新时期5G网络智能分布式馈线自动化运用研究

高小川

陕西能源冯家塔矿业运营有限责任公司 陕西 榆林 719400

引言

由于科技的进步，新时期配电网的建设正朝着更加稳定﹑安全的方向前进，其中，馈线自动化（Feeder Automation，FA）无疑是一种有效的解决方案，它能够在线路出现故障的情况下，实现对异常情况的快速识别和分类，从而实现快速的供电恢复[1]。当前，FA技术已经发展出3种不同的FA方案：电压时钟法﹑主站集成法﹑智能分布法。由于这些方案的出现，智能分布法因为它们可以实现配电终端之间的平行传输而备受欢迎。

新时期5G智能分布式FA已成为当今最先进的配电自动化工艺技术，它可以在极短的时间内，以极低的成本，完成极大的效率，并且精度极高。目前，它的最常见的应用是光缆传输。然而，5G网络的出现，加上它的快速传输﹑宽带连接﹑节能环保﹑低能耗特性，为传统的配网网络带来了新的机遇。通过与智能分布式FA技术的整合，能够有效地节省传统的网络布线费用，并且能够更好地控制网络的运营﹑维护与管理。

1 新时期5G通信概述

1.1 5G通信基本概念

2019年11 月，中国电信公司宣布，第5代移动通信技术5G，将成为新一代蜂窝移动通信技术发展的标志，它具有极强的宽带﹑极快的传输速度﹑极小的延迟以及极大的网络容量，将为用户提供更加便捷的服务。

1.2 5G通信技术与国家电网的结合点

5G通信核心网的核心技术可以归纳为NFV﹑SDN﹑MEC等，它们分别用来实现网络系统的功能虚拟﹑程序定制﹑网络系统切块以及多接口边缘运算。特别值得一提的是，网络技术切片可以有效地把一张物联网络分解为若干个独立的﹑可以实现连续传输的网络系统。随着电网业务的日益复杂，各个虚拟网络必须实现完全的封闭，以确保它们的正常运行[2]。因此，必须建设一个能够满足各种应用场景的网络系统，它应该能够实现快速﹑高效﹑可靠的网络结构，以及能够承载各种复杂的应用。

2 智能配电网分布式馈线自动化的具体含义与内涵

2.1 智能配电网

在现代化科学技术的快速发展与进步下，各个行业的新型技术﹑设施成为当前行业发展的必要内容。智能配电网旨在利用先进的NC技术，结合5G网络，实现输配电网络的智能管控，以及输配电网络的智能调度，从而实现输配电网络的智能管控，它可以自动收集和分析输配电网络的即时监测和故障诊断，从而实时调度输配电网络的状态，从而即时监测输配电网络的运行，从而实时调度输配电网络的状态，从而即时监测输配电网络的状态，从而即时监测输配电网络的运行，从而即时监测输配电网络的状态，从而即时监测输配电网络的运行。通过创建各种数字化工具，如表格和图片，来帮助人们更好地理解信息。

2.2 分布式馈线

分布式馈线主要是指在传输电力的过程中对相关信息进行回馈的通道，其与输电线路的主要区别包括功能方面，是其传输信号﹑信息，所包括的电网中不同部分的运行状态，通过对配电网的整体运行情况进行监控，查看是否出现异常问题，当发现问题后需要及时对所存在的问题进行反馈与处理，并通知报错问题，更好的利于相关人员对此方面进行深入性得分析与检查操作[3]。

2.3 自动化技术

由于互联网和电子商务的飞速发展，越来越多的人开始认识到自动化的重要性。当今，由于科技的不断提升，它已经变成人们日常生活中可有可无的部分，它不仅完全改造了人们的工作方式，还为人们的社会提供了极大的变化。由于智能配电网分布式馈线自动化技术的广泛运用，电力配电网的效率和可靠性得到显著提升，它能够实现全网的智能化管理，从而实现多种任务的协同完善，包括：实时传输﹑分析﹑报警﹑远程调度﹑智能决策支持﹑智能安全管理。

3 5G智能分布式FA逻辑策略研究

FA技术可以有效地解决各种问题，其中最常见的是集中型FA，它利用配电自动化主站系统，从各个AP获取有关故障的数据，经过精确的分析，确定出可能的故障点，并利用无线技术实现远程监测﹑断路以及断开无关的连接，进而恢复正常的供电系统。FA技术有两种：一种叫作就地FA，它与主站无须连接，只需要根据终端的电压﹑时间以及它们的交换进行操控。另一种叫作智能分布式FA，它利用终端的交换进行数据传输，可以使得变电站的断路器在故障的情况下，能够迅速进行定位﹑分离，进而有效的修复供电系统，并且极大地提升了设备的可靠性。如图1所示，这种技术的基本原理如下。

3.1 故障定位、隔离逻辑

如果在某个时刻，某个开关的电流超过了预设的阈值，那么这个开关就可能存在问题。这时，“节点故障”信号会被瞬时激活，以便检测到问题[4]。如果邻近的开关都没有“节点故障”信号，那么这个开关就可能存在问题。在这种情况下，开关会在原地进行分闸，以便检测到问题。

