农网改造中配电网馈线自动化技术的研究

农网改造中配电网馈线自动化技术的研究

王建树

(贵州电网责任有限公司都匀供电局贵州省黔南布依族苗族自治州558000)

摘要：智能电网在我国的发展已经有了很长一段时间,为我国供电电网工程发挥了重要的作用,其中,配电自动化技术在智能配电网中作为一项基础技术得到了供电企业的高度重视,近年来更是加大了研究力度,进行新一轮的建设。当前,在我国大部分的配电自动化项目已经做到了集中式馈线组自动化应用,对主站馈电组自动化的功能实行了注入式测试,也能够做到现场测试,更好的提高了这一技术的应用水平。馈线组自动化系统的应用,能够更加准确的得到远距离馈线组各个分段所对应开关的实际状态,对电压和电流情况进行时时监测,还能对线路中的合闸与分闸进行控制,如果主线路发生了故障,可以非常迅速的对故障进行识别,并且对该区域进行隔离,从而保证非故障区域的正常供电需求。

关键词：农网改造；配电网；馈线自动化；技术

（一）馈线自动化技术现状

纵观国内各大电网公司可知,其在10kV架空线路网架领域,最为常见的当属单放射型以及“2-1”联络型两种,可以发现二者的主干线路均配有若干分支,同时分支再次得以细分,这在很大程度上能够提升线路的复杂度,同时任何一条分支出现故障将会导致全条馈线出现停电现象,因此需要对馈线自动化展开进一步研究,当发生故障时可以精准地识别故障并将其从线路中隔离,从而将停电时间降低至数秒内。总体来说,当下国内馈线自动化已经取得一些进展,在主站系统以及智能配电终端领域技术已经较为成熟,然而故障的识别、定位以及隔离等方面依然拥有较大的进步空间。实施馈线自动化后,其主要目的便是提升故障的识别、定位以及隔离效率,尽可能缩小停电范围,减少停电时间。

二、馈线自动化关键技术的运用

（一）柱上配电自动化技术

柱上配电自动化技术是馈线故障处理功能的一种演变,该技术主要应用于户外配电柱中,电子元件包含电流互感器、断路器、绝缘系统和密封件等装置。电流互感器装置可以进行短时电流试验,对馈线中局部放电量进行测量,如果发现馈线中的异常数据或故障信息可自动启用断路器装置,对故障区与非故障区进行有效分离,并且恢复非故障区的正常供电,将故障区的故障信息自动传回系统内,向工作人员进行风险预警提示,便于故障的及时检修。柱上配电自动化技术的实施和应用,可以准确地发现供电过程中的故障区域,并且自动上报维修信息,从而有效提升了维修人员的工作效率,缩短了电网维修的时间,降低因断电对用户生活造成的影响。

（二）重合器解决策略

重合器可在对配电网故障进行有效处理的过程中发挥十分重要的作用,可将故障电流切断的同时发挥隔离故障的作用。对重合器配电网馈线自动化解决方案进行应用时需要对以下要求进行满足:首先,需要保证就地隔离,进而可做到对全线路开关频繁动作的情况进行有效预防;其次,配电网环路上需要借助重合次数实现重合器之间有效配合的目的,如分段数量较大会提升重合器间配合的难度,所以需要结合实际状况控制分段的数量,进而确保重合器作用的充分发挥。

（三）智能分布型馈线组自动化技术

在智能分布型馈线组自动化系统中,配电的子站和终端相互连接,不断进行着高频率的数据交换,配电子站能够对终端进行控制,利用这一功能可以将故障区域进行快速隔离,从而保证正常线路的供电工作。如果通讯网络发生了故障,智能分布型的控制系统仍然可以保持正常的工作。智能分布型馈线组自动化技术通常在B类和以上的工单区域范围进行使用,该项技术对此类区域具有更好的适用性,通常配合敏感负荷电缆线路进行使用。目前来看,这一技术形式在我国的应用并不理想,还处在科研阶段。

（四）集中式馈线自动化

它密切依赖于通信以及主站集中控制方式,可以对配电网的各类数据展开高精度采集,充分获取配电终端的信息可以被主站,并明确配电网的运行状况,对故障加以识别并起到自动隔离与恢复供电的效果。目前,该方式的主站系统以及终端方面已经获得了深度的发展,但考虑到遥控技术的安全性,该技术的实际应用场景较少,对应的故障自动识别以及定位、隔离技术均有较大的进步空间。

（五）遥测、遥控自动化系统

遥测、遥控自动化系统主要由终端设备、GPRS通信模块和用户监控中心组成(如图3所示),采用远程监测、远程控制技术对农网馈线进行远距离测量和控制管理。终端设备由户外配电柱中的终端装置组成,对馈线温度、电压和功率等运行数据进行采集,然后利用GPRS通信传输技术对采集数据进行传输和提取,通过特定的通信接口向用户监控中心进行传送,然后由中心服务系统对采集数据进行状态校验和智能分析,从而判断馈线的故障区与非故障区,系统可根据故障状态和类型,依照业务逻辑和标准化操作规范,将远程控制指令和调试数据发送至终端设备进行控制处理。此外。该系统可以实时监测用户的用电情况,将用电情况自动上报到电力企业的服务支撑系统中,从而加强电力企业对用户供电的服务质量,让电力企业的发展可以更加的完善,以此提升客户的用电满意度。

（六）带时限电压型馈线自动分段策略

现阶段电压型和带时限性自动配电开关为我国配电网馈线自动化技术中应用的主要馈线分段开关。馈线分段开关利用对馈线运行情况的检测结果开展有效控制,一旦配电网馈线自动化系统存在失压等异常情况,馈线分段开关会及时断开电流,馈线恢复带电状态后分段开关也会自动重启。如馈线系统内发生失电情况时,馈线分段开关会进入闭锁状态隔离有关故障。应用带时限电压型馈线自动分段策略时,为了充分发挥分段开关的运行价值,需要配合应用馈线分段开关和开关速断保护装置。

（七）保护装置的供电问题

配电网馈线在运行期间,其保护装置取电基本上都是从馈线本身电源处所获取的。如果馈线失电,相应的保护装置也将会失去电源,这样断路器可能也无法顺利的跳开,因此做好保护装置供电工作,一直以来都是配电网馈线自动化实施期间,人们极为关心的一件事情。当前我国已有的许多馈线自动化系统,多是通过分段器、重合器的反复动作,将馈线故障去切除和隔离,然后保证非故障区的正常供电。但是在这个过程中,如果出口断路器动作次数过于频繁,馈线也会因此受到频繁的短路冲击,线路恢复供电时间也将会相应的延长。对于发展中高度依赖通信网络构成的馈线自动化系统,其会出现不适应的情况,针对这种问题也需要及时采取有效措施进行解决,做好保护装置的供电工作,实现配电网馈线自动化。

三、结论

综上所述,农村电网的改造升级不仅限于农电企业规范、电力营销和素质工程的提升,还应着力于智能化农村电网的发展目标,运用自动化技术手段实现农村电能负荷计量和风险预测。“十三五”期间新一轮农电改造工程目标中明确指出,截止2020年,我国农村电网要构建为一个拥有先进技术、高可靠性和结构合理的智能化农村电网,从而满足农村电网用户的基本用电需求。

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