1、配网馈线自动化系统概述
馈线自动化系统组成包括配网的主站、馈线终端、分段开关等多个重要组成部分,具体的系统组织架构如图1所示。
图1 馈线自动化系统结构组成
馈线自动化系统中的分段开关可以在配网线路区域划分之后,在发生电路故障时将故障区域和非故障区域及时进行隔离和定位,进一步缩小因为线路故障导致的停电范围。在目前配网线路保护系统设计的过程中,为了保障系统在经济性方面具备一定的优势,分段开关通常不会配置保护装置,但却被赋予了远程控制的功能[1]。
变电站出线开关是一种配备保护装置,能够在配网故障出现时,以最快的速度切除故障。
馈线终端主要是将全部分段开关的故障过电流信息进行采集,利用通信网络将将之上传到配网的主站,并且也是馈线自动化控制策略的最终执行机构,能够对分段开关的断开和闭合状态进行控制。
馈线自动化系统的核心组成部分就是配网主站,能够接受从馈线终端反馈的各种分段开关故障过电流信息,并结合故障信息的具体状况选择科学的控制策略。通信网络在主要是在馈线终端和配网之间建立相互沟通的渠道,一般都是使用运营商的无线数据专网。
2、配网馈线自动化系统控制的可靠性分析
元件的可靠性参数是对整个配电系统的可靠性进行评估必须要参考的重要依据。在电力能源使用中,配网馈线自动化系统通常都会将平均故障的停电时间、停电次数计划以及停电时间以及计划停电次数等数据进行全方位统计,位于配电系统中的负荷点供电能力数值就是其可靠性参数,具体又可以分为年停电率和年均的停电时间。配电系统出现的停电现象,如果是因为故障的存在或者是因为计划停电时间导致的,利用的参数指标就是整个系统的可靠性指标,完全可以将负荷点的可靠性指标作为基础进行计算,具体又可以分为系统的平均停电次数,这种指标是用户停电的总次数与用户总数进行相除后便可得出结果,用户的平均停电持续时间则是需要由用户停电的持续综合时间以及总次数相除之后获得。在配网馈线自动化系统应用的过程中,需要利用这些参数对于整个配网系统的可靠性进行全方位分析。
3、配网馈线自动化系统的控制应用
3.1集中馈线自动化控制
配电自动化系统必不可少的基础设备是主战、配电子站和馈线配电终端[2]。在配网系统正常运行的过程中,主站监控自动化能够实现馈线故障信息及时控制中的要求。在整个配网馈线自动化系统中,电网的配电主站扮演着十分重要的角色,可以将通信能力作为基础,对于全网配电数据进行大范围的采集和控制。在具体应用的过程中,可以将GPS作为平台基础,有效落实配电网和图片资源的管理工作。集中式馈线自动化技术就是利用配电主站和线路终端彼此的相互配合,在有效定位线路故障位置的同时,及时进行隔离,确保非故障区域内部的供电能够第一时间恢复。集中式馈线自动化系统控制又可以细分为全自动化控制和半自动化控制。在全自动化控制模式使用时,配电主站、子站和配线配电终端之间的信息搜集、整理、分析等多项工作都需要由系统自主完成,不需要任何人为的干预。而在半自动化控制模式的应用中,故障隔离和供电恢复这两项工作需要人工进行遥控。集中式馈线自动化控制可以在全方位搜集、分析配电终端信息的情况下,以最快的速度对于配电网的运行状态进行判断,精准识别、定位故障发生点,故障恢复时间一般控制在三分钟以内,在城市中心区B类及以上的供电区域的主电缆线路中运用相对较为广泛。
3.2智能馈线自动化控制
智能式馈线自动化控制系统主要是将电流和电压的信号作为主要的故障判断标准,可以对故障过后的线路过流和失压的规律进行全方位的考虑,形成电力网络的重构方案,配电系统内部的人参数配置也不会受到联络开关所处位置和分段数量的影响。在利用智能开关进行配网组建后,线路上的不同开关完全可以结合预先设定的各项功能进行故障自动隔离和网络重构[3]。如果使用断路器或重合器进行配网组建,不仅能够全方位的发挥断路器和重合器的开关功能,并且电路故障路段的隔离速度进一步提高。智能馈线自动化控制系统可以发挥残压检测的功能,将故障部位复合侧的开关提前进行分闸闭锁,避免在另一侧电源处于正常供电状态时将故障段进行单元转移,从而导致不必要的停电问题发生。在出现局部团险通信问题的情况下,智能馈线自动化控制系统完全可以提升为协作模式,进一步强化网络重构的速度,削减出现短路问题的发生可能性。
3.3监控馈线自动化控制
从整个配电系统的建设看来,配电子站通常都分布在配网或者变电站的分控制中心,具备就地监控、通信处理等多项功能,能够从子站的层面针对馈线进行信息的独立、采集以及控制。在馈线问题处理的过程中,配电子站能够针对故障进行识别以及隔离。监控式馈线自动化控制系统在整个配电系统建设中的应用频率相对较高,能够在有效协调故障负荷转移和故障隔离二者关系的前提下,保障配电主站能够将配电网络的全部拓扑信息作为出发点,组建最佳的故障负荷转移方案。一般而言,在主站发生故障之后,会对负荷转移量进行分析,在最短的时间内给出最佳的恢复方案,在经过调度后便可以完成负荷转移工作。监控式馈线自动化系统的最佳运行模式,通常都是由主站结合故障预测结果形成控制措施,配电子站则需要将相关的处理信息进行下载,由控制系统自主进行处理。
总结
简单而言,配网馈线自动化系统的应用能够全方位的监控配网系统的安全稳定运行状态,及时落实故障的定位隔离和检测,保障非故障区域的供电第一时间恢复正常。在配网馈线自动化控制系统运用的过程中,需要相关人员综合考虑区域的具体供电状况,选择集中式、智能式、监控式的配网馈线控制自动化系统。
参考文献
[1]赵召.10 kV配网馈线自动化系统研究与应用[J].通信电源技术,2020,37(10):130-131+135.
[2]马维烨.配网馈线自动化系统与故障快速自动定位系统的联合应用[J].中国高新科技,2020(10):29-31.
[3]谢嗣龙.10kV配网馈线自动化系统控制技术分析[J].质量与市场,2020(08):52-54.