智能分布式配电网馈线自动化技术应用
发表时间：2018-08-17T14:21:07.317Z 来源：《河南电力》2018年4期作者：卞在平[导读] 下面就结合作者实际工作经验，简要的分析智能配电网分布式馈线自动化技术的应用，以供借鉴。
（中国电建集团海南电力设计研究院有限公司海南海口 570000）摘要：在进入了新世纪之后，我国的经济社会得到了快速的发展，生产生活用电的持续增加，配电网作为电力传输关键的设施，对保证电力质量有着决定性作用。下面就结合作者实际工作经验，简要的分析智能配电网分布式馈线自动化技术的应用，以供借鉴。关键词：智能配电网；分布式馈线；自动化技术
前言
配电网的安全可靠运行，对保证电力传输有着重要作用。在现阶段，智能配电网的分布式馈线自动化技术应用十分广泛。本文就基于作者实际工作经验，全面、深入的探讨智能配电网的分布式馈线自动化技术，希望为相关从业人员提供参考。
1 智能配电网概念的界定
智能配电网是在配电网基础上形成的产物，是在配电网基础上增加网络信息传输设备的系统，集成了网络技术、计算机技术、通信技术和现代信息技术。利用后台软件对数据的处理，能够实时、准确的统计配网之内的所有数据，在进行处理后通过图形或者表格的形式直观的反映给技术人员，以便为后续操作提供坚实的数据支撑。
2 分布式馈线
较之输电线路而言，馈线所实现的功能有所差异，其关键功能在于信号的传输，实现对配网实时状态的监控，有利于技术人员及时发现问题，并采取针对性的措施进行解决。因为现实中的配电网往往覆盖着较大的物理范围，所涵盖的设备和元器件也较多，所以为了提升馈线监控的有效性，通常都是科学的把馈线分布的布置在整个配电网之上，这样的馈线布置方式被称之为分布式馈线，大大提高了对配电网整体监控的效率和质量。
3 智能配电网分布式馈线的自动化技术
现阶段，应用于智能配电网分布式馈线上的自动化技术主要包括：结果执行、数据执行、数据反馈、数据监控等。这些操作利用硬件控制和网络通信技术实现实时监控的目的。通过智能配电网分布式馈线自动化技术，可以让电力企业在非常短的时间之内，发现并解决故障，维护配电网持续、健康和稳定的运行。
4 我国智能配电网分布式馈线自动化技术的现状
传统配网自动化技术对于配电网的控制和数据的处理存在一定时间的延迟，无法满足工厂、医院等敏感负荷的需求，需要尽快予以优化和改善。以智能分布式为代表的快速自愈型配网自动化技术正在兴起，较西方发达国家而言，我国的智能配电网分布式馈线自动化技术虽然起步时间相对较晚，但在进入新世纪后，也取得了众多的研究成果。由过去所采取的传统就地控制型向更为先进的集中控制型转变，再转向灵活的智能分布式，从而为城市供电提供了更为有力的保障，如图1所示。
5 智能配电网分布式馈线自动化技术的重要作用
5.1 通过网络传输技术开展数据传输工作
网络通信技术是现阶段智能配电网分布式馈线自动化技术中的核心技术，具有极其重要的地位。其优势和劣势同样非常明显，优势在于及时性、快速性，劣势在于如果网络环境发生变化，就难以对监控数据进行及时、有效的处理。从而造成故障短时间内无法解决，扩散影响面，最终成为影响巨大的严重事故。现阶段，对于网络环境的可靠性有着近乎严苛的要求，正常、安全的网络环境成为确保智能配电网分布式馈线自动化技术顺利实施的关键。
5.2 快速处理
经济文化的高速发展，促进了包括网络技术、信息技术的进步，对促进国计民生的发展起到了巨大的作用。现阶段在我国的智能配电网分布式馈线自动化技术有着及时性、快速性的特点，就配电网实际运行过程中，如果一旦出现故障，就会造成严重的影响，利用该项技术快速处理的优势，可以在最短时间内针对性的解决问题，降低故障对于生产生活活动造成的影响。
5.3 自动化联防控制
基于硬件控制和网络技术，是智能配电网分布式馈线自动化技术最为显著的特点。举例来说，在一些线路产生故障的情况下，馈线必须及时的反馈这些状态信息，然后软件平台通过反馈的信息数据，操作继电器等设备，实现把故障设备进行隔离的目的，确保其他正常线路的正常工作，并对故障线路提出针对性的解决方案。
5.4 多电源点配电网保护管理
电能经过变电站的电压改变之后才能进行传输，所以，通常情况下变电站内存在着多条电源线路，提升了管理工作的复杂性。如果出现局部线路故障的情况，就非常有可能导致整个配电网的故障。为了有效的解决和规避这一问题，就需要用到智能配电网分布式馈线自动化技术，实现有效的保护功能。在局部电源线路出现故障的情况下，可以及时、有效的进行隔离，确保正常用电线路的正常工作，降低了由于局部线路故障导致大范围停电事故的几率，如图2所示。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 配电网馈线系统保护原理及分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8696-71 配电网馈线系统保护原理及分析(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一引言 配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，通信技术是配电自动化的关键。目前，我国配电自动化进行了较多试点，由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可，光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上，这使得馈线终端能够快速地彼此通信，共同实现具有更高性能的馈线自动化功能。 二．配电网馈线保护的技术现状 电力系统由发电、输电和配电三部分组成。发电环节的保护集中在元件保护，其主要目的是确保发电
