1、配電自動化
1.1配電自動化內容
1)饋線自動化。饋線自動化系統可完成饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。
2)變電站自動化。其基本功能有數據采集、數據計算和處理、越限和狀態監視、開關操作控制和閉鎖、信息交換。
3)配電管理系統。主要功能有：數據采集和監控、配電網運行管理、用戶管理和控制、自動繪圖、設備管理、地理信息系統等。
4)需求側管理。通過一系列經濟政策和技術措施，由供需雙方共同參與的供用電管理。
1.2配電自動化的必要性
為提高供電可靠性，有必要提高電網的自動化水平，實現配電自動化的基本功能，提高配電網的運行管理水平。提高供電可靠性，減少停電的時間和面積，改進供電質量，降低運行費用，使調度員能監視10 kV電網的運行情況，進行合理的調度，提高經濟效益，減少人力，避免大量重復性工作。
1.3故障的定位、隔離及恢復供電模式
在配電網中由饋線引起的停電時有發生，故障發生后，如何盡快恢復供電是饋線自動化的一項重要內容。實際上，配電自動化最根本的任務就是在最短的時間內完成對故障的定位、隔離和恢復供電。它們的發展可分為3個階段：
(1)利用裝設在配電線路上的故障指示器，由電力檢修人員查找故障區段，并利用柱上開關設備人工隔離故障區段，恢復正常區段的供電。該方式的停電時間長，恢復供電慢。
(2)利用智能化開關設備（如重合器、分段器等），通過它們之間相互配合，實現故障的就地自動隔離和恢復供電。重合器適用于環網或者輻射線路。該方式的自動化水平較高，無需通信就可實現控制功能，成本較低。缺點是開關設備需要增加合、分動作的次數才能完成故障的隔離和恢復供電。
(3)將開關設備和饋線終端單元(FTU)集成為具有數據采集、傳輸、控制功能的智能型裝置，并與計算機控制中心進行實時通信，由控制中心以遙控方式集中控制。該方式采用先進的計算機技術和通信技術，可一次性完成故障的定位、隔離和恢復供電，避免短路電流對線路和設備的多次沖擊。其存在的主要缺點是：要依賴于通信，結構復雜，影響配電系統可靠性的因素較多。
配電網饋線自動化的目的是提高供電的可靠性，所以系統的功能固然重要，但其自身的運行可靠性和經濟性則是電力部門最關心的問題。因此，相對而言，以上3種模式中的第2種模式最為符合國內電力行業的實際情況。其主要特點是：
(1)可利用重合器本身切斷故障電流，實現故障就地隔離，縮小停電范圍；
(2)無需通信手段，可利用重合器多次重合以及與保護動作時間的相互配合，實現故障的自動定位、隔離和恢復供電；
(3)可直接從電網上獲取電源，不需要外加不間斷電源。
2、架空線路集中智能模式
線路故障處理方式有兩種：單元控制式和集中控制式。集中控制式是指現場的FTU將檢測到的故障信息上傳給主站，由主站根據配電網的實時拓撲結構，按照一定的算法進行故障定位，下達命令給相關的FTU，使開關跳閘隔離故障。此后，主站通過計算，考慮網損、過負荷等情況，確定最佳恢復方案，命令有關FTU完成負荷轉移。以下是斷路器、分段器加FTU的故障處理模式。
分段器不具有重合功能，FTU檢測到變電站出口斷路器兩次切斷故障電流并且線路連續失壓一定時間后上報故障給主站，由主站根據FTU故障信息，確定故障區域。通過遙控進行故障隔離與恢復非故障區供電[6-7]。故障定位基本原理就是故障點前的F-TU能夠檢測到故障電流，故障點后的FTU檢測不到故障電流，從而確定了故障區域。該供電方案的線路分段及故障分析如圖1至圖7所示。故障處理過程如下：
(1)線路正常供電時，K7為聯絡開關，處于斷開位置，其余開關處于合閘位置。每臺環網柜由一臺控制器監測控制，監控中心通過子站通信機查詢各FTU的監測數據，如圖1所示。
(2)當A點發生短路故障時，變電站斷路器CB1跳閘，線路開關仍處于合閘位置，監控中心查詢到FTU上報數據，開關K1、K2報送故障電流信號，其余開關無故障電流，如圖2所示。
(3)監控中心綜合上報信息，判定故障段在A處，發遙控命令使FTU操作開關K2分閘，如圖3所不。
(4)監控中心通過FTU查詢K2狀態，確認成功分閘后，令CB1合閘，恢復除故障段A夕}的所有正常區域的供電，如圖4所示。
(5)當B點發生短路故障時，變電站的CB1跳閘，線路開關仍處于合閘位置，監控中心查詢到FTU上報數據，Kl、K3報送故障電流信號，其余無故障電流，如圖5所示。
(6)監控中心綜合上報信息，判定故障段在B處，發遙控命令使FTU操作開關K3、K4分閘，如圖6所示。
(7)監控中心通過FTU查詢K3、K4狀態，確認K3、K4分閘后，令CB1合閘，恢復故障前端區間的供電，同時監控中心令聯絡開關K7合閘，將故障后端區間負荷由另一變電站轉供，至此所有非故障區間恢復供電，如圖7所示。
3、系統實現的功能及特點
監視配網運行工況，實現10 kV變電所的開關位置、繼電保護、電壓、電流、功率、有功和無功電度量的遠方監視，優化配網運行方式；快速發現故障和異常，快速隔離故障區段，恢復非故障區域供電，減少停電時間、停電面積；合理控制無功負荷、電壓水平，改善電壓質量；實現對配網進線開關位置、母線電壓、線路電流、有功、無功電度量的監視；當10 kV電網運行出現異常時，能夠自動記錄故障參數。
4、結語
配電自動化技術已經比較成熟，隨著電網自動化技術的發展，自動化設備功能越來越強，集斷路器、傳感器、FTU和通信設備為一體的配電線路自動化開關可供選擇的型號很多，性能可靠，通過對配電網實施自動化改造，可以取得良好的社會效益和經濟效益。
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