电力工程中的电力自动化技术应用研究

2018-11-08梁宏男

电子测试 2018年21期

梁宏男

（东北林业大学，黑龙江哈尔滨，150040）

1 电力自动化技术在配电网系统的应用

馈线自动化是配电网自动化的基础，它可通过对配电网的实时监控、馈线设备的实时检测，实现故障发生几率的降低、故障恢复时间的缩短，从而有效提高配电可靠性和供电质量。馈线自动化系统[1]一般来说应该具备以下功能：正常状态和事故状态的实时监测；线路故障区段的定位、隔离、及时恢复；数据的采集、处理、统计分析；通过电压调节减少线路损耗。

1.1 重合器-分段器配合型馈线自动化技术

这种馈线自动化技术在没有通讯系统参与下运用，它参考就地电压或电流的变化，直接对变电站出口的重合器或者自动分段器进行控制，提前设置好的逻辑动作可实现馈线系统的一般功能：故障的判断、定位、隔离及实施恢复供电。

图1 手拉手环网型馈线自动化技术

手拉手环网型是最常见的运行方式，图1便是它的典型结构。联络开关S的工作方式为常开状态、分段开关的工作方式为常闭状态，当出现一侧带电另一侧无电状态时，联络开关能够实现故障点下游非故障线路区段的供电功能，当出现两侧均无电的状态时，分段开关可确认合闸并实现闭锁功能。

1.2 集中控制型馈线自动化技术

采用这种技术的馈线系统与重合器-分段器配合型相反，它需要通信系统的参与来实现馈线终端故障信息的收集功能，除此之外，它还需要监测终端和控制站的共同协同参与。

图2 架空线路环网型集中控制馈线自动化系统

图2 所展示的是架空环网型集中控制馈线系统，Relay即为馈线保护装置，它能够实现监测和通信功能。当故障点出现在k1时，R1会进行跳开动作，进而FTU监测到故障信息并将其发送到主站，此时主站便开始启动相关处理程序。FTU继续进行故障电流的检测，由于故障点产生在K1，因此FDK1处将被检测到故障电流，而FDK2处没有。这时，通过FTU的检测，主站就能够进行故障位置的判断，即处于二者之间。之后再进行自动或者手动进行故障处理、及时恢复非故障区域的供电。

1.3 基于点对点的分布式智能控制馈线自动化技术

这一技术的优越性体现在故障时间的恢复上，它能够在数秒内就实现馈线系统的故障定位、隔离、恢复功能，大大减少了因产生故障而导致断电的处理时间。

假若出线位置上无快速熔断器，当K2点出现故障状态时，系统正常进行故障的判断、定位功能，FTU通过开关进行故障线路区段的隔离动作，并将合闸动作命令发送至Relay，进而进行线路主干线的供电恢复。而当出线位置上安装有断路器时，FTU便可在出现接地故障后将闭锁动作命令发送至断路器保护装置，进而防止越级跳闸。因此，要加快主干线接地故障的消除速度，只需要缩短断路器接地保护的动作延时即可。

图3 电缆环网的点对点分布式智能控制馈线字体

1.4 网络保护型馈线自动化技术

随着社会电气化进程的演进，即使停电断电几秒钟也有可能会造成严重的经济后果和社会风险，因此网络保护型馈线自动化技术应运而生，致力于实现不通过断电就能高效排除故障。

图4 网络保护型馈线系统示意图

如图4，网络保护型馈线系统用于闭环电缆环网。由于馈线的两侧电源来自于同一条线路，因此避免了电压出现不同状态，也因此避免了潮流问题。当线路呈现故障状态时，进线开关可实现直接跳开故障位置两侧开关的功能，进而实现故障切除功能，从而达到不停电即可排除故障的目的。

2 电力自动化技术在智能变电站的应用

随着电气技术的发展，我国变电站的大多数信息都可通过智能终端的采集后实现传送、远程监控、调度等功能。顺序控制[2]是指将所要执行的动作顺序提前编制在程序里，输入信号后，可根据具体要求实现自动、有序、规范地动作。通过顺序控制技术，可实现智能变电站综合系统的整站控制需求，进而达到变电站的更加智能化、综合应用化。图4展示了顺序控制技术对智能变电站的要求。

图5展示了基于顺序控制技术的软件流程和操作流程。随着电网规模的扩展和变电站所辖设备数量的增多，控制技术的应用能够适应电网方式的变更和安全自动装置的调整。