厂发生电气故障时将设备的损失降为最小。输电网的保护集中在输电线路的保护，其首要目的是维护电网的稳定。配电环节的保护集中在馈线保护上，配电网不存在稳定问题，一般认为馈线故障的切除并不严格要求是快速的。不同的配电网对负荷供电可靠性和供电质量要求不同。许多配电网仅是考虑线路故障对售电量的影响及配电设备寿命的影响，尚未将配电网故障对电力负荷（用户）的负面影响作为配电网保护的目的。 随着我国经济的发展，电力用户用电的依赖性越来越强，供电可靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点，而配电网馈线保护的主要作用也成为提高供电可靠性和提高电能质量，具体包括馈线故障切除、故障隔离和恢复供电。具体实现方式有以下几种： 2.1 传统的电流保护 过电流保护是最基本的继电保护之一。考虑到经济原因，配电网馈线保护广泛采用电流保护。配电线路一般很短，由于配电网不存在稳定问题，为了确保
智能配电网分布式馈线自动化技术郑文彩 发表时间：2017-11-24T10:34:39.573Z 来源：《电力设备》2017年第21期作者：郑文彩孙宝磊[导读] 摘要：目前，我国的配电自动化有很多试点，由分布的主站、分站和馈线端子结构形成的三层结构已得到普遍认可。 （国网山东省电力公司兰陵县供电公司山东临沂 277700） 摘要：目前，我国的配电自动化有很多试点，由分布的主站、分站和馈线端子结构形成的三层结构已得到普遍认可。光纤通信作为通信的主干也已经达成共识。馈线自动化的实现也可以在光纤通信的基础上构建，这使得馈线终端可以彼此快速通信，以实现更高性能的分布网络单相接地故障处理功能。通过自动监控的方式了解馈线线路中的每一个分段开关和联合开关的闭合情况以及电流电压的运行情况，并且能通过远程操控对馈线电路中的开关的闭合与开启以及电流电压的流通进行控制。 关键词：智能配电网；分布式馈线；自动化技术；应用 引言 随着经济的持续发展及科技的不断进步，供电可靠性越来越受到人们关注，同时，它也是电力公司争创一流的重要技术指标。馈线自动化（Feeder Automation，FA），作为配电自动化的一项的核心功能，是提高配电网可靠性的关键技术。 1 自动化的概念 所谓的自动化听起来是个比较专业的名词，其实简单地来说，自动化就是在没有人力的情况下，利用各种不同的传感器来控制工作需要使用的各类机器，执行它的控制功能。自动化的产生比较早，可以始于人们开始发明出机器并且利用机器按照设计机器时所设定的功能和必要的程序来代替人力进行一些固定的简单的重复性强的工作，已达到将人力从复杂、繁重、简单重复的劳动中解放出来，并且工作于需要脑力较多机器暂时无法代替的任务中。但是机器只做简单的工作随着时代的发展并不能满足人类的需求，为了让人类尽可能的解放出来，对机器的要求越来越高，不仅要求机器能自动地按固定程序工作，而且要求机器要在外界环境不断变化的情况下能够完成自己的任务，机器要具有分析外界环境变化的能力，并且结合自己接受到的外界信息来调整自己的行动。自动化技术就是研究如何能通过各种工具使机器自动的完成一些工作从而提高人类生活和工作的质量。 2 分布式馈线 馈线自动化（Feeder Automation，FA），是配电自动化的重要组成部分，是提高配电网可靠性的关键技术。当馈线在运行中发生故障时，能自动进行故障定位，实施故障隔离和恢复对健全区域的供电，提高供电可靠性。馈线自动化系统在实际的工作中，能够实现对馈线分段开关、联络卡关、线路开关的分闸操作和自动化系统的电压情况进行远程的跟踪和实时的监测，大大提高了馈线自动化系统的可靠性和安全性，能够在第一时间掌握发生故障的信息，并得到及时的解决，从而提高了供电的质量和稳定性，能够在发生停电故障时，减少停电的时间和影响的范围。（1）馈线自动化一次设备：一次设备的线路开关在变压器内的断路器切除了故障后，线路已经在停电状态下进行操作的。一般在实际的选择时，为了减少馈线自动化建设的成本消耗，都选用无电流开断能力的分段开关。（2）FTU：控制箱设备可以说是FTU馈线自动化系统的核心。控制箱能够实现馈线系统的统计、对时、遥信、和遥控功能，利用空间箱，能够对系统的事故进行记录，让馈线自动化系统实现自检，完成自我恢复。（3）FA控制主站：在FTU馈线自动化系统进行正常工作时，FA控制主站的主要功能就是联系起众多的分散的单元，相当于整个系统中的转发和通道集中装置。 3 智能配电网分布式馈线自动化技术的应用 随着我国当前经济的快速发展，电能对于经济的发展产生了极大的影响。在此现状下，关于配网的运行状况，以及工程建设也越来越复杂。此种情况下，配网的运行状态则影响着区域经济的发展以及电能的稳定供应。 3.1 快速定位故障 FA 仅将环网柜间隔发送的过流信号作为故障点判断依据，有故障电流流过的末端环网柜间隔即为故障点。如果末端环网柜故障间隔因设备缺陷未发过流信号将造成 FA 对故障点判断错误、扩大隔离范围、误导配网人员对故障点的查找。现有 FA 故障定位逻辑只单一依靠故障电流流过的环网柜间隔所发的过电流信号作为判断依据，而即使线路后端环网柜间隔保护出口跳闸，FA 故障定位逻辑也不会定位至该故障点处。通过与项目组沟通后，将配电自动化终端设备发出的保护出口信号也纳入 FA 故障定位判断逻辑条件，很大程度上完善了 FA 功能的故障定位功能。 3.2 馈线自动化的配网单相故障处理 第一，参与协同保护的是整个控制组，一个控制组所含的 FTU 只是本条馈线上所有的 FTU，只要单相接地故障发生在这条馈线上，整个控制组就会识别。第二，当发生较大的电流故障时，只有一个FTU 控制组能启动；并会发生单相接地故障，但是只能依靠零序电压启动，所以整个变电站所有控制组都被激活。第三，单相接地故障的发生，由于相对复杂的标准，一般处理将放在第一个控制组的第一个节点，不是两两通信。最后，纵向识别不能完全取代横向识别，尤其是对于不是全站实现馈线自动化的变电站，横向识别必不可少。 结束语 离线仿真平台不仅能够模拟故障，测试FA 动作情况，验证策略正确性。由于其较实时系统具有同步性及独立性，能够实现实时系统的功能且不会对实际运行设备造成任何影响，基于此特点，我们还将该系统应用于调度实际培训及 FA 投运校验工作。利用离线仿真平台模拟故障，还原现场，通过故障仿真培训有效提升配网调控员事故处理能力。 参考文献： [1] 刘剑.10kV配电网馈线自动化发展与现状分析[J].企业技术与开发，2010（11）. [2] 刘健.配电网故障处理研究进展[J].供用电，2015（4）：8-15. [3] 黄秋月.关于配网调度的馈线自动化应用要点分析[J].中国新技术新产品，2015，03：2.
