开关断开导致的停电范围，缩短停电时间，大大降低了线路故障对用户供电的影响。

2.2 提高电能质量

馈线自动化技术能够实时监测电力设备的数据，配网运行维护人员能够采集到供电线路的电压、电流数据，监控电力的谐波含量。如果电能质量下降，相关人员能够及时发现并处理，通过采取改变电网的运行方式、调整变压器的挡位、投切变电站内的电容器等方式，使电能质量在一定程度上得到提升。

3 馈线自动化的功能

由上文所述的馈线自动化的目的可知，馈线自动化需具备以下几种功能。

3.1 监测电网的运行状态和定位故障

对于正常状态，馈线自动化系统主要是对线路的电压幅值和相位、电流幅值和相位、有功功率、无功功率、开关的状态进行监测；对于故障状态，馈线自动化系统通过配置馈线终端设备（Feeder Terminal Unit，简称“FTU”）直接对故障进行监测和判别。馈线自动化系统对故障点的自动判别主要依据FTU监测到的故障数据，因此，FTU故障数据采集的准确度非常重要。FTU的监测功能需要与馈线的开关保护相配合，如果线路发生故障，FTU需要在开关的保护动作之前获取故障数据。如果开关跳开，故障数据则会丢失，导致馈线自动化系统无法定位故障点。为了确保FTU数据以及判断故障的准确度，需要对故障电流和故障持续时间进行监测，以免因外部的干扰出现判断错误的情况。馈线自动化系统接收到FTU的故障数据后，经过综合逻辑分析，定位出线路的故障区段，并发出相应的遥控信号，以隔离故障点。

3.2 隔离故障，自动恢复供电

为了使故障隔离所用时间最短，故障信息的处理优先采取底层处理，对于底层处理不能处理的，则报上一级，这样可提高馈线自动化系统处理故障的时效性。在网络重构时，应当综合考虑以下几点：①确保故障点已经被完全隔离；②重构后线路负荷不超过电源的容量；③重构后要尽量降低线路的损耗；④确保备用电源能够正常运行。只有满足上述全部条件后，才能将馈线开关处的开关闭合，将网络重构。如果不满足上述条件，则有可能导致故障的影响变大。

3.3 无功补偿和电压调节

馈线自动化系统的无功补偿和电压调节是通过控制电容器的投切和变压器的挡位来实现的，能够有效降低馈线的线路损耗，满足用电客户对电能质量的较高要求。

4 结论

馈线故障多为架空线路故障，而架空线路的故障类型主要为瞬时故障。通过采用馈线自动化技术对馈线分段进行监控，使变电站的继电保护与馈线电力设备的保护相互配合，快速定位馈线的故障点，并使靠近故障点的下游开关断开，及时隔离和恢复非故障线路的供电，降低馈线开关的动作频率，对配网自动化的安全、稳定运行起到了积极作用。endprint