综合体配电网智能分布式馈线自动化技术实例探究何长端

综合体配电网智能分布式馈线自动化技术实例探究何长端

何长端

（广东永丰利消防工程有限公司广东东莞523000）

摘要：建筑工程的快速发展，对于配电线路的要求越来越高，传统的配电方式依旧不能满足建筑的需求。文章主要以某综合体建筑为例从线路保护等方面对智能电网分布式馈线自动化技术进行研究，明确了各项内容，以望促进智能配电自动化的发展。

关键词：配电网；线路保护；分布式馈线技术

在配电网发展过程中，一般都使用三段式电流保护以及反时限电流保护方式，主要工作原理是依据短路线路电流的大小设定相应的延时保护。城市配电工作中，相应的线路基本都较短，所设置级联开关数量较多，不能和传统的配电网进行配合，一定程度上对配电质量造成了较大影响，只有积极加强智能分布式保护馈线自动化技术的应用，才能满足现阶段城市建筑配电工作的需求。

1.智能配电系统的主要特征

1.1结构特征

智能配电系统特征可以分为两部分，即：结构特征和功能特征，智能配电系统的结构特征，整个智能配电系统结构主要是由一次强电回路、通信回路、二次控制回路所构成，并且，所有的开关基本上都使用智能控制系统，不仅能够对各项数据信息进行测量，而且还能显示出来，工作人员可以更加直观的掌握系统运行状况。通信系统在应用过程中自身带有现场总线、通信适配器等一些重要的通信配件。通信回路主要是以智能化低压电器作为整个系统的子站，以工控机作为整个系统的主站，所使用的标准系统总线，可以实现对整个系统的控制。

1.2功能特征

整个智能配电系统可以划分为高级智能配电系统以及基本型智能配电系统，主要的功能如下：第一，高级智能配电系统功能在应用过程中可以将高压、低压配电系统进行有效连接，并且电气设备上都会有寿命指示针，不断对过电压保护系统进行完善，可以及时对整个电网运行质量进行监控，避免故障出现概率，提高供电质量。第二，基本智能配电系统的主要功能为及时对系统故障问题进行记录，明确故障发生原因、处理方案等，同时，还可以使用水表对电能进行计量，及时对电网的运行参数进行记录。

2.分布式馈线智能自动化系统结构

通常来说，分布式馈线智能自动化系统结构主要如图1所示，在下图中出线开关S1、S2短路器，环网柜RMU开关负荷开关，A11、A12、A21、A22、A31、A31、A41、A42馈线分段开关，RMU3右侧的出线开关为32，并且也是联络开关，空心表示常分状况，B1、B2、B3、B4是各个分支的开关。

图1电缆线路智能分布式馈线自动化系统

10kV变电站出线开关和各组的环网柜都安装了一个智能系统STU，智能系统内部设置电流检测元件，可以实时检测，并且可以及时获取电流信息以及各个开关的状态，并且还可以光纤、通信系统、相邻STU进行信息交换。一个智能系统可以控制一个开关也可以控制多个开关。

在配电网运行过程中，如果线路出现故障，智能系统如果发现故障电流经过本地开关，就可以及时和另一个STU就进行信息交换，通过对信息的分析可以及时确定故障，联络开关处STU控制，最后合闸，就可以及时恢复非故障区域的电力。在电网运行过程中，智能分布式馈线自动化系统具有重要意义，如果发展故障，可以通过故障隔离逻辑机制，在确定故障区域以后，及时断开故障区域或者和故障区域相关的开关，不需要上级开关或者变电站10kV出线断路器跳闸。所以，故障区域前存在的负荷用电不会受到故障的影响，快速性以及选择性可以得到良好的保证，此种方式和传统型继电保护方式和变电站一次重合闸区分配网系统发生永久故障或者瞬时故障的方式具有明显的差异。