1.集中控制式 集中控制式的故障处理方案是基于主站、通信系统、终端设备均已建成并运行完好的情况下的一种方案，它是由主站通过通信系统来收集所有终端设备的信息，并通过网络拓扑分析，确定故障位置，最后下发命令遥控各开关，实现故障区域的隔离和恢复非故障区域的供电。 优点：非故障区域的转供有着更大的优势，准确率高，负荷调配合理。 缺点：终端数量众多易拥堵，任一环节出错即失败。 案例： 假设F2处发生永久性故障，则 变电站1处断路器CB1因检测到故障电流而分闸，重合不成功然后分闸闭锁。定位：位于变电站内的子站或配电监控中间单元因检测到线路上各个FTU的状态及信息，发现只有FTU1流过故障电流而FTU2～FTU5没有。子站或配电监控中间单元判断出故障发生在FTU1～FTU2之间。 隔离：子站或配电监控中间单元发出命令让FTU1与FTU2跳闸，实现故障隔离。恢复：子站或配电监控中间单元发出命令让FTU3合闸，实现部分被甩掉的负荷的供电。子站或配电监控中间单元将故障信息上传配调中心，请求合变电站1处断路器CB1，实现部分被甩掉的负荷的供电。配调中心启动故障处理软件，产生恢复供电方案，自动或由调度员确认。配调中心下发遥控命令，合变电站1处断路器CB1，实现部分被甩掉的负荷的供电。等故障线路修复后，由人工操作，遥控恢复原来的供电方式。
2.就地自动控制 2.1负荷开关（分段器） 主要依靠自具一定功能的开关本身来完成简单的自动化，它与电源侧前级开关配合，在线路具备其本身特有的功能特性时，在失压或无流的情况下自动分闸，达到隔离故障恢复部分供电的目的。 这种开关一般或者有“电压-时间”特性，或者有“过流脉冲计数”特性。前者是凭借加压、失压的时间长短来控制其动作的，失压后分闸，加压后合闸或闭锁。后者是在一段时间内，记忆前级开关开断故障电流动作次数，当达到其预先设定的记录次数后，在前级开关跳开又重合的间隙分闸，从而达到隔离故障区域的目的。 在“电压-时间”方案中，开关动作次数多，隔离故障的时间长，变电站出口开关需重合两次，转供时容易有再次故障冲击，但它的优点是控制简单。 （1）基于重合器与电压-时间分段器方式的馈线自动化 基于电压延时方式，对于分段点位置的开关，在正常运行时开关为合闸状态，当线路因停电或故障失压时，所有的开关失压分闸。在第一次重合后，线路分段一级一级地投入，投到故障段后线路再次跳闸，故障区段两侧的开关因感受到故障电压而闭锁，当站内断路器再次合闸后，正常区间恢复供电，故障区间通过闭锁而隔离。 而对于联络点位置的开关，在正常时感受到两侧有电压时为常开状态，当一侧电源失压时，该联络开关开始延时进行故障确认，在延时时间完成后，联络开关投入，后备电源向故障线路的故障后端正常区间恢复供电。两侧同时失压时，开关为闭锁状态。 特点：造价低，动作可靠。该系统适合于辐射状、“手拉手”环状和多分段多连接的简单网格状配电网，一般不宜用于更复杂的网架结构。应用该系统的关键在于重合器和电压–时间型分段器参数的恰当整定，若整定不当，不仅会扩大故障隔离范围，也会延长健全区域恢复供电的时间。 （2）基于重合器与过流脉冲计数分段器方式的馈线自动化
智能分布式配电终端FTU/DTU及智能分布式FA 一、架空线路智能分布式馈线自动化终端（DAF-810馈线自动化终端） 1.现状和问题 传统的架空配电线路发生短路故障时，一般由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，并通过人工切除故障后，恢复供电。这种方式下，人员的维护量大，并且停电时间长，供电可靠性低。 现有的配电网自动化中一般是基于电压时间型的FTU，不依赖于通讯，当故障发生时，依然由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，通过FTU之间时间的配合，不断的通过重合，实现故障的自动恢复。这种方式下，如果发生的永久故障，并且故障发生在末端，会对配电网和用户设备造成多次短路冲击，而且恢复时间较长，供电可靠性依然低。 而智能分布式馈线自动化能够不依赖主站通过馈线自动化终端内部间的数据交换，实现故障点准确定位及跳闸。 图1 DAF-810馈线自动化终端FTU外观图 2.产品特点 广州市智昊电气技术有限公司DAF-810馈线自动化终端（分布式FTU）具有如下特点： 提高故障隔离与恢复的速度：为了保证系统的快速性，由智能FTU装置间就地动态决策，快速实现故障的自动恢复，有效减少馈线出口开关和分段开关的动作次数，极大的缩短停电时间。 加强系统运行的可靠性： 为了提高系统可靠性，主控FTU为动态的，当原主FTU故障时，其他FTU中编号最小的一台可自动取代原主控FTU，实现FTU协调功能。
系统基于无线通讯运行。在通讯正常的情况下，主控FTU能够准确定位故障点，并通过预置的控制策略来进行故障的快速隔离及恢复，避免了电压时间型FTU多次尝试性重合，减少了恢复过程中故障对系统的多次冲击；在通讯异常的情况下，本装置自动按传统的电压时间型FTU逻辑运行。 通过本系统的II段近后备保护，并结合馈线出口断路器的保护、母线保护、变压器保护，实现了电网、变电站和馈线各类保护的协同配合，同时本系统还具备重合闸、解列、重构等功能，完善了智能配电网的自愈体系，提高了配电网的供电质量。 提供强大的分析能力：后台监控系统主要包括系统运行监控功能、系统维护功能、分段开关四遥功能、以及后台辅助分析功能。监控功能指常态下的监控，系统维护功能主要包括馈线拓扑结构维护、控制策略的配置、定值的计算及在线下发等，而后台辅助分析功能包括故障场景再现，系统动作行为分析等。 运行过程中，本系统能将故障处理的过程信息，包括故障类型、故障点、电流、电压、DTU状态、通讯状态、分段开关状态，上传到后台监控系统或配电网自动化系统，实现故障处理的全过程监视及事后分析，便于检修人员的故障排除，缩短事故处理时间。 减少系统的维护量：后台监控系统，能提供配电网馈线拓扑结构的维护工具，能方便实现DTU装置的拓扑在线维护，并实现各类整定值的计算、校核和在线下发，系统维护量小。 本系统不需要配电自动化主站和变电站配网子站系统参与，就可自治实现配网的故障隔离及重合、故障恢复功能，安装实施简单，维护工作量小，便于推广使用。 强化投资的收益比：无线GPRS通讯是架空线型线路的标准配置，本系统要求的无线通讯并不增加投资。在资金充裕时，采用光纤通讯和断路器分段，可获得理想的保护选择性和故障智能处理特性；在资金紧张时，可使用GPRS专网、无线网桥建立通讯网络，使用负荷开关作为分段装置，也能建立就地智能FA，实现故障快速隔离及智能恢复。但是降低了故障隔离的选择性。 增强部署的灵活性：适用于市、县供电公司或大中型工矿企业中对供电可靠性有较高要求的架空线型配电线路。系统支持多种馈线拓扑结构，包括手拉手、单电源和多电源供电线路。 3.智昊电气DAF-810馈线自动化终端系统原理(中性点经小电阻接地系统的电缆网络) （1）电源甲侧首端线路故障检测
