配电网络自动化系统中的馈线自动化技术.doc

1、课程设计(论文)题 目 名 称 配电网络自动化系统中的馈线自动化技术 课 程 名 称 配电网络自动化 学 生 姓 名 学 号 系 、专 业 电气工程系 电力 指 导 教 师 摘 要就配电自动化系统分层次发展的思路，来分析配电网馈线自动化技术的应用，配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集 与控制(SCADA) ，馈线自动化(FA ，即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复)、负荷管理、地理信息系统( AM/FM/GIS) 、配电应用分析(PAS) 等。配网自动化系统的特点是:信息量大、在线分析和离线管 理紧密结合、应用分析和终端设备紧密结合、一次设 备和二次设备紧密结合。关键词：配电网自动化；馈

2、线自动化；故障判断；故障隔离 1关于配电网络自动化馈线自动化技术的内容 1.1 馈钱自动化的实施配网馈线自动化是配电系统提高供电可靠性最直接、最有效的技术手段，因此目前电力企业 考虑配网自动化系统时，首先投人的是配网馈线自 动化(DA) 的试点工程。馈线自动化的主要任务是 采用计算机技术、通信技术、电子技术及人工智能技 术配合系统主站或独立完成配电网的故障检测、故障定位、故障隔离和网络重构。目前通过采用馈线测控终端(町、U) 对配电网开关、重合器、环网柜等一 次设备进行数据采集和控制。因此，FTU，通信及配电一次设备成为实现馈线自动化的关键环节。配网馈线自动化主要功能包括配网馈线运行状态监测，

3、 馈线故障检测，故障定位，故障隔离，馈线负荷重新优化配置(网络重构) ，供电电源恢复，馈线过负荷时系统切换操作，正常计划调度操作，馈线开关远方 控制操作，统计及记录(开关动作次数累计、供电可靠性累计、事故记录报告、负荷记录等)。配电网馈线自动化系统，与其它自动化系统关系密切，如变电站综合自动化系统、集控中心站、调度自动化系统( SCADA) 、用电管理系统、AMlFM/GIS 地理信息系统、MIS 系统等。因此必须采用系 统集成技术，实现系统之间信息高度共享，避免重复投资和系统之间数据不一致。配电网中的停电包括检修停电和故障停电两部分，提高供电可靠性就是 要在正常检修时缩小因检修造成的停电范围

4、;在发 生故障时，减小停电范围，缩短停电时间。这就要求 对具有双电摞或多电源的配电网络，在进行检修时，只对检修区段进行停电，通过倒路操作给非检修区 段进行供电;故障时快速的对故障进行定位、隔离、恢复非故障区段的供电。配电网络的构成有电缆和架空线路两种方式。电缆网络多采用具有远方操作 功能的环网开关，对一次设备和通信系统的要求高， 适合于经济发达的城区;对于大多数县级城市，配网 改造必须综合考虑资金和效果两个因素，采用以重合器、分段器和负荷开关为主的架空网络方案比较合适。 1.2 馈线自动化设备的选择当前国内外电网中常采用的馈线自动化系统有两种:一种是采用配电自动化开关设备相互配合的馈线自动化系

5、统;另一种为基于馈线终端设备（FTU）的馈线自动化系统。 （1）基于馈线终端设备（FTU）的馈线自动化系统是以计算机和通信网络为基础的馈线终端设备（FTU）的馈线自动化系统。该系统所需的主要设备为FTU、通信网络区域工作站、配电自动计算机系统。它的主要优点集中体现在:故障时隔离故障区域，正常时监控配网运行，可优化运行方式，实现安全经济运行;恢复健全区域供电时，可以采取安全和最佳措施;可以和GIS等联网，实现全局信息化。该系统的主要缺点是结构复杂、建设费用高，同时还需要建设通信网络。（2）基于配电自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统关键设备为重合器和分段器。重合器是一种自具控制及保护功能的开关

6、设备，它能按预定的开断和重合顺序自动开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁。分段器是一种与电源侧前级开关配合，在失压或无电流情况下自动分闸的开关设备。 对于电网架空配电线路，架空线路故障的80%是瞬间故障，采用重合器隔离瞬间故障，能大幅度提高供电可靠性；由于强电的危险性，线路发生故障时，希望现场问题就地解决，不宜扩大，减少人为复杂化；重合器的智能化程度高，使供电网络能独立运行，不依赖于通信系统、主站系统，同时可以统一规划，分步实施；由于故障多发生在分支线低压台区，支线可以用智能分段器与干线重合器保护配合，重合闸是在发生瞬间故障后迅速排除故障并恢复供电的有效手段。 1.3根据故障开关知识进行故障

7、定位与故障隔离的判断 初始化规则将环网开环点确定后以知识的形式存储在事实列表中，同时通过产生(phaseJudge-Fault)事实转移到判断故障阶段，故障判断规则通过搜集过流开关信息的事实等待触发。所以当配电网络出现故障时，SD-2000实时数据采集系统（SCADA）将开关的故障信息以规定的事实结构形式传递到馈线自动化专家系统，专家系统采用模式匹配方式将事实与规则的前件匹配，从而触发故障判断规则。将判断的结果打印或显示在规定的窗口上。采用重合器控制方式实现馈线自动化功能同方式1相同之处在于均不需要通信手段。重合器控制方式利用重合器多次重合及保护动作时限的相互配合就可实现故障自动隔离、自动恢复

8、供电。它与方式1相比有很大的进步：通过整定线路上各重合器的动作特性，利用重合器本身切断短路电流的能力，经过短时停电就可将线路上某段故障隔离，减少了出线上开关的动作次数。环路上重合器之间保护的配合靠延时来实现，分段越多，保护级差越难配合。为与重合器保护级差相配合，变电站出线断路器是最后一级速断保护，分段重合器越多，出线开关速断保护的延时就越长，对配电系统的影响也越大。重合器具有切断故障电流的能力，造价高，因此投资比较大。2 结束语 本文探讨有关配电自动化的一些基本模式，还讨论了实现配电自动化所需的基本技术条件，实现配电自动化所需的基本经济评估的思路，此外，还提出了不依赖通信方式的馈线自动化的思路，并对应用效果进行了总结和评价。参考文献1 王章启，顾霓鸿.配电自动化开关设备M.中国电力出版社1998.2 林功平.配电网馈线自动化及其应用J. 电力系统及其自动化 1998(4).3 朱寿斌 周任华. 馈线自动化技术及其应用J.电力自动化设备1999(4).4 杨以函，唐国庆.专家系统及其在电力系统中的应用.北京：水利电力出版社,1995.5 王明俊等，配电系统自动化及其发展J.北京:中国电力出版社，1998. 6 刘健，倪建立等，配电网自动化新技术J.北京:中国水利水电出版社，2003.