基于分布式保护的网络式馈线配电自动化系统研究

2022.11.05

梁垂超

摘要：针对当前国内的配电系统情况，通过对分布式保护的网络式馈线配电自动化系统进行研究，以实现配电网络的合理化构建，从而提高我国的供电效率以及水平。

关键词：分布式保护；网络式；馈线配电自动化

前言

实现馈线系统的自动化能够有效的提高供配电网络的可靠性，并且减少在供电方面的损失，馈线配电自动化系统的建设也是当前供配电建设和改造的重点项目之一。现阶段，我国的城镇建设相对较快，为了满足城镇发展以及居民生活的正常需要，必须建立完善的馈线自动化配置体系，使其能够适应当前国内在电网方面的建设与发展。

1分布式保护的网络式馈线配电自动化系统的应用背景

随着国家在城镇建设方面取得的突出成绩，智能电网建设也迎来了全新的发展机遇，通过对城镇供配电系统的改造，使其在实践中不断完善，并促进国内在智能化供电方面的发展。供配电系统的智能化改造在实践中获得了全新的技术理念，其一是对于供电系统的运行状况远程监测，其二是馈线系统对在快速复电方面的应用。以当前城镇建设中对于供电网络自动化系统的建设要求而言，分布式网络保护必须需要做到通过数据采集减少故障的排查时间，及时查找并解决线路当中所存在的故障，并做到快速复电，以完成对于电网智能化的改造，从而实现对配电网络的运行管理、供电故障区域的快速处理以及非故障区域的供电恢复。因此供电线路当中的故障区域及时定位以及故障排除将是分布式保护的网络式馈线配电自动化系统的建设重点。由于当前的城镇供电网线路在供电的距离方面普遍较近，因此当供配电的线路上分布过多的分段开关时则会导致开关的控制器在保护定值上相对困难。鉴于此种情况，为了能够实现对于供配电网络的智能化改造，必须要一改以往就地式的馈线自动化建设而采用新型的分布式网络保护技术。该系统能够借助网络通信实现对信息的快速处理，从而提供更高的供电复电可靠性。

2分布式保护的网络式馈线配电自动化系统概述

2.1分布式保护的网络式馈线配电自动化系统含义

所谓的分布式保护的网络式馈线配电自动化系统即是指借助高速的光纤网络通信系统，将供配电线路当中的每一台开关设备进行状态参量的数据采集，并与其周围相邻的控制器信息进行结合，从而综合判断其是否与故障的发生有一定关系，进而选择是否启用系统所设置的保护程序。分布式保护的网络式馈线配电自动化系统有效的解决了供配电网路与开关配合在快速性以及选择性方面的矛盾，该系统能够短时间之内实现对故障的隔离与恢复，从而确保整个供电网络正常运转。

2.2分布式保护的网络式馈线配电自动化系统在通信模式方面的选择

为了能够满足分布式保护的网络式馈线配电自动化系统在数据传输方面高速型需求，必须要采用光纤网络以确保其通信的高速稳定。在其通信系统当中，数据传输的方式主要有两种，其一是主从式的通信，其二则是对等式的通信。所谓的主从通信指的是在其供电网络当中只存在一台工作主机，其余则为从机，主机信息能够对多个从机同时发送，而从机则只能向主机进行信息的发送，从机与从机之间则无法进行通信。这种模式与纵向逻辑的保护模式比较相似，对于从机的信息约束较高。而相较于主从通信而言，对等通信则是将其供电网络当中每一台开关设备作为线路的主机，各个开关设备之间的关系平等而非主从，所有的开关设备均可以接收其临近的开关设备信息，对等通信这种模式能够依据开关设备在网络当中的具体分布情况设置相应的功能，这对于故障的快速判断与处理有着十分积极的促进作用。就供配电网络的保护与故障处理而言，由于其线路当中所涉及的开关数量较多，当发生故障时，往往会有多个开关同时流过故障电流，使得常会有多处开关同时进行故障信息上报。因此，出于对配电设备二次运行故障发生几率考虑，通常会采用对等通信以提升系统在故障排查方面的容错性。

2.3分布式保护的网络式馈线配电自动化系统在开环环境下的研究

当系统处于开环的运行状态时，其拓扑形式为树状式结构，出现故障问题的电流通路多为从故障区域到电源的独一区域。因此当系统在出现单一性故障情况时，故障区域必定包含于系统中所采集到的故障电流中的最后一台以及下一台尚未收集到开关之间。对等通信模式下的网络式保护技术，对于故障检测的主要判据在于开关本身信息以及临近开关的电流状态，也即是指故障的末端开关，除了自身会流经故障电流之外，与其相邻开关的一侧也同样会采集到故障电流的信息，而处于线路下游的开关则无法采集到。分布式保护的网络式馈线配电自动化系统在线路的闭环模式下应用时，借助基尔霍夫的电流定律可知，在某一个区域之内，电流的数值在流入与流出上是相等的。当存在一大电流从一处开关流入该区域时，相应的必定存在该大电流从另一开关流出该区域，如果未有大电流从另一个开关流出，则必定有故障点在该区域内，依据这项原则便可实现对故障的及时上传与处理。

3总结

分布式保护的网络式馈线配电自动化系统的应用可以有效的减少停电的面积以及时间，提高供配电的质量，降低线路中的损耗线损，从而提高电力行业的工作效率、服务水平以及经济效益。