暨南大学 本科生课程论文 论文题目：智能分布式馈线自动化 的现状及发展趋势 学院：电气信息学院 学系： 专业：自动化 课程名称：配电自动化 学生姓名： 学号： 指导教师：李伟华 2013年12 月23 日
0引言 (2) 1智能分布式馈线自动化及其故障处理概述 (3) 2分布式馈线自动化的发展概况及其局限 (3) 2.1现阶段馈线自动化系统技术分析 (2) 2.2馈线自动化技术故障处理的局限性 (2) 3智能分布式馈线自动化亟待解决的问题 (2) 3.1无电源端故障判别问题 (2) 3.2三相故障加速问题 (3) 3.3线路空载加速问题 (3) 4未来配网自动化的发展趋势 (3) 结论 (4)
智能分布式馈线自动化的现状及发展趋势何伶珍暨南大学电气信息学院广东珠海519000 摘要：智能分布式FA 的引进运用于配电网中, 大大减少无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间,从而提高用户的供电可靠性, 对电网的安全运行具有重要意义。本文以智能分布式FA 技术为基础, 讨论了智能馈线自动化的发展情况，重点论述了智能分布式馈线自动化故障处理的现状并就智能化馈线自动化系统组成进行了探讨，分析了其研究方向和亟待需要解决的问题。 关键词：智能配电网；分布式；馈线自动化；发展趋势 Abstract：The introduction of intelligent distributed FA used in the distribution network, greatly reducing trouble of route accidents blackout, power failure narrow range, shorten outage time users, so to improve the reliability of power supply for users, is of great significance to the safe operation of power grid.This paper is based on intelligent distributed FA technology, discusses the development of intelligent feeder automation, discusses the status of intelligent distributed feeder automation and intelligent feeder automation system are discussed, analyzed research direction and problems to solve. Keywords: intelligent distribution network；distributed；Feeder automation; the development trend 0 引言 馈线自动化( Feeder Automation，FA) ，又称配电线路自动化，是配电自动化的重要组成部分，是配电自动化的基础，是实现配电自动化的主要监控系统之一。馈线自动化是指在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作，在故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。馈线自动化是提高配电网可靠性的关键技术之一。配电网的可靠、经济运行在很大程度上取决于配电网结构的合理性、可靠性、灵活性和经济性，这些又与配网的自动化程度紧密相关。通过实施馈线自动化技术，可以使馈线在运行中发生故障时，能自动进行故障定位，实施故障隔离和恢复对健全区域的供电，提高供电可靠性。 随着社会对电力需求的不断增长及对电能质量要求的不断提高，现有的配网故障处理及运营方式越来越难以满足用户对电能安全性及和可靠性的要求，配电自动化系统正是一种可以提高供电可靠性的重要技术手段，而它的核心就是馈线自动化功能。在配电自动化系统中，馈线自动化对于提高供电可靠性、减少停电面积和缩短停电时间具有深远的远的意义。它可以使停电时间大幅减少，并将线路故障范围从整条缩短到故障节点所在的分段之内，其最终效果使得停电故障对用户（或社会）
