淺析配電網自動化系統線路故障及其應用

淺析配電網自動化系統線路故障及其應用

　　隨著我國科學技術的不斷發展進步，配電網自動化系統也在逐步的走向科學化，各種線路故障得到解決，以下是小編搜集整理的一篇探究配電網自動化系統線路故障的論文范文，歡迎閱讀參考。

　　【摘 要】隨著我國的經濟的不斷發展，城鄉電網改造建設是現階段的重要實施項目，配電網自動化技術起到了不可忽視的作用，主要包括饋線自動化技術以及配電管理系統。本文通過對配電系統相關知識的了解，主要淺析配電網自動化系統線路故障及其應用，并進行了分析與總結。

　　【關鍵詞】配電網自動化;故障;分析;饋線自動化;配電管理系統

　　一、饋線自動化的模式

　　配電網自動化系統中最重要的就是饋線自動化，其主要內容就是監視饋線的運行方式以及在運行過程中所產生的負荷�？墒�，由于我國的配電網自動化發展的較晚，還沒有形成統一的發展模式，所以，根據不同的場合以及不同的設備所要應用的饋線自動化模式就有所不同，要根據具體方案進行具體分析。

　　二、饋線自動化的基本功能

　　雖然饋線自動化系統會根據不同的方案而產生一定的差異，但是還應該具備以下基本功能：1、故障處理功能，主要內容就是在發生故障后能夠自動的進行判斷與隔離，在解決故障后及時的恢復正常供電;2、遙測與遙控功能，主要內容就是能夠實時對供電系統進行檢測與管理;3、重合閘控制功能，主要內容就是在短路器由于過電流過高而造成的跳閘時自動開啟，并且能夠在斷路器其中一側電壓恢復時對電源的重合進行調節;4、負荷管理功能、主要內容就是對配電網的整體負荷程度進行適當的調節;5、過電流記錄功能、主要內容就是對過電流進行詳細的記錄，能夠及時的發現異常;6、對時功能，主要內容就是保證時間的準確性;7、事件順序記錄功能，主要內容就是對各種事件發生的順序進行記錄;8、持續工作功能，主要內容就是在停電后還是能夠繼續維持工作。

　　三、配電網饋線保護技術的現狀

　　近年來，隨著科學技術的不斷發展進步，各項基礎設施建設逐步走向了自動化，配電網自動化是其中一項重要內容。目前，我國的配電網饋線保護技術還在不斷的發展階段，需要進一步的完善。

　　1、過電流保護

　　這種過電流保護是一種傳統的繼電流保護方式。由于經濟因素的影響，傳統的配電網饋線保護一般采用電流保護的方式。這種保護方式所采用的配電線路較短，而且配電網也沒有穩定方面的問題存在，所以為了能夠讓這一保護行為具有選擇性，利用時間配合的方式來對全線路進行保護。經常采用的方式主要有兩種：一種為反時限電流保護，這種保護方式的時間配合特性又可以分為不同程度的時限電流，另一種為三段電流保護。這種電流保護方式具有方便靈活，成本較低等特點�？墒且泊嬖谝韵虏蛔悖菏紫染褪牵�這種電流保護對配電網進行保護的基本因素是將饋線看作一個整體，一旦饋線出現故障，就必須切斷整條線路，這就給沒有出現故障的區域帶來了一定的影響，降低了供電系統的可靠性;其次，就是這種方式所采用的是利用時間的延時對所要保護的目標進行選擇，影響供電設施的使用壽命的同時，也延長了解決故障的時間。

　　2、重合器方式的饋線保護

　　這種方式在傳統電流保護的基礎上進行了改進，其主要內容就是利用重合器將饋線故障自動限制在一個區域內，提高了供電的可靠性，在我國的城鄉電網改造中得到了廣泛應用。但也存在以下不足：首先就是故障出現后所隔離的時間過長;其次就是重合器的多次重合會使相關的負荷過大。

　　3、基于饋線自動化的饋線保護

　　目前，效果最好的一種配電網饋線保護技術就是基于饋線自動化的饋線保護。按這種保護方式主要包括以下兩項內容：首先，就是饋線自動化。主要內容就是利用強大的通信功能采集信息、控制程序以及對饋線進行保護。其次，就是配電管理系統。主要是運用科學的管理理念將各種縣級技術相結合，實現配電系統的自動化管理。這種基于饋線自動化的饋線保護綜合了傳統的電流保護以及重合器方式饋線保護的優點，不僅具有方便靈活、可靠性高等特點，還提高了故障的解決速度，降低了恢復供電的時間。這種饋線保護方式是今后主流應用方式。

　　四、線路故障區段查找的基本原理

　　1、饋線故障區段的定位

　　對于輻射狀網、樹狀網和處于開環運行的環狀網，在判斷故障區域時，只須根據饋線沿線各斷路器是否流過故障電流就可以判斷故障區段。假設饋線上出現單一故障，顯然故障區段位于從電源側到線路末端方向最后一個經歷了故障電流的斷路器和第一個未經歷故障電流的斷路器之間，這樣就可以根據定位，將故障快速解決。

　　2、事故跳閘斷路器的定位

　　要想準確的了解各斷路器的具體情況，確定故障電流是否經過，就要整定安裝在斷路器上的FTU，因為隔離故障區段并不是根據各臺電路器不同的定值，所以，不同的電路器可以使用相同的定值。這樣即使增加饋線上的分段數目也不會帶來任何影響。而故障區段隔離后，越級跳閘的斷路器要復位，對于事故后跳閘斷路器的準確定位是非故障區段自動恢復供電的關鍵。

　　3、事故跳閘斷路器定位矩陣

　　用事故前斷路器狀態信息矩陣A減去事故后斷路器狀態信息矩陣B，即可準確地識別事故跳閘斷路器。對于上例可用事故跳閘斷路器定位矩陣C來確定C=A-B。由于C矩陣中第2個元素值為1，則說明故障時是由斷路器2跳閘切斷故障電流的。根據前邊計算可知，故障區段位于斷路器3和4之間。故應自動恢復斷路器2到合閘位置。對于利用計算機系統實現的饋線自動化功能，從故障段查找、隔離、非故障段自動恢復，一般僅需要十幾秒鐘。

　　五、饋線保護的發展趨勢

　　現階段，我國的主要通信方式為光纖通信，所以根據光纖通信的特點而應用的饋線保護分為以下幾部分內容：

　　1、電流保護切除故障;

　　2、集中式的配電主站或子站遙控FTU實現故障隔離;

　　3、集中式的配電主站或子站遙控FTU實現向非故障區域的恢復供電。

　　這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。

　　六、結束語

　　綜上所述，隨著我國科學技術的不斷發展進步，配電網自動化系統也在逐步的走向科學化，各種線路故障得到解決。本文通過對配電網饋線保護的基本原理以及發展過程進行了分析，并提出了相應的改進措施，有利于我國供電系統的進一步發展。而且，系統保護分布式的功能也將提高配電自動化的主站及子站的性能，是一種極具前途的饋線自動化新原理。

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