配电网馈线自动化结构及模式的研究

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1、配电网馈线自动化结构及模式的研究曾穗明广东电网公司清远供电局摘要：研宄配电网馈线控制系统结构及模式，介绍实现馈线自动化的前提条件，馈线自动化的实现层次及特点。关键词：馈线;控制;配电网;收稿日期：2017-08-26Received：2017-08-26目前，配电网是分层控制的，主要由变电站、省调、网调构成。馈线自动化在配电网自动化屮属于最重要的部分也是最基础的部分，本文介绍丫实现馈线自动化的层次及特点，实现馈线自动化的前提条件。1实现馈线自动化的前提条件1.1配电网的电网结构实现馈线自动化的棊本条件要求网络结构是分段环网，且供电开环运行。由于国内城市配电网是辐射状结构组成，达不到馈线自动化

2、的基本条件，因此需耍将城市配电网辐射供电方式改造成分段环网供电方式。事实上，配电网馈线自动化供电可靠性需要好的配电网和电网结构，以及性能良好的电气设备作为支持。馈线自动化与很多因素密切相关，包括电气一次接线、配电环网联络点位置确定、高压幵关枳或柱上幵关选型、线路分段等配网供电一次系统。为达到馈线自动化，对配网电气一次规划:用户接入10kV高压配网至少有两个电源接入点；如果线路发生故障，系统具有自动隔离故障段的功能，以防止停电事故范围扩大，避免事故停电时间增长，次数数量增大;可自动或手动实现网络重构、负荷转移，系统自动隔离故障后，可以自动重新组合配电网络结构，重新分配或转移荷载，在配电网需要检

3、修或负荷超载时，可以通过远控操作方式转移配电网络负荷和重组配电结构框架。1.2配网自动化的开关设备馈线自动化功能由开关、电压、电流互感器等一次配网设备和主站、子站、配电远方终端、通信系统共同构成。其中配电开关构成馈线自动化功能的基木单元，新型智能化配电开关应用非常广泛。为了实现配网馈线自动化功能，配电开关除丫动作可靠、运行稳定外，还具备通过开关控制器测量及跳合等功能。配电开关不仅要求具有10kV开关的基本条件，而且需另外提供PT、控制器工作电源、操作电源、保护和测量CT等条件，包括柱上开关和台式、多路组合开关柜两类。由于柱上开关无渗漏，且不需要检修和维护，因此建议使用无油无气开关。遥控操作的

4、成功率达到100%,操作机构来冋动作至少达到一万次。柱上开关分为负荷开关和断路器。其屮负荷开关应用得比较早，具有开合短路电流和开断负荷电流的功能。近年随着真空灭弧技术的发展，断路器生产成本降低很多，价格与负荷开关和差无儿，断路器被作为分段开关在配电网中广泛使用。台式、多路组合开关柜防雨等级高、可以露天安装、防腐蚀、寿命长、不需要维护维修，适用于地下电缆环网配电网。此配电网为环网结构，由一路进线、一路出线或者一路进线和多路出线和网络节点构成。传统型互感器由于价格贵、体积庞大等原因不适用丁高压配电网线路。电压电流传感器类设施可以安装在馈线自动化监控系统中，此类传感器成本低，体积精细，可安装在柱上

5、开关或开关柜内的绝缘子内，＞1.符合馈线自动化装置电压和电流的要求。2馈线自动化的实现层次及特点配网自动化系统包括馈线配电终端、配电子站、配电主站三部分，馈线自动化分别以各部分为主实现自动化分为以下三类。2.1完全依赖主站的馈线自动化如果完全依赖主站的馈线自动化发生故障，依靠主站紧急处理，完成自动化控制功能。主站是人型配电网控制屮心，配电SCADA和配电高级应用PAS都依靠主站与其他设备设施的通信来实现，同时以地理信息系统为平台实现了配电网的设备管理、图资管理。配电网主站具有SCADA、地理信息系统和配电高级应用所有功能，如此强大的功能集合体能够完全实现配电网保护与监控、配电网管理与维护自动

6、运行。完全以主站为主的馈线自动化通过通信的方式实现集屮控制，同时具有电流保护、远程测控终端遥控及重合闸等功能，一旦故障突然发生，能够在10S左右隔离故障，防止停电事故蔓延，并以最短的时间(20s~2min)恢复供电。完全依靠主站的馈线自动化监控系统具有故障识别、故障网络拓扑分析、故障定位、故障负荷转移等功能，可以通过远方通信的方式让主站逐步处理，按照己定的控制方式完成以上工作。配电网紧急故障处理逻辑保存在主站屮，配电馈线终端仅仅具有KTU功能，主站完全依靠通信完成各项功能，假如通信系统不能工作，则馈线自动化系统瘫痪，不能实现故障隔离、及时恢复供电功能。这种完全依赖主站的馈线自动化过于依赖通信

7、系统，当通信系统故障时馈线自动化不能正常工作，应当考虑紧急控制功能的分布实现与下放。2.2以子站为主的馈线自动化配电网子站位于配电网系统中的分控制中心，其包括通信和监控两大功能，能在子站实现馈线自动化功能，如故障识别、故障隔离、故障负荷转移等。以子站为主的馈线自动化应用十分广泛，避免了以主站为主的控制方式中通信系统故障馈线自动化不能正常工作的情况，减弱了对主站的依赖性，增加了紧急情况的处理措施。该控制模式需耍