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ba5732777.html, 馈线自动化两种实现模式的对比研究 作者：吴慧 来源：《中国新技术新产品》2015年第02期 摘要：本文主要结合孝感城区配网馈线自动化建设探索实践经验，针对馈线自动化的两 种实现模式，分别从选点原则、动作原理、实践效果方面进行对比分析，提出建议。 关键词：配网自动化；馈线自动化；实例分析 中图分类号：TM76 文献标识码：A 馈线自动化实现故障处理的模式主要分为集中式和就地式两类。下文就孝感供电公司馈线自动化建设探索进程，对馈线自动化两种模式分别进行对比分析。 一、集中式模式实例分析 孝感城区配网自动化系统于2009年7月开始建设，11月底投入运行。系统采用双层体系结构，主要由主站层和终端设备层组成，二者之间通过光纤网络进行数据通信。 1选点原则：联络点优先、就近接入 对城区10KV配网128组开关进行了改造，加装电操机构和测控元件，并全部配备智能终端。系统监控设备总数约占当时配网设备总数的40%。 2动作原理：配网常采用手拉手环网常开运行方式：正常运行情况下，开关1、2、3、4 合闸位置，联络1开关分闸位置，如图1所示。 若开关3至开关4之间发生短路故障，则可能存在开关3、2、1三级跳闸的情况，此时必须这三级开关中至少有一组保护信号变位+开关动作触发DA计算启动，主站同时接收到多个开关保护信号变位后，按照电流方向和设备连接的拓扑关系，从馈线段的首端向末端查找，找到最后一个发送保护信号的开关3后，主站判定实际故障区域为开关3——开关4。 （1）开关3保护信号变位+开关3跳闸，隔离方案：开关4分闸；恢复方案：联络1合闸。 （2）开关3保护信号变位+开关2跳闸，隔离方案：开关3分闸、开关4分闸；恢复方案：开关2合闸、联络1合闸。 （3）开关3保护信号变位+开关1跳闸，隔离方案：开关3分闸、开关4分闸；恢复方案：开关1合闸、联络1合闸。
浅谈智能配电网分布式馈线自动化技术应用林丹 发表时间：2018-05-30T09:01:37.530Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：林丹 [导读] 摘要：随着我国经济技术的全面发展，民众的生活水平得到了大力提升，电力资源作为一种与民众日常生活和社会生产密切相关的现代能源，对供电稳定性提出了更高的要求。 （广东电网有限公司汕头供电局广东省汕头市 515041） 摘要：随着我国经济技术的全面发展，民众的生活水平得到了大力提升，电力资源作为一种与民众日常生活和社会生产密切相关的现代能源，对供电稳定性提出了更高的要求。在信息技术和能源技术飞速发展的大背景下，电力传输技术经历了一个飞速发展的过程，智能配电网分布式馈线自动化技术就是其中的典型代表，给全社会提供了高质量的电力能源。该文在前人研究的基础上对智能配电网分布式馈线自动化技术进行了重点介绍，并着重分析了其在输电工程中的应用，希望对我国电力系统的进一步发展有一定的指导意义。 关键词：智能配电网；分布式馈线；自动化 1 概述 1.1 智能配电网 智能配电网的形成是基于配电网，加设网络信息传输设备。通过计算机软件的数据处理，将配电网中所有用电单位的数据进行统计，并针对数据作出集成处理。最终将配电网的各类数据，形成的数据表格或图形的智能化操作。 1.2 分布式馈线 馈线区别与输电线路，其主要作用为传输信号，监控整体配电网的运行状态，并针对其中出现的问题进行快速地反馈和处理。由于整体的配电网范围较大，涉及的用电单位也较多。因此为了保证整体配电网都在馈线的监控之下，施工人员将馈线合理地分布连接在整个配电网之上。形成对整体配电网的运行监控，最终形成的全体馈线称之为分布式馈线。 1.3 自动化技术 当前针对智能配电网分布式馈线自动化技术的应用，主要存在数据监控、数据反馈、数据处理、结果执行等方面。此类操作通过网络通信，结合硬件控制完成对配电网设备线路的控制。最终达到在较短的时间内，处理相对应的故障，保障整体配电网的安全运行。 2 分布式馈线自动化的技术特征 2.1 分布式馈线自动化的基本功能分析 分布式馈线自动化技术简称FA，其基本功能就是在系统某一部位发生故障时可以利用物理开关的结构在几秒或是几十秒内切断电源，最大限度地减小局部设备故障对系统整体产生的不利影响，并利用主站快速的分析能力和故障处理能力在几分钟内实现故障的计算、处理措施的选择以及处理指令的发出等，理想状态下可以在十几分钟之内实现恢复供电。配电网馈线自动化需要的投入资金比较大，容易受到网络黑客的攻击，造成整个自动系统的崩溃。为了应对这一问题，我国电力系统积极引进以太网和GPRS等先进技术，并建成了新型的FTU馈电自动系统，主要有光线以外网、无线、专线等工作模式，有效地控制了工程建设成本，降低了故障发生概率，具备优良的性能。 2.2 分布式馈线自动化系统工作模式 配电网分布式馈线自动化的主要工作流程分为故障诊断与故障识别等两个工作阶段。故障处理是配电网馈线自动化系统最主要的功能，相较于传统配电系统重合闸的工作形式相比，馈线自动化技术更具可靠性、灵活性与及时性，可以对线路故障、瞬时或永久故障等进行及时在线处理，有效地避免了电闸切断电源给系统带来的电流震荡影响，降低了对电路系统的二次损坏。馈电系统故障自动检测系统的工作流程分为3个阶段：以配电终端为基础进行故障检测、子系统分析中心进行初步处理、主站系统收集数据进行集中处理。如果子站系统不能成功实现故障部位的隔离就会将相关信息送交主站系统进行计算、整体调度和集中处理。 馈线自动化系统中的FTU模块负责对收集的故障信号进行集中计算与处理，可将电流的瞬时采样值作为故障评判标准。如出现单相电的接地故障时，零线电位会出现与正常线路相反的情况，且正常线路的电压值是故障电位的1.5倍以上，基于这些电路信息FTU系统就会自动识别这些电路特征，判定故障等级。但是从目前我国输电网配电系统的工作情况来看，由于普遍采用中性点不接地等零序分量幅值小的模式，造成了故障诊断的准确性下降，因此可以通过增设开关操作序列提示等功能提升对接地故障的检测准确性。 3 智能配电网分布式馈线自动化技术的具体应用 3.1 配电网整体监控 智能配电网的形成，提高了整体配电网的安全稳定运行。当前我国智能配电网分布式馈线自动化技术应用的主要手段之一为：配电网整体监控。配电网由于涉及的用电单位较多，涉及的范围也较大。因此一旦出现供电故障，产生的影响也较大。当前分布式馈线自动化技术在配电网中的应用，主要为监控整体的配电网。通过对整体配电网的合理分配，将馈线分布在整体的配电网之上。通过馈线对整体的配电网运行状态，进行有效地监控。 3.2 多电源保护管理 变电站将电力变压之后，将不同电压的电力进行输送。因此一般情况下变电站中的电源线路较多，同时供电的单位也较多。一旦发生局部线路故障，就有可能造成整体配电网的故障。