1、配电自动化
1.1配电自动化内容
1)馈线自动化。馈线自动化系统可完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。
2)变电站自动化。其基本功能有数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、信息交换。
3)配电管理系统。主要功能有：数据采集和监控、配电网运行管理、用户管理和控制、自动绘图、设备管理、地理信息系统等。
4)需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施，由供需双方共同参与的供用电管理。
1.2配电自动化的必要性
为提高供电可靠性，有必要提高电网的自动化水平，实现配电自动化的基本功能，提高配电网的运行管理水平。提高供电可靠性，减少停电的时间和面积，改进供电质量，降低运行费用，使调度员能监视10 kV电网的运行情况，进行合理的调度，提高经济效益，减少人力，避免大量重复性工作。
1.3故障的定位、隔离及恢复供电模式
在配电网中由馈线引起的停电时有发生，故障发生后，如何尽快恢复供电是馈线自动化的一项重要内容。实际上，配电自动化最根本的任务就是在最短的时间内完成对故障的定位、隔离和恢复供电。它们的发展可分为3个阶段：
(1)利用装设在配电线路上的故障指示器，由电力检修人员查找故障区段，并利用柱上开关设备人工隔离故障区段，恢复正常区段的供电。该方式的停电时间长，恢复供电慢。
(2)利用智能化开关设备（如重合器、分段器等），通过它们之间相互配合，实现故障的就地自动隔离和恢复供电。重合器适用于环网或者辐射线路。该方式的自动化水平较高，无需通信就可实现控制功能，成本较低。缺点是开关设备需要增加合、分动作的次数才能完成故障的隔离和恢复供电。
(3)将开关设备和馈线终端单元(FTU)集成为具有数据采集、传输、控制功能的智能型装置，并与计算机控制中心进行实时通信，由控制中心以遥控方式集中控制。该方式采用先进的计算机技术和通信技术，可一次性完成故障的定位、隔离和恢复供电，避免短路电流对线路和设备的多次冲击。其存在的主要缺点是：要依赖于通信，结构复杂，影响配电系统可靠性的因素较多。
配电网馈线自动化的目的是提高供电的可靠性，所以系统的功能固然重要，但其自身的运行可靠性和经济性则是电力部门最关心的问题。因此，相对而言，以上3种模式中的第2种模式最为符合国内电力行业的实际情况。其主要特点是：
(1)可利用重合器本身切断故障电流，实现故障就地隔离，缩小停电范围；
(2)无需通信手段，可利用重合器多次重合以及与保护动作时间的相互配合，实现故障的自动定位、隔离和恢复供电；
(3)可直接从电网上获取电源，不需要外加不间断电源。
2、架空线路集中智能模式
线路故障处理方式有两种：单元控制式和集中控制式。集中控制式是指现场的FTU将检测到的故障信息上传给主站，由主站根据配电网的实时拓扑结构，按照一定的算法进行故障定位，下达命令给相关的FTU，使开关跳闸隔离故障。此后，主站通过计算，考虑网损、过负荷等情况，确定最佳恢复方案，命令有关FTU完成负荷转移。以下是断路器、分段器加FTU的故障处理模式。
分段器不具有重合功能，FTU检测到变电站出口断路器两次切断故障电流并且线路连续失压一定时间后上报故障给主站，由主站根据FTU故障信息，确定故障区域。通过遥控进行故障隔离与恢复非故障区供电[6-7]。故障定位基本原理就是故障点前的F-TU能够检测到故障电流，故障点后的FTU检测不到故障电流，从而确定了故障区域。该供电方案的线路分段及故障分析如图1至图7所示。故障处理过程如下：
(1)线路正常供电时，K7为联络开关，处于断开位置，其余开关处于合闸位置。每台环网柜由一台控制器监测控制，监控中心通过子站通信机查询各FTU的监测数据，如图1所示。
(2)当A点发生短路故障时，变电站断路器CB1跳闸，线路开关仍处于合闸位置，监控中心查询到FTU上报数据，开关K1、K2报送故障电流信号，其余开关无故障电流，如图2所示。
(3)监控中心综合上报信息，判定故障段在A处，发遥控命令使FTU操作开关K2分闸，如图3所不。
(4)监控中心通过FTU查询K2状态，确认成功分闸后，令CB1合闸，恢复除故障段A夕}的所有正常区域的供电，如图4所示。
(5)当B点发生短路故障时，变电站的CB1跳闸，线路开关仍处于合闸位置，监控中心查询到FTU上报数据，Kl、K3报送故障电流信号，其余无故障电流，如图5所示。
(6)监控中心综合上报信息，判定故障段在B处，发遥控命令使FTU操作开关K3、K4分闸，如图6所示。
(7)监控中心通过FTU查询K3、K4状态，确认K3、K4分闸后，令CB1合闸，恢复故障前端区间的供电，同时监控中心令联络开关K7合闸，将故障后端区间负荷由另一变电站转供，至此所有非故障区间恢复供电，如图7所示。
3、系统实现的功能及特点
监视配网运行工况，实现10 kV变电所的开关位置、继电保护、电压、电流、功率、有功和无功电度量的远方监视，优化配网运行方式；快速发现故障和异常，快速隔离故障区段，恢复非故障区域供电，减少停电时间、停电面积；合理控制无功负荷、电压水平，改善电压质量；实现对配网进线开关位置、母线电压、线路电流、有功、无功电度量的监视；当10 kV电网运行出现异常时，能够自动记录故障参数。
4、结语
配电自动化技术已经比较成熟，随着电网自动化技术的发展，自动化设备功能越来越强，集断路器、传感器、FTU和通信设备为一体的配电线路自动化开关可供选择的型号很多，性能可靠，通过对配电网实施自动化改造，可以取得良好的社会效益和经济效益。
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