饋線自動化在南澳配電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用研究

1、    饋線自動化在南澳配電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用研究    蔡建逸摘要：饋線自動化是配電自動化中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其通過自動化終端實(shí)現(xiàn)對配電線路運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測。當(dāng)配電線路發(fā)生故障時，根據(jù)配電自動化終端檢測到的故障電流或故障電壓，判斷故障發(fā)生的區(qū)域，并控制自動化開關(guān)設(shè)備（負(fù)荷開關(guān)或斷路器）實(shí)現(xiàn)故障隔離和恢復(fù)非故障區(qū)域供電。將饋線自動化應(yīng)用于配網(wǎng)調(diào)度中可以提高配網(wǎng)的安全實(shí)用性。關(guān)鍵詞：饋線自動化；故障定位系統(tǒng)；配電網(wǎng)調(diào)度；配電自動化；線路故障 ：a：tm76 ：1009-2374（2015）30-0055-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.201

2、5.30.028如今，各大城市區(qū)域的配電網(wǎng)規(guī)模越來越大，人們對供電的穩(wěn)定性要求越來越高，因此，傳統(tǒng)的經(jīng)營型配電網(wǎng)調(diào)度已經(jīng)難以適應(yīng)人們的需求。而這時饋線自動化的優(yōu)勢顯現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)的調(diào)度中。本文基于汕頭市南澳縣配電網(wǎng)的現(xiàn)狀，針對饋線自動化系統(tǒng)在汕頭市南澳縣配電網(wǎng)調(diào)度中的可行性與應(yīng)用進(jìn)行了研究。1 汕頭南澳縣配電網(wǎng)的現(xiàn)狀2014年南澳縣現(xiàn)狀電網(wǎng)供電面積為108km2、供電人口為7.48萬人，年最大供電負(fù)荷為19.1mw、供電量為0.94wh，售電量為0.889h、供電可靠率為99.6456%。目前南澳縣供電區(qū)轄內(nèi)10kv公用線路共有9回，10kv系統(tǒng)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，10kv線路總

3、長度為133.699km，其中電纜線路總長度為73.395km；公用配變共148臺，總?cè)萘繛?.686萬kva；專用配變共199臺，總?cè)萘繛?.235萬kva。南澳縣9回10kv線路中有7回線路滿足可轉(zhuǎn)供電，可轉(zhuǎn)供率為77.78%。2 饋線自動化的原理和特點(diǎn)饋線自動化是配網(wǎng)自動化中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，饋線自動化通過自動化終端實(shí)現(xiàn)對配電線路運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測，當(dāng)配電線路發(fā)生故障時，根據(jù)配電自動化終端檢測到的故障電流或故障電壓判斷故障發(fā)生的區(qū)域，并控制自動化開關(guān)設(shè)備（負(fù)荷開關(guān)或斷路器）實(shí)現(xiàn)故障隔離和恢復(fù)非故障區(qū)域供電。因此，將其應(yīng)用于配網(wǎng)調(diào)度中可以很好地提高配網(wǎng)的安全實(shí)用性。目前南澳配電網(wǎng)主要通過10kv饋線

4、的故障定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)饋線自動化的功能，當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障或發(fā)生相間短路故障時，該故障定位系統(tǒng)通過二遙（遙測和遙信）的在線監(jiān)控主機(jī)+線路故障指示器（故障指示器分為電纜型和架空型，電纜型故障指示器安裝在10kv環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜頭，架空型故障指示器安裝在10kv架空線上），當(dāng)故障指示器采集到故障電流和電壓時迅速翻牌，并將故障信息傳輸至在線監(jiān)控主機(jī)，在線監(jiān)控主機(jī)通過移動運(yùn)營商的gprs無線通信技術(shù)將采集的信息分別自動發(fā)送故障短信至手機(jī)和中心站，最后經(jīng)中心站傳輸?shù)秸{(diào)度中心和變電站的主站監(jiān)控后臺，發(fā)出告警信息。該10kv饋線的故障定位系統(tǒng)可快速定位饋線出現(xiàn)相間短路或單相接地的故障范圍和故障相，幫助巡線人員

