分布式馈线自动化方案的研究与实现
在当前的电力系统中,配电自动化及馈线自动化是两个密切相关但功能侧重点不同的领域。配电自动化更侧重于信息集成、设备运行监控、控制和配电管理优化,而馈线自动化则着眼于减少停电面积、缩短停电时间、提高供电质量,并实现故障快速诊断、定位、隔离和非故障区域供电的快速恢复。随着配网老旧设备的更换改造,为了减小城区故障影响范围,缩短供电恢复时间,提高供电可靠性,配电自动化建设变得越来越重要。
在配电自动化建设过程中,馈线自动化模式的选择至关重要。不同网架结构下的馈线自动化模式及其原理不尽相同,因此研究者需对各种模式进行比较分析,并根据优缺点选择最适合的馈线自动化模式。在选择馈线自动化模式时,需要考虑的原则包括合理线路分段、最小化开关动作的停电范围、避免电源侧开关动作、隔离故障时减少变电站出线开关动作等。
馈线自动化的故障判断逻辑依靠配电终端装置(DTU/FTU)对电流、电压的检测来进行。通常,若两相邻开关都在合位且均检测到故障电流,则认为故障点位于两开关之后;若仅其中一个开关检测到故障电流,则故障点被认为位于两个开关之间。这一逻辑有助于故障的准确判断,从而快速进行故障定位与隔离。
馈线自动化控制方式分为分布式和集中式两种。分布式馈线自动化控制通过配电终端之间的故障处理逻辑来实现故障诊断、定位、隔离及非故障区域供电恢复,并通过通信上报处理结果给配电主站。这种方式适合于架空线路、电缆线路的单环网、双环网、单辐射型网架,且供电电源点少于4个。与此相反,集中式馈线自动化控制依赖变电站出线开关跳闸来隔离整条线路故障,并通过主站遥控进行故障隔离和非故障区域供电恢复。集中式控制适合于复杂的多电源点配网线路,但其缺点是需要全线路短时停电,且故障隔离速度相对较慢。
分布式馈线自动化方案在实际应用中,需要在分段点处的柱上开关安装FTU,在环网柜处安装DTU。通信方式可以采用光纤直连或EPON技术。在处理馈线自动化故障时,由于整个过程需要一定的时间,变电站出线开关过流I段保护需要留有足够延时,以便完成整个故障处理流程。
文章中还提及了变电站出线开关的过流保护延时设置、馈线自动化故障隔离时的开关动作次数和配电自动化系统的负荷转移策略等技术要点。馈线自动化故障隔离的目的是为了最小化故障对电网的影响,实现非故障区域的快速供电恢复。在此过程中,使用先进的通信技术及智能故障判断逻辑,能够实现故障的快速响应与处理。
配电自动化和馈线自动化是电力系统现代化的重要组成部分。通过研究和实现分布式馈线自动化方案,可以大幅提升电力系统的运行效率和可靠性,为用户带来更稳定、高效的电力服务。随着技术的不断发展,馈线自动化系统将更加智能化、精细化,为电力系统的稳定运行和故障处理提供强大支持。