针对此类情况智能配电网中分布式馈线自动化技术，对变电站输出电路电源进行保护。以此保证局部电源线路出现问题时，能够快速地进行电源的隔离。并保证其他电源线路的安全供电，随后针对故障电源线路进行恢复，减少了因局部线路故障引起的大范围停电。 3.3 自动化联防控制 当前针对智能配电网分布式馈线自动化技术的应用，依靠网络技术结合硬件控制进行。例如：当部分线路出现故障时，馈线针对其运行状况作出反馈。自动化系统根据反馈数据，启动硬件设备例如继电器等设备。将故障设备，从整体的配电网中隔离。以此保证其他线路的安全运行，并在此过程中完成故障线路的故障控制。 3.4 快速处理 网络技术的快速发展，对于当前经济的发展起到了促进性的作用，极大地方便了人们的日常信息沟通，当前在变电站中的应用也较多。其中智能配电网分布式馈线自动化技术，其核心技术即为网络通信技术。网络技术的特性为快速性、及时性，因此针对智能配电网分布式馈线自动化中的应用，也具备此类特性。电力故障在配电网中的影响较大，因此数据的快处理能够提升故障的处理速度，一定程度上
第一章发电机的自动并列 1) 什么是同步发电机的并列操作？（ P4 ） 将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。 2) 同步发电机并列有哪几种方式？（ P4 ） 准同期并列（一般采用） 自同期并列（很少采用） 3) 同步发电机准同期并列与自同期并列有何区别？ 发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，这种方式称为准同期。 4) 同步发电机准同期并列的理想条件是什么？（ P5 ） (1) f G =f X 待并发电机频率与系统频率相等，即滑差(频差)为零； (2) U G =U X 待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零； (3)δe =0 断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。 5) 同步发电机机端电压与电网电压差值的波形是什么形式？（ P9 ） 6) 滑差频率ωsy 及周期Ts 的计算。（ P10） 频差f S ： f S ＝f G -f X 滑差ωs :电角速度之差称为滑差角速度，简称滑差 S S G X G 2)(2f f f s ππωωω=-=-= 滑差周期： S 12f T s s = =ωπ 7) 线性整步电压形成电路由几部分组成？（ P13） 形成电路由整形电路、相敏电路 及滤波电路三部分组成。 8) 恒定越前时间的计算。（ P13） C R t YJ 1-=
第二章同步发电机励磁自动控制系统 1) 同步发电机励磁自动控制系统由哪几部分组成？ 励磁调节器，励磁功率单元和发电机 2) 同步发电机励磁系统由哪几部分组成？ 励磁调节器励磁功率单元 3) 同步发电机感应电动势和励磁电流关系：等值电路图和矢量图 4) 励磁控制系统的基本任务。 ◆ 电压调节 ◆ 无功分配 ◆ 提高发电机运行稳定性 ◆ 改善电力系统运行条件 ◆ 水轮发电机组要求实现强行减磁 5) 电力系统的稳定性问题分几类？ 静态稳定：小干扰后恢复到原状态。 暂态稳定：大干扰后恢复到原状态或新状态。 6) 同步发电机励磁调节器的性能应满足什么要求？ 时间常数小 ，自然调差系数精确 ，电压调差系数范围大 7) 同步发电机励磁功率单元的性能应满足什么要求？ 可靠性、调节容量 ，电压上升速度 8) 同步发电机他励时间常数的计算。 图2-2 同步发电机感应电动势和励磁电流关系 (a) 同步发电机运行原理；(b) 等值电路；(c) 矢量图 ) (b G I ? x d )(a G U ? U I ? q E ?
基于智能分布式FTU、智能分布式DTU的智能分布式 馈线自动化方案实现 一、架空线路智能分布式馈线自动化（DAF-810馈线自动化终端） 1.现状和问题 传统的架空配电线路发生短路故障时，一般由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，并通过人工切除故障后，恢复供电。这种方式下，人员的维护量大，并且停电时间长，供电可靠性低。 现有的配电网自动化中一般是基于电压时间型的FTU，不依赖于通讯，当故障发生时，依然由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，通过FTU之间时间的配合，不断的通过重合，实现故障的自动恢复。这种方式下，如果发生的永久故障，并且故障发生在末端，会对配电网和用户设备造成多次短路冲击，而且恢复时间较长，供电可靠性依然低。 而智能分布式馈线自动化能够不依赖主站通过馈线自动化终端内部间的数据交换，实现故障点准确定位及跳闸。 图1 DAF-810馈线自动化终端FTU外观图 2.产品特点 广州市智昊电气技术有限公司DAF-810馈线自动化终端（分布式FTU）具有如下特点： 提高故障隔离与恢复的速度：为了保证系统的快速性，由智能FTU装置间就地动态决策，快速实现故障的自动恢复，有效减少馈线出口开关和分段开关的动作次数，极大的缩短停电时间。 加强系统运行的可靠性： 为了提高系统可靠性，主控FTU为动态的，当原主FTU故障时，其他FTU中编号最小的一台可自动取代原主控FTU，实现FTU协调功能。