3.2 联络点转供逻辑

当前的FA连接器通常采用单向断开电源，然后等待断开电源的消除。然而，这种断开方法没有充分考虑电缆的负荷和承受能力，因而很容易导致电缆超重，从而给原本稳定的电缆带来更多的安全风险。

3.2.1 在断开电源之后，“故障隔离成功”开关将其所处的状态以及相应的负载变化情况反馈到邻近的开关，而邻近开关又将这些反馈反馈回上一级。

3.2.2 如果连接的电源接口接受了隔离信号并保持在单侧失压的情况下，则将该信息传递至其他电源接口。如果连接的电源接口没有接收到这种失压，则该信息传递将被中断。

3.2.3 在首开关接收到故障隔离的指令并确认其能够承受的最高负载之后，将其进行测试，以确定其能够承受的最高负载。如果该值超过了首开关能够承受的最高负载，首开关将会向相关的开关发送指令，并在指令被传达到该开关之后，终止其传输。

4 新时期5G智能配电网分布式馈线自动化技术的运用

4.1 多电源保护管理

一般来说，电力供应的过程是通过变压器将电能转换成不同的电压，然后再通过传输系统传输出去。由于供电单位众多，因此变压器的数量也越来越多，这已经成为一种普遍的现象。在该种情况下，如果局部线路出现故障问题，那么对整体配电网都可能会造成严重的影响[5]。面对5G网络的普及，智能配电网的分布式馈线自动化技术可以提高电力系统的可靠性，它能够将电力系统的电力传送至变电站，并且能够提前检测并采取措施，使得电力系统的电力传送能力得到最佳的利用，同时也能够防止电力系统的短路，使得电力系统能够稳定地运转，并且能够提高电力系统的可靠性。

4.2 自动化联防控制

当前，针对我国智能配电网分布馈线自动化技术主要是通过充分结合网络技术﹑硬件把控来达到良好的自动化技术。这项技术的核心思想就是，当某些线路出现问题的时候，它会根据传感器的信息来准确地识别和解决问题。为了提高安全性，它会根据传感器的信息来激活相关的硬件，比如继电器，将故障的设备与整个配电网隔开，这样就可以有效地防止其他线路的损坏，而且还会有效地控制出现问题的线路。

4.3 依靠网络传输进行数据处理

随着信息技术的迅猛发展，通信手段已经成为现代智能配电网布置式馈线智能化工艺的关键技术，它既能够提供高效的传输，又能够提供准确的定位，以便更好地满足用户的需求。然而，网络通信技术的优势也同样明显，它能够提供高效的传输，可以更好地满足用户的需求，同时，它还能够进一步提高系统的安全性，减小网络故障的可能性，避免由于网路环境的改变造成的更多的安全隐患。保障网络安全和流畅是至关重要的。

5 5G智能分布式馈线自动化应用前景分析

5G智能分布式馈线自动化能够有效地避免10kV电缆线路的重合闸，从而大大减少了因重合闸而导致的短暂性和长期的电缆线路断裂，使得电缆线路的安全运行更为稳健。与电压一时间型自动化技术相比，5G智能分布式馈线自动化能够更快地实现电缆线路的断裂自我修复，从而更好地满足电力系统的安全要求。

随着技术的发展，传统的智能分布式馈线自动化保护已经逐渐被更先进的技术所取代，这些技术可以提供更快的响应速率﹑更强的连接性和更可靠的安全性，而无论是在哪个领域，都可以满足更多的应用场景。5G通信技术为配电网提供了一种智能分布式馈线自动化通信的解决方案，它具有网络结构的分割能力，能够有效地将电网中的信号分割成独立的网络，从而提高电网的信号强度，保证电网的稳定运行。此外，5G通信技术还能有效地支持电网的智能化，使得电网的管理变得简单﹑高效，而且只需在电网中部署5G通信终端，就能轻松地完成电网的智能化升级。5G分布式FA技术的出现，大大改善了光纤分布式FA的性能，并且能够被广泛地用于10kV配电网。未来，分布式能源的普及，5G智能分布式馈线的自动化将会更加便捷，只要添加一些基于暂态能量的方向元件，就能够根据当前分布式FA的模式，对故障进行分类，并且能够根据文献提出的恢复技术，对未发生的故障进行快速的断电，从而保证电网的安全运行。

6 结束语

配电网作为能源互联网的核心组成部分，在国家电网的变革中充当关键因素，而5G通信技术的发展，使得5G技术与智能配电网FA的融合变得更加关键。本文对智能配电网分布式馈线自动化的具体含义与内涵﹑智能分布式FA逻辑策略﹑新时期5G智能配电网分布式馈线自动化技术的应用进行研究，说明了5G智能配电网分布式馈线自动化技术的应用优势和良好前景，可有效提高核心区域城市形象，缩短故障停电时间，保障用户用电需求。