5、迅速查找到故障點(diǎn)，減少故障處理時間。故障定位系統(tǒng)原理如圖1所示：3 饋線自動化在南澳配電網(wǎng)調(diào)度中的利弊3.1 饋線自動化在南澳配電網(wǎng)調(diào)度中的優(yōu)勢在目前情況下，南澳縣的變電站10kv饋線開關(guān)和10kv開關(guān)站配置了輔助觸點(diǎn)、電動操作機(jī)構(gòu)、ct等配置，具備饋線自動化的能力。使用主網(wǎng)所應(yīng)用的南瑞scada自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二遙功能（遙信和遙測），可實(shí)時監(jiān)控電流、電壓和開關(guān)變位情況，解決了變電站和開關(guān)站10kv饋線開關(guān)盲調(diào)的問題。同時具備三遙功能（遙信、遙測和遙控），因安全防護(hù)原因，目前暫不進(jìn)行遙控。而變電站和開關(guān)站外的10kv饋線部分，由于安裝了故障定位系統(tǒng)，可快速定位故障點(diǎn)和故障相，減少了調(diào)度人員和運(yùn)維

6、人員查找故障點(diǎn)的時間，提高供電可靠性。3.2 饋線自動化在南澳配電網(wǎng)調(diào)度中的不足之處變電站和開關(guān)站外的10kv饋線部分無法實(shí)時監(jiān)控電流、電壓和開關(guān)變位情況，仍存在盲調(diào)的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)發(fā)生故障或停電時無法確定開關(guān)變化位置，需要運(yùn)維人員到現(xiàn)場確認(rèn)后匯報(bào)調(diào)度部門，才能使調(diào)度員準(zhǔn)確下令處理，從而增加了事故處理和用戶停電的時間，也加大了供電企業(yè)的運(yùn)營成本。南澳縣部分比較老舊的配電站，設(shè)備狀況不甚良好，柜內(nèi)也未預(yù)留相應(yīng)的自動化設(shè)備的安裝位置，安裝故障定位系統(tǒng)時避開了這部分站房，無法使故障定位全面覆蓋，存在部分盲區(qū)，加大了故障點(diǎn)的搜索范圍，從而增加了故障停電時間。4 饋線自動化在南澳配電網(wǎng)調(diào)度中的改造方向南澳縣城

7、中心以電纜環(huán)網(wǎng)線路為主，配網(wǎng)自動化改造方向采用“三遙”（遙測、遙信、遙控）自動化方案或就地饋線自動化（就地型饋線自動化是指發(fā)生故障時僅通過現(xiàn)場配電終端、保護(hù)裝置或自動化開關(guān)裝置相互配合及自我決策，即可準(zhǔn)確定位故障區(qū)域，快速自行隔離故障、恢復(fù)非故障區(qū)域供電，并支持將故障信號、開關(guān)動作情況、開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)等信息及時上報(bào)配電主站系統(tǒng)或相關(guān)調(diào)度、運(yùn)維人員），不僅為運(yùn)行人員提供準(zhǔn)確的配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，解決配網(wǎng)盲調(diào)的問題，更實(shí)現(xiàn)了調(diào)度部門對配網(wǎng)開關(guān)的遠(yuǎn)程操作?？h城邊緣以部分架空線路及架空電纜混合線路為主，部分線路偏長，故障率偏高，配網(wǎng)自動化改造方向采用就地型饋線自動化+故障指示器（帶通信功能）方案，實(shí)現(xiàn)故障的快