馈线自动化施行的原则是，电网发生故障以后，网络重构可以采用集中控制和分布控制结合的方式，但是，分布式控制的优先级较高，主要是保证处于一个高速运转的状况；分布式控制是整个电网控制主要手段，通过故障状态差动保护方式，不仅保护整个系统，而且还可以及时确定故障位置，并且对故障区域进行隔离，保证非故障区域正常运行。集中控制方式属于备用手段，如果出现保护拒动状况，那么主站系统可以自动进行故障判别、隔离，但是由于环网属于电缆网，所存在的故障一般都是永久性故障，基本不会对重合闸进行考虑，但FTU自身具有重合闸功能。

3.工程概况

某大型综合体建筑总面积为75万㎡，主要包括了写字楼、商场、步行街、住宅区等，融合了办公、购物、餐饮、娱乐、运动等各种城市生活。该建筑综合体内部一共设置了5个开关以及具有开关站功能的4座配电室，总电容量大约为7100kVA，在配电线路设计过程中，采用传统的电网配电模式，由于建筑发展需求，决定使用式保护馈线智能系统对各个工作环节进行改造升级。

4.改造原理

在改造工作中对传统系统采用网络保护的方式，其主要是对通信玩网络的应用，可以实现对各个开关的检测数据、故障辨别等各项信息进行共享，保证不同区域的保护点可以在毫秒时间内完成协调，使得故障位置周围的开关及时跳闸，一定程度上进行停电范围降到最低。文章主要以开环运行模式为例进行分析。

（1）故障定位切除，网络保护系统在应用中如果线路发生了故障，系统可以在100s内及及时切断故障点，一定程度上解决了配电系统多开关级联保护工作较为困难的问题，保证配电网的正常运行，提高供电质量。（2）如果线路在运行中出现故障，智能终端系统可以将相邻的开关及时进行隔离。（3）在隔离工作完成以后，能够及时恢复非故障区域的供电。

5.智能分布式保护馈线自动化技术的实施方案设计

5.1综合体内部开关站的设置

所有开关站进线端都是负荷开关，并且每一个开关站还会配置一台智能分布式站所终端，并且各个开关站的所有线路都必须接入所对应ONU设备中，并且各个开关站都各需要配置一台ONU设备，将其沿着光缆进行铺设，可以逐渐构成自愈环网，实现智能分布式保护。

另外，通过对EPON方式的利用，构建用于自愈控制终端和三遥信息主站交互的网络。控制终端的通信主要是以ONU和光纤环网为基础构建局域网，然后局域网在和每一台控制终端分配相应的IP地址，最终可以实现各个终端之间的交互。

5.2外网电缆双环网改造措施

文章主要以某两个开关站的改造为例进行分析。

（1）改造工作完成以后，三遥自动化改造结果如图1，该区域内部民扬N574线、航运N584线、市政N837线和N846线都使用的是用双环网网架结构，并且开关站都有母联。在自动化模式下，环进环主要采用“三遥”模式，分支线路采用“二遥”模式。

5.3二次信号采集系统的配置状况分析

DTU与环网柜所采用的配接二次线连接方式主要是航插以及控制线缆，然后在对其进行遥控分合。遥信采集分闸、合闸等工作中可以就地等待信号，遥测采集电压、电流测量信号。1#、2#开关站三遥采集系统的配置，如下图：

5.4配电自动化的实践

该综合体在建成以后，配电网的运行主要是以照双环网典型模式为基础，从而可以实现主站集中式馈线自动化，环进环出间隔采基本上都采用“三遥”模式，分支线路基本上都采用“二遥”，在“三遥”模式下可以将所有终端的三相电流、开关位置等各项信息汇集到主站，主站通过对各项数据信息的分析可以及时了解整个配电网的运行情况，如果发生故障，可以及时对故障进行定位，恢复非故障区域的电力状况，从而提高该建筑综合体的供电可靠性。

6.总结

综上所述，建筑行业的不断发展，各项功能也逐渐完善，配电网是整个综合体建筑各项功能实现的基础，配电网智能分布式馈线自动化技术的应用提高了配单系统的质量，可以及时确定故障位置，在短时间内恢复非故障区域的电力，保证建筑各部门功能的正常运行。

参考文献：

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