许成炜

（广东电网有限责任公司广州花都供电局，广东 广州 510800）

1 配电自动化系统概况

配电自动化系统通常是由配电终端、主站系统、通信系统等构成，能够实现馈线自动化、调度自动化、设备检查自动化等功能，其中的配电自动化系统的框架如图1 所示。

图1 配电自动化系统框架

1.1 主站系统

在整个配电自动化系统中，主站系统是核心构成，不仅能够对整个配电自动化系统进行监督和控制，而且还能实现和配电终端系统、通信系统的统一交互。主站系统的功能较多，在整个配电系统中占有重要的地位，主要功能包括馈线自动化、监控管理、配电网自动化分析和管理。

1.2 配电终端

配电自动化终端是安装在中压配电网的各种远方监测、控制单元的总称。关键包括馈线终端（FTU）、站所终端（DTU）及故障指示器远传终端（简称故障指示器）。

1.3 通信系统

配电通信网承载10kV（20kV）及以下相应的中低压配电网业务的各种通信网络，往往由其中的电力通信专网、公网通信共同组成，主要包括电力光纤通信网、无线专网、无线公网、公网宽带等方式。

2 馈线自动化规划设计技术

2.1 馈线自动化系统结构

馈线自动化是指利用自动化设备或系统对配电线路或馈线的运行情况进行监控，及时发现线路故障，快速诊断和隔离故障区，在非故障区快速恢复供电。馈线自动化主要以本地和集中的方式实现。配电主电路主要采用集中控制方式，由主站系统协调，通信信息控制。支线和辐射供电多采用就地控制，实现就地范围内的快速控制[1]。主站集中控制系统结构如图2 所示。

图2 馈线自动化集中控制系统结构

馈线自动化主要执行馈线故障处理功能，包括故障分析、故障定位、故障隔离、非故障区负荷转移等。

2.2 馈线自动化方式选择

2.2.1 选择原则

应考虑尽量减少停电范围，缩短配电网故障处理时间，需要考虑的因素如下：

（1）能适应多种电网结构，应对永久性故障、瞬时故障等多种故障。

（2）能适应配电网运行方式和负荷分布的变化以及分布式电源接入的影响。

（3）配合继电保护、备用自动投切等协调配合。

（4）当相应的自动化设备出现一定的异常或故障时，应尽量减少事故扩大的影响。

（5）建议快速隔离线路的故障部分，并在没有或很少人为干预的情况下恢复对非故障部分的供电[2]。

2.2.2 方式选择

（1）馈线自动化可采用集中型和就地型两类方式。

（2）集中型馈线自动化可采用全自动方式和半自动方式。

（3）就地型馈线自动化采用电压-电流时间型重合器，并支持集中型控制方式。

2.2.3 应用原则

（1）电缆线路采用集中型方式。不具备三遥通信条件的，按二遥方式运行。

（2）具备三遥通信条件的架空线路采用集中型；不具备的采用就地型，具备三遥通信条件后改为集中型。

（3）具备三遥通信条件的混合线路采用集中型；不具备光纤通信条件的，电缆线路占比高的，参照电缆线路执行；架空线路占比高的，参照架空线路执行。

（4）架空线路故障多发区域应配置断路器（负荷开关），不满足条件的架空线路可配置具备通信功能的故障指示器。

（5）可根据线路负荷情况，适度增加自动化三遥分段点，降低配电网网架风险。

（6）用户产权分界点应配置断路器，并支持信息上送配电主站。

（7）新建配电站、开关站的配电终端采用具备三遥功能的站所终端，新建架空断路器（负荷开关）配套采用具备三遥功能的馈线终端。

（8）已投运配电站、开关站内新建或更换开关时，开关应具备三遥功能，如未建设配电自动化或仅配置二遥终端，应配置三遥终端或进行终端三遥改造。

（9）户内配电站或开关站的配电站所终端电源应优先采用本站低压配电柜专用出线回路电源；如无专用出线回路电源，优先采用站用变；如不具备条件，可采用电压互感器。

（10）户外柱上开关成套设备的配电馈线终端电源应采用电压互感器。

2.3 配网线路馈线自动化技术路线

配电线路馈线自动化的目标应该是自愈，即在不影响用户正常供电或将影响降至最低的情况下，能够在故障发生时快速隔离故障，在非故障区间自行恢复。通过电压-电流型和智能分布式本地馈线自动化可以实现快速故障隔离，通过电压-电流型和自动本地转移到主站辅助和智能分布式本地馈线自动化可以实现自愈[3]。配网线路馈线自动化技术路线见表1。

表1 各供电区域配网线路馈线自动化技术路线

3 馈线自愈

3.1 配网集中式自愈线路故障处理原则

（1）配网自愈运行状态在离线状态，故障处理按常规线路处理规定执行。

（2）配网自愈处理模式在自动模式，线路发生故障，若发生隔离故障的开关遥控失败或开关不具备遥控功能，按扩大隔离范围处理。

（3）配网自愈处理模式在自动模式，若转供开关不可控，则不出现在转供方案中。

（4）配网自愈动作后可能导致线路过载时，应转为半自动模式。甩负荷方案按最小甩负荷数量和用户等级由一般到重要排序[4]。

3.2 馈线故障自愈处理逻辑

馈线故障自愈处理是根据配电网结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，对故障进行定位和隔离，在非故障情况下恢复供电。生成的故障排除方案根据调度规则提供具体的操作开关、开关、操作顺序。可操作性与实际调度过程一致。以图3 为例，说明故障排除的逻辑解决方案。其中，断路器S1的开关合闸，断路器S1起保护动作。

图3 故障处理逻辑

根据相应的动作信号可以初步的判断出S1和A1之间的区域存在一定的故障，即出线断路器S1失灵，断开A1完成故障区域的隔离，闭合A9或A6即可恢复相应的故障的下游[5]。

3.3 负荷转供原则

（1）在集中主站和本地分布式的合作模式下，如果恢复策略已经完成或部分完成，将优先选择本地分布式运行方案。

（2）输电路径中涉及分布式发电机恢复供电，非分布式发电机路径是最佳选择。

（3）超载时，应将超载线置于末端。

（4）在空载情况下，应优先采用通过开关场段开关或站间热线开关的电力传输方案。在此基础上，应遵循以下原则：优先保证向重要用户转移双电源（优先保证重要用户的转移电源和不同变电站/不同的现有电源）公共汽车/不同线路）；分供方情况下，若无重要用户，则按从少到多的顺序进行换电操作步骤；如果操作步骤数相同，则负载从低到高排序[6]。

3.4 甩负荷原则

如果传输路径的可用功率容量不能满足要求，则需要进行减载。甩负荷的原则如下：

（1）按重要性排序：列出（最重要）、非常重要、中等重要和平均。

（2）根据最小减载次数：此时从最大负载开始减载，可以尽量满足最小减载次数，但存在一些问题，可以在可接受的范围内。

（3）按最小负载值：负载从最小负载开始。

4 结语

馈线自动化技术是电力系统现代化进程的必然趋势。当其中的配电网出现一定的故障时，能较为快速找到相应的故障区，并能够实现自动隔离故障区，通过及时恢复并对其中的非故障区用户的进行一定的供电。从而达到缩短停电时间，减少停电面积，并加强一定的供电可靠性。同时，还可以通过实时监控配电网及其相关设备的各种运行状态，逐步加强电网建设，从而达到实现配电自动化。