馈线自动化技术发展现状.pdf

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1、第34卷第5期东北电力大学学报Vo1．34．No．52014年1O月JournalOfNortheastDianiiUniversityOct．，2014文章编号：1005—2992(2014)05一o074一O5馈线自动化技术发展现状李万岭，唐诚2，黄大为，关永刚(1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；2．河南平高电气股份有限公司，河南乎顶山467001；3．清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京100084)摘要：随着社会的发展、科技的进步，用户对供电可靠性和电能质量的要求越来

2、越高，同时供电商致力于提高系统运行管理水平及经济效率，促使了配电自动化技术的发展，智能电网概念的提出为配电自动化指明了发展的方向：安全、可靠、经济、高效。馈线自动化技术作为配电自动化的核心部分，是提升供电可靠性的关键。介绍馈线自动化的概念与发展过程，分析了每种馈线模式的结构特点与使用范围，给出了今后馈线自动化技术的发展方向。关键词：馈线自动化；重合器；FI、U；无通道保护。中图分类号：TM733文献标识码：A近几年智能电网成为了电力的热门话题，智能电网包括智能输电网和智能配电网，智能配电网应具有自愈、高可靠性、高安全性

3、、高经济效益、DER大量接入等特性，为配电网自动化技术指明了发展方向。国家电网公司2010年9月出台的《国家电网公司“十二五”电网智能化规划》，国家电网与南方电网合计总投资约为371．13亿元，年均投资约为74．23亿元¨J。智能电网的提出和国家在资金和政策上对配网建设给予了极大的支持，配网自动化技术飞速发展。随电力市场化推进，不少国家对电力公司制定供电可靠性和电能质量标准，对达到标准者结合其供电质量给予经济奖励，对于未达到标准者视其供电水平进行惩罚J。国家电网公司制定供电可靠性标准：一般城市地区为99．96％，每户年

4、平均停电时间不大于3．5h重要城市中心区应达99．99每户年平均停电时间不超过53minL4J。运行经验和统计数据表明：80％以上的非计划停电是由配电网故障造成的，系统供电可靠性的提高关键在于配电网供电可靠性的提高。馈线自动化技术作为配电自动化的核心，是提高供电可靠性最直接有效的手段，国际电气电子工程师协会(IEEE)对馈线自动化的定义，是对配电线路上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统，其功能包括J：①在正常情况下，实时监视开关的状态和馈线电流、电压，实现开关的远方合、分闸操作；②当电网发生故障时迅速获取

5、故障记录，并在尽可能短的时间内自动判断并切除故障所在区段，恢复对非故障区段的供电，从而大幅度减少故障影响的停电范围和停电时间。馈线自动化技术的应用对整个电力系统有着巨大的意义：减小停电时间，提高供电可靠性；降低网损，提高供电效率；实现状态检修，降低维护与检修费用；提高电网公司的经济效益和社会效益。1人工形式的馈线自动化早期的馈线自动化基于放射状馈线网络见图l，主要由配电站出口断路器、负荷开关、故障指示器收稿日期：2014—08—15作者简介：李万岭(1990-)，男，山东省聊城市人，东北电力大学电气工程学院在读硕士研究

6、生，主要研究方向：配网自动化第5期李万岭：馈线自动化技术发展现状75组成。发生短路故障时，电流速断保护动作，出口断路器跳闸，故障指示器保留故障方向。工作人员根据故障指示器断开故障区域的负荷开关，然后闭合断路器，恢复非故障区域的供电。该模式特点：构成简单，维护方便，自动化仅仅局限于故障区域的指示，故障后的恢复供电时间很长，难以满足现实需要，目前已不再采用。2基于分段器和重合器等智能开关设备实现的馈线自动化【丑：断路器0：故障指示器(未故障)●：故障指示器(存在故障)上世纪80年代，发达国家开始实施基于分段器图1人工形式的

7、馈线自动化和重合器等智能开关设备实现的馈线自动化，网络基本构架见图2，主要利用重合器的重合闸功能与分段器动作时间互相配合，达到隔离故障区域的El的，分为以下四种模式j2．1重合器与电压一一时间型分段器配合模式J重合器设定3次重合闸，第1次重合闸为了消除瞬时故障。第2次重合闸后，分段器根据设定时间由母线侧到负荷侧依次闭合，闭合到故障区域时，匡丑：重合器———：分段器o：联络开关重合器断开，该分段器分闸闭锁，故障下游分段器由图2应用智能开关设备的网架模型残压分闸闭锁，隔离故障区域。第3次重合闸，恢复故障上游区域供电，联络开

8、关延时闭合，恢复故障下游区域供电。针对故障下游分段器借助残压判断是否闭锁，可靠性较低的问题，文献[10]中设备安装过流计数器和失压计数器，根据馈线结构设定数值，根据设定数值判断故障区域，在可靠性方面有了较大的提高。该种模式简单方便，投资少，易于实现，但是存在以下几点不足：发生瞬时故障时，需要恢复的时间长；发生永久故障时，断电的范围