系统基于无线通讯运行。在通讯正常的情况下，主控FTU能够准确定位故障点，并通过预置的控制策略来进行故障的快速隔离及恢复，避免了电压时间型FTU多次尝试性重合，减少了恢复过程中故障对系统的多次冲击；在通讯异常的情况下，本装置自动按传统的电压时间型FTU逻辑运行。 通过本系统的II段近后备保护，并结合馈线出口断路器的保护、母线保护、变压器保护，实现了电网、变电站和馈线各类保护的协同配合，同时本系统还具备重合闸、解列、重构等功能，完善了智能配电网的自愈体系，提高了配电网的供电质量。 提供强大的分析能力：后台监控系统主要包括系统运行监控功能、系统维护功能、分段开关四遥功能、以及后台辅助分析功能。监控功能指常态下的监控，系统维护功能主要包括馈线拓扑结构维护、控制策略的配置、定值的计算及在线下发等，而后台辅助分析功能包括故障场景再现，系统动作行为分析等。 运行过程中，本系统能将故障处理的过程信息，包括故障类型、故障点、电流、电压、DTU状态、通讯状态、分段开关状态，上传到后台监控系统或配电网自动化系统，实现故障处理的全过程监视及事后分析，便于检修人员的故障排除，缩短事故处理时间。 减少系统的维护量：后台监控系统，能提供配电网馈线拓扑结构的维护工具，能方便实现DTU装置的拓扑在线维护，并实现各类整定值的计算、校核和在线下发，系统维护量小。 本系统不需要配电自动化主站和变电站配网子站系统参与，就可自治实现配网的故障隔离及重合、故障恢复功能，安装实施简单，维护工作量小，便于推广使用。 强化投资的收益比：无线GPRS通讯是架空线型线路的标准配置，本系统要求的无线通讯并不增加投资。在资金充裕时，采用光纤通讯和断路器分段，可获得理想的保护选择性和故障智能处理特性；在资金紧张时，可使用GPRS专网、无线网桥建立通讯网络，使用负荷开关作为分段装置，也能建立就地智能FA，实现故障快速隔离及智能恢复。但是降低了故障隔离的选择性。 增强部署的灵活性：适用于市、县供电公司或大中型工矿企业中对供电可靠性有较高要求的架空线型配电线路。系统支持多种馈线拓扑结构，包括手拉手、单电源和多电源供电线路。 3.智昊电气DAF-810馈线自动化终端系统原理(中性点经小电阻接地系统的电缆网络) （1）电源甲侧首端线路故障检测
馈线自动化系统 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
馈线自动化系统
1.概述 配电自动化系统简称配电自动化（DA-Di stri-bution Automa t ion），是对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统，它是近几年来发展起来的新兴技术领域，是现代计算机及通信技术在配电网监视与控制上的应用。目前，西方发达工业国家正大力推广该技术，我国有的供电部门也已经采用或正在积极地调研考察，准备采用这项技术。按照系统的纵向结构，配电自动化可分为配电管理系统（DMS主站）、变电站自动化、馈电线路自动化、用户自动化（需方管理DSM）等四个层次的内容。其中，馈电线路自动化系统，简称馈线自动化（FA-Feeder Automation），难度大，涉及的新技术比较多，是提供供电可靠性的关键。本文将介绍馈线自动化的基本概念、系统结构及其各个组成部分的功能、作用及技术要求，供有关工作者参考。
2馈线自动化简介 2.1馈线自动化的定义 在工业发达国家的配电网中，广泛采用安装在户外馈电线路上的柱上开关、分段器、重合器、无功补偿电容器等设备，以减少占地面积与投资，提高供电的质量、可靠性及灵活性。现在在我国各供电部门占也愈来愈多地采用线路上的设备。这些线路上的早期设备自动化程度低，一般都是人工操作控制。随着现代电子技术的进步，人们开始研究如何应用计算机及通信技术对这些线路上的设备实现远方实时监视、协调及控制，这样就产生了馈线自动化技术。馈线自动化，又称线路自动化或配电网自动化，按照国际电气电子工程师协会（IEEE）对配电自动化的定义，馈线自动化系统（FAS-Feeder Automa-tio n System）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。 2.2馈线自动化的功能 馈线自动化主要有以下几项功能： （1）数据采集与监控（SCADA） 就是通常所说的远动，即四遥（遥信、遥测、遥控、遥调）功能。 （2）故障定位、隔离及自动恢复供电 指线路故障区段（包括小电流接地故障）的定位与隔离及无故障区段供电的自动恢复。 （3）无功控制 指线路上无功补偿电容器组的自动投切控制。
一种配电网馈线自动化典型实施方案 摘要：目前配电自动化建设任务紧迫，适合公司配网实际的就地型馈线自动化 方案趋于成熟，基本具备实施条件，在国网各地市公司配电自动化“一线一案”方 案设计中采用。本方案采用低成本无线通信，达到集中式光纤通信的效果。本技 术方案可以有效提升配电安全经济运行水平和服务水平，有效提升配网生产科技 水平，有效提升配电网供电可靠性。 关键词：配电网馈线自动化方案 1 引言 以公司“十三五”配网规划为依据，按照配电自动化与配网网架“统筹规划、同 步建设”的原则，采取“主站一体化、终端和通信差异化”的模式，结合自身网架、设备情况以及工程建设承载能力，准确把握建设改造原则，差异化开展项目建设。全面推进配电自动化建设，着力提升配电自动化应用水平，全面支撑配电网精益 管理和精准投资，不断提高配电网供电可靠性、供电质量和效率效益。 2 技术方案 充分考虑电网公司配网柱上开关为断路器、环网柜型号多的现状，制定试点 方案的技术原则为： 1)综合运用配网技术及重合闸后加速、电压—电流时间型等就地型馈线自动 化原理，不依赖通信和主站，实现馈线故障就地自动快速处理； 2)采用暂稳态量自举识别的单相接地故障检测技术，与馈线自动化相结合， 实现不依赖通信和主站，对现有馈线实现单相接地故障就地自动快速处理； 3)上述馈线自动化技术方案的实施，需要变电站10kV出线开关速断保护延时0.2/0.4秒，建议研究编制配电网继电保护整定计算技术导则。 通过上述手段，简化配电自动化运维难度，切实提升配网故障处理自动化水平，提高供电可靠性，同时有利于FA等考核指标的实现。 2.1架空线路方案 架空线路主干线采用电压-电流时间+重合闸后加速；分支线与站内出线开关 两级时间级差配合的就地型馈线自动化方案。 本方案适用于各种架空配网线路，特别适合于城镇和城乡架空线路。 电压-电流时间+合闸速断+二级继电保护就地型馈线自动化模式是电压—时间 型和重合闸后加速型以及配电网继电保护用户分界开关配合的就地馈线自动化模 式的综合应用，适用于馈线开关为断路器的架空线路，变电站出线开关的速断保 护需要延时0.2/0.4s。馈线末端或分支故障时由相应的末端或分支开关直接跳闸 隔离故障，不影响主干线供电；馈线主干线故障时由变电站出线开关跳闸隔离故障，只需要重合一次，依靠故障区段的分段断路器开关跳闸闭锁功能切除和隔离 永久故障。 主干线开关：电压—电流时间-重合闸后加速工作模式 分支及用户开关：两级级差保护工作模式 图1：电压电流+继电保护就地型馈线自动化示例 主干线分段开关和联络开关设定为电压-电流时间-重合闸后加速工作模式，末端（分支或）用户开关处于保护工作模式。 对于农网长线路，当变电站出线保护不能覆盖全线路的时候，中后段主干线 应加一级分段开关保护配合。