8、速切除及快速恢復(fù)供電。重要分支線加裝自動化負(fù)荷開關(guān)，以快速隔離分支線路故障，減少對主干線路的影響，提高供電可靠率。5 饋線自動化在南澳配電網(wǎng)調(diào)度中的可行性及應(yīng)用饋線自動化以減少故障停電時間，提高供電可靠性為主要目標(biāo)，特別適合目前南澳的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)饋線少、主干線長、環(huán)網(wǎng)率高、架空線部分故障率高的特點(diǎn)。因此，為了保證饋線終端設(shè)備的數(shù)據(jù)和判斷故障的準(zhǔn)確性，需要對故障點(diǎn)電流和電壓持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，保證正常的開關(guān)操作電源、供配電自動化終端電源和正常的通信，從而避免外部的干擾出現(xiàn)誤判或無信號造成漏判。5.1 減少故障停電時間，提高供電可靠性endprint饋線自動化系統(tǒng)建成后，能夠及時、準(zhǔn)確地查找故障點(diǎn)，縮小故

9、障影響范圍，就地型的饋線自動化還能瞬時切除故障點(diǎn)，加快供電恢復(fù)速度，并保持對非故障區(qū)的不間斷供電，從而達(dá)到減少用戶停電時間、提高供電可靠性的目的。5.2 優(yōu)化運(yùn)行配網(wǎng)調(diào)度方案，提高電壓質(zhì)量饋線自動化系統(tǒng)建成后，通過對饋線開關(guān)、配變等設(shè)備、設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)視，可以為南澳配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行和規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供更為全面、可靠的運(yùn)行參數(shù)（如負(fù)荷分布、設(shè)備狀態(tài)等）。一方面有利于調(diào)整運(yùn)行方式，提高電壓質(zhì)量；另一方面也可使饋線處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)下，在減少線損的同時最大限度地發(fā)揮設(shè)備潛力，此外也有利于及時了解配電運(yùn)行狀況，合理決策配電網(wǎng)建設(shè)、改造項(xiàng)目，從而節(jié)約電網(wǎng)建設(shè)資金。5.3 提供及時正確信息，解決盲調(diào)問題

10、饋線自動化系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)總線與調(diào)度自動化、配網(wǎng)生產(chǎn)等系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)信息交互與應(yīng)用集成，可為各個相對應(yīng)的部門提供及時、正確、一致的設(shè)備運(yùn)行工況監(jiān)控信息和圖形及數(shù)據(jù)資料，更解決南澳配網(wǎng)盲調(diào)的問題，減少調(diào)度人員和運(yùn)維人員誤操作的可能性，從而保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，避免各類潛在因素對南澳電網(wǎng)安全供電的影響。5.4 逐步從二遙發(fā)展為三遙，減少運(yùn)行成本除了可以提高供電可靠性而帶來的利益外，饋線自動化系統(tǒng)應(yīng)以二遙信息為基礎(chǔ)，逐步發(fā)展為“三遙”。所謂的二遙指的是遙測和遙信，通過故障指示器采集的信息進(jìn)行監(jiān)控和定位為基礎(chǔ)，逐步發(fā)展為可遙控功能，調(diào)度員可在主站監(jiān)控后臺對開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，有效地減少運(yùn)行維護(hù)的人力和物力，最終達(dá)到壓縮供電局運(yùn)營成本的目標(biāo)，間接提高盈利能力。6 結(jié)語推進(jìn)饋線自動化建設(shè)，可以改善傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度產(chǎn)生的弊端，有效解決南澳配網(wǎng)盲調(diào)和遠(yuǎn)程操作的問題，不僅可以快速定位故障范圍，還可以快速切除故障和快速恢復(fù)隔離故障點(diǎn)后的失電區(qū)域，并保持對非故障區(qū)的不間斷供電，有效減少運(yùn)維的人力和物力。能夠幫助巡線人員迅速查找到故障點(diǎn)，減少用戶故障停電時間，提高供電可靠性，有效地保障該地區(qū)電網(wǎng)安全運(yùn)行。同時，饋線自動化建設(shè)將促使配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)等相關(guān)工作向高效、安全、可靠的方向發(fā)展，從而推動配電運(yùn)行管理的現(xiàn)代化進(jìn)程，對提高南澳配電網(wǎng)的