赖玮　崔金勇

摘 要：在电力系统建设迅猛发展背景下，配网结构日益复杂化，且配电设备也越来越多样。对此，文章主要围绕于配电主站中馈线自动化技术的运用展开分析，以期能够为广大同行工作开展有所助益。

关键词：配电主站;馈线;自动化技术;运用

1馈线自动化原理及方案

馈线自动化是基于电网分段处理的一种自动化控制技术，利用分段开关将供电线路分为各个供电区域，当某区域发生故障时，由控制系统发出跳开动作指令，从而实现故障区域隔离，并重构配网结构，恢复非故障区域供电，从而避免了因故障而导致的持续失电问题。

根据配网整体结构和通信条件，可将馈线自动化分为就地控制和远方控制两种方案。就地控制是通过分段开关器对分段开关进行动作控制，并与出站断路器或重合器上的分段开关配合使用，以此实现故障区域的隔离。就地控制方案对通信条件要求不高，投资成本较低，但该方案存在开关动作次数过多、恢复供电间隔长、故障定位不准确的问题。远方控制方案对通信条件要求较高，建设投资投入较大，但具有适应范围广、故障定位精确、恢复供电及时等特点，在故障隔离与恢复时，相应的分段开关仅需动作一次，有利于延长分段开关使用寿命。远方控制方案适用于复杂、多电源的配网结构，不限于架空线或电缆供电，因此，远方控制馈线自动化方案具有较高的应用研究价值。

2基于馈线自动化的配电主站系统构成

基于远方控制馈线自动化的配电主站自动化系统，由配电主站、配电终端、通信通道组成。其中，配电主站主要用于信息处理与人机交互，配电终端用于馈线状态信息收集、动作执行;通信通道是配电主站与配电终端之间的通信链路。

2.1配电主站

配电主站是配电自动化系统的核心，承担着数据采集、处理、存储与控制等任务，是配网自动化系统功能实现的关键。为提高配网控制的可靠性、实时性，服务器应双机热备，当主服务器发生故障时，备用服务器自动接管服务。同时，配电主站还应配置数据采集服务器、数据存储服务器、Web服务器等，分别用于数据接口配置、信息存储和信息发布等。

2.2配电终端

配电终端是安装在配网现场的监测、控制单元，监测对象包括开关站、配电室、变压器、箱式变电站和馈线等。根据监测对象的不同，可将配电终端分为开关监控终端（FTU，馈线终端）、变压器监控终端（TTU，配电终端）、远动装置（RTU，自动化控制器）和现场故障指示灯等。

2.3通信系统

根据通信技术发展现状，可用于配电系统通信的技术主要包括光纤通信和配电载波通信两种。光纤通信技术发展相对成熟，广泛应用于各类网络结构，具有传输容量大、衰减小、传输距离远、受电磁干扰小等特点，但同时存在线路敷设成本高、施工周期长、运维费用高等缺点;配电载波通信技术是以现有配电网作为通信通道，不需要对现有配网网络进行改造升级，也不需要敷设通信线路，因此，配电载波具有成本小、施工周期短、易于管理维护等特点，但由于配电载波受电磁干扰影响显著，通信信号衰减较大，当配电网络发生变化时，其通信可能受到影响。結合光纤通信和配电载波通信技术应用特点，可在长距离、复杂结构配电系统使用光纤通信，短距离、单一结构中采用配电载波通信。

3馈线自动化设计与实现

3.1馈线自动化控制流程

基于上述架构，配电终端FTU和TTU实时向配电主站发送状态信息，配电主站收集、处理、存储整个馈线环的故障信号，依据故障发生时间，判断该故障为瞬时故障或永久故障。当配电故障为瞬时故障时，不触发馈线自动化处理流程。而当故障为永久性故障时，则由馈线处理系统依据预设条件发出动作指令，从而实现馈线故障的自动化控制。根据馈线瞬时故障和永久故障类型，为避免馈线自动化控制频繁动作，影响配电网控制稳定性，馈电自动化控制触发条件应满足：（1）开关事故分闸。当开关分闸由事故原因引起时，其判断条件以分闸动作信号和开关过流保护动作信号为依据，考虑到信号传输和事故维持时间，可将分闸故障时间间隔设置为5s，连续收到两次及以上故障信号，即可判定为开关分闸故障。（2）开关故障跳闸。当开关事故分闸发生后，如重合闸动作完成，即为瞬时故障。如跳闸开关分闸维持一段时间后仍保持分位状态，则可判定为永久性故障，判断时间可根据重合闸整定动作时间最大值确定，可在开关事故分闸后延迟5～10s。

3.2故障定位

当配电主站判定馈线故障为永久性故障后，结合各配电终端信号，对馈线故障进行定位。结合馈线故障发生特点，当故障发生时，该节点上游配电终端会持续发送状态信息，而下游配电终端则不会上报故障信号，因此，在相应的故障节点中，应只有一个开关发出故障信号。根据该特性，当馈线故障发生时，可由配电主站遍历数据库中故障信息，以此作为故障定位的依据。

3.3故障隔离

当故障节点确定后，配电主站自动化系统即进入故障隔离流程。通过预设条件，将故障节点周围的所有开关断开，实现故障区域的有效识别和隔离。在此过程中，应考虑两个因素：过滤已分闸的开关;如果该馈线连接末端供电，则开关不需要分闸。

3.4非故障区域恢复供电

配网馈线故障发生后，可将故障区域分为故障区域和失电区域，根据失电区域相对于故障区域的位置，可将失电区域划分为电源直连电气区域和孤立失电区域，即故障区域上游为直连电气区域，下游为孤立失电区域。针对由单个开关分闸引起的馈线故障，通过故障节点开关合闸操作即可恢复，且电源直连区域属于正常供电的一部分，不存在负荷不足的问题。而针对由多级开关分闸引起的馈线故障，在电源直连区域恢复供电时，仅对单个开关进行合闸处理无法实现供电恢复，可依据就近原则，先对每个开关的状态进行检测，根据故障节点分闸位置，依次对分闸开关进行合闸操作，从而确保恢复供电的可靠性和稳定性。针对失电区域的供电恢复，需要明确其联络开关的数量和线路。例如，在一进二出环网柜母线柜发生故障时，如两个出线分别出现孤立失电区域，则可通过配电终端获取该节点联络线和失电区域内联络开关数量，并根据自动化系统预设条件，重构配电结构，对联络开关进行合闸操作，从而实现失电区域的恢复供电。此外，为确保失电区域电源能够满足失电区域供电需求，在配网规划和设计时，应结合配网区域用电需求计算其容量，确定馈线最小负荷和最大负荷。在多电源供电的情况下，应根据失电区域用电负荷，优先选择负荷均衡度高的作为电源，降低失电区域接入对配网的影响。

3.5供电控制结果判定

在失电区域恢复供电后，系统可根据是直连电气区域还是孤立失电区域，配电终端和状态信息及合闸动作返回结果进行综合性分析，如两者结果一致，则馈线自动化控制动作完成，如未成功，则可判定为自动化控制失败，应及时联系电力维修人员现场查明原因。

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