馈线自动化模式选型与配置技术原则 （征求意见稿） 2017年12月
目录 1概述 (1) 1.1范围 (1) 1.2规范性引用文件 (1) 1.2.1设计依据性文件 (1) 1.2.2主要涉及标准、规程规范 (2) 2馈线自动化模式概述与应用选型 (3) 2.1集中型馈线自动化概述 (3) 2.2就地型馈线自动化概述 (3) 2.2.1重合器式馈线自动化 (3) 2.2.2分布式馈线自动化 (4) 2.3模式对比与应用选型 (5) 2.3.1模式对比 (5) 2.3.2应用选型 (8) 3集中型馈线自动化应用模式 (9) 3.1适用范围 (9) 3.2布点原则 (9) 3.3动作逻辑 (10) 3.3.1技术原理 (10) 3.3.2动作逻辑原理 (11) 3.3.3短路故障处理 (12) 3.3.4接地故障处理 (13)
3.4性能指标 (13) 3.5配套要求 (14) 3.5.1配套开关选用 (14) 3.5.2配套终端选用 (14) 3.5.3配套通信选用 (15) 3.5.4保护配置选用 (15) 3.6现场实施 (17) 3.6.1参数配置 (17) 3.6.2安装要求 (18) 3.6.3注意事项 (18) 3.7运行维护 (18) 3.7.1操作指导 (19) 3.7.2检修指导 (19) 3.7.3运维分析指导................ 错误！未定义书签。 3.8典型应用场景 (19) 4重合器式馈线自动化应用模式 (22) 4.1电压时间型 (22) 4.1.1适用范围 (22) 4.1.2布点原则 (22) 4.1.3动作逻辑 (22) 4.1.4性能指标 (24) 4.1.5配套要求 (24)
智能分布式配电终端FTU/DTU及智能分布式FA 一、架空线路智能分布式馈线自动化终端（DAF-810馈线自动化终 端） 1.现状和问题 传统的架空配电线路发生短路故障时，一般由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，并通过人工切除故障后，恢复供电。这种方式下，人员的维护量大，并且停电时间长，供电可靠性低。 现有的配电网自动化中一般是基于电压时间型的FTU，不依赖于通讯，当故障发生时，依然由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，通过FTU之间时间的配合，不断的通过重合，实现故障的自动恢复。这种方式下，如果发生的永久故障，并且故障发生在末端，会对配电网和用户设备造成多次短路冲击，而且恢复时间较长，供电可靠性依然低。 而智能分布式馈线自动化能够不依赖主站通过馈线自动化终端内部间的数据交换，实现故障点准确定位及跳闸。 图1DAF-810馈线自动化终端FTU外观图 2.产品特点 广州市智昊电气技术有限公司DAF-810馈线自动化终端（分布式FTU）具有如下特点： 提高故障隔离与恢复的速度：为了保证系统的快速性，由智能FTU装置间就地动态决策，快速实现故障的自动恢复，有效减少馈线出口开关和分段开关的动作次数，极大的缩短停电时间。 加强系统运行的可靠性： 为了提高系统可靠性，主控FTU为动态的，当原主FTU故障时，其他FTU中编号最小的一台可自动取代原主控FTU，实现FTU协调功能。
系统基于无线通讯运行。在通讯正常的情况下，主控FTU能够准确定位故障点，并通过预置的控制策略来进行故障的快速隔离及恢复，避免了电压时间型FTU多次尝试性重合，减少了恢复过程中故障对系统的多次冲击；在通讯异常的情况下，本装置自动按传统的电压时间型FTU逻辑运行。 通过本系统的II段近后备保护，并结合馈线出口断路器的保护、母线保护、变压器保护，实现了电网、变电站和馈线各类保护的协同配合，同时本系统还具备重合闸、解列、重构等功能，完善了智能配电网的自愈体系，提高了配电网的供电质量。 提供强大的分析能力：后台监控系统主要包括系统运行监控功能、系统维护功能、分段开关四遥功能、以及后台辅助分析功能。监控功能指常态下的监控，系统维护功能主要包括馈线拓扑结构维护、控制策略的配置、定值的计算及在线下发等，而后台辅助分析功能包括故障场景再现，系统动作行为分析等。 运行过程中，本系统能将故障处理的过程信息，包括故障类型、故障点、电流、电压、DTU状态、通讯状态、分段开关状态，上传到后台监控系统或配电网自动化系统，实现故障处理的全过程监视及事后分析，便于检修人员的故障排除，缩短事故处理时间。 减少系统的维护量：后台监控系统，能提供配电网馈线拓扑结构的维护工具，能方便实现DTU装置的拓扑在线维护，并实现各类整定值的计算、校核和在线下发，系统维护量小。 本系统不需要配电自动化主站和变电站配网子站系统参与，就可自治实现配网的故障隔离及重合、故障恢复功能，安装实施简单，维护工作量小，便于推广使用。 强化投资的收益比：无线GPRS通讯是架空线型线路的标准配置，本系统要求的无线通讯并不增加投资。在资金充裕时，采用光纤通讯和断路器分段，可获得理想的保护选择性和故障智能处理特性；在资金紧张时，可使用GPRS专网、无线网桥建立通讯网络，使用负荷开关作为分段装置，也能建立就地智能FA，实现故障快速隔离及智能恢复。但是降低了故障隔离的选择性。 增强部署的灵活性：适用于市、县供电公司或大中型工矿企业中对供电可靠性有较高要求的架空线型配电线路。系统支持多种馈线拓扑结构，包括手拉手、单电源和多电源供电线路。 3.智昊电气DAF-810馈线自动化终端系统原理(中性点经小电阻接地系统的电缆网络) （1）电源甲侧首端线路故障检测