隨著全國城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造工程的全面鋪開，配電網(wǎng)自動化已在各地逐步進行。配電線路自動化是配電網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)和重要組成部分。各地可根據(jù)具體情況，從配電網(wǎng)中的重要區(qū)域入手，優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，分步實施，先對部分配電線路進行自動化改造，最后覆蓋全網(wǎng)，建立一套高水平的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，從而達到提高供電質(zhì)量和供電可靠性。本文就城市10 kV配電網(wǎng)中的配電線路提出了相應的自動化方案，并分析了多電源、多回路環(huán)形供電系統(tǒng)的實際運行方式。 [b]1　設(shè)計目標 [/b]　　配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則是首先實現(xiàn)配電線路的綜合管理。具體目標是優(yōu)化配電線路結(jié)構(gòu)和配電接線方式，合理分段，合理選擇線路自動化開關(guān)、通信設(shè)備和主站DMS軟件；實現(xiàn)配電線路的靈活聯(lián)絡，消除瞬時性故障，隔離永久性故障，縮小計劃檢修和故障停電范圍，減少檢修和故障停電時間，提高線路供電可靠性和配電網(wǎng)運行管理水平，降低線路維護工作量和運行費用。具體功能包括設(shè)備定位與管理、運行操作管理、事故預想與故障診斷、故障隔離與轉(zhuǎn)供、線路的局部跟蹤與動態(tài)著色、臨時網(wǎng)絡修改等。 [b]2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu) [/b]　　配電線路自動化系統(tǒng)由主站DMS系統(tǒng)、通信系統(tǒng)與設(shè)備線路自動化開關(guān)組成。 　　2．1　主站DMS 　　主站DMS軟件包括SCADA、AM／FM／GIS、故障自動隔離和轉(zhuǎn)供系統(tǒng)及高級應用軟件。系統(tǒng)采用開放式平臺，具有靈活方便的圖形界面，可縱、橫向集成。SCADA實現(xiàn)配電線路遙測、遙信、遙控及報警、監(jiān)視、操作模擬、數(shù)據(jù)記錄與分析，并具有以GIS為支撐平臺的相應功能。自動地圖AM、設(shè)備管理FM和地理信息系統(tǒng)GIS可將數(shù)字化的供電區(qū)域地圖和配電線路設(shè)備的地理位置與電力設(shè)備的參數(shù)、運行狀況等數(shù)據(jù)一一對應，實現(xiàn)配電線路信息地理化、運行數(shù)據(jù)可視化和實時性，便于配電線路的運行管理。故障自動隔離和轉(zhuǎn)供系統(tǒng)可在故障后迅速判斷故障區(qū)段，隔離故障區(qū)域，并根據(jù)系統(tǒng)運行狀況自動產(chǎn)生負荷轉(zhuǎn)移供電方案，恢復對配電線路非故障段正常供電。高級應用軟件可完成潮流計算、短路電流計算、網(wǎng)絡重構(gòu)與停電方案分析，開關(guān)操作拓撲識別與著色。 　　主站DMS基本硬件配置為PC工控機，光纖Modem和通信口以及輸入輸出設(shè)備（大屏幕彩顯、打印機等）。 　　2．2　通信系統(tǒng) 　　通信系統(tǒng)的通信方式采用主從、雙環(huán)形結(jié)構(gòu)的光纖通信方式，具有眾所周知的優(yōu)點。雙光纖環(huán)結(jié)構(gòu)保留了環(huán)形結(jié)構(gòu)節(jié)省光纜的優(yōu)點，克服了環(huán)形結(jié)構(gòu)中光纜任一點故障影響系統(tǒng)運行的缺點，具有自愈能力。整個通信系統(tǒng)包括主站端主機Modem和若干FTU配置的從機Modem，每一個Modem均有兩對光纖收發(fā)口，并通過兩根光纖串接成雙光纖通信環(huán)（主環(huán)與副環(huán)）。正常情況下兩個環(huán)都工作，信號在兩個環(huán)中以相反的方向同時傳輸。環(huán)中任一處光纜或光纖Modem發(fā)生故障，光信號從故障點兩側(cè)的光纖Modem處自動從另一個環(huán)中返回，保證通信的正常運行。 　　通信規(guī)約采用較適合配電網(wǎng)的DNP3．0，也可根據(jù)實際情況采用其他的通信規(guī)約。 　　2．3　線路自動化開關(guān) 　　線路自動化開關(guān)可考慮采用重合器、自動配電開關(guān)（自動重合分段器），也可采用柱上SF6開關(guān)和真空開關(guān)配用相應的控制系統(tǒng)。根據(jù)各配電網(wǎng)的特點，并充分考慮今后配電網(wǎng)絡的發(fā)展和設(shè)備的升級能力，線路開關(guān)采用柱上SF6開關(guān)或柱上真空開關(guān)為宜。因為這兩種開關(guān)都具備開斷短路電流的能力，對本級故障段可由線路開關(guān)自身完成開斷功能，減少線路停電機會；而且這兩種開關(guān)運行時間長，有一定的運行經(jīng)驗。 　　線路開關(guān)配用FTU構(gòu)成線路自動化開關(guān)。FTU可進行網(wǎng)絡控制，帶有遠動通信接口，從而可實現(xiàn)遙測、遙信和遙控，支持多種通信方式，還可實現(xiàn)各種電量測量、負荷與開關(guān)動作次數(shù)記錄，并提供編程接口和接口軟件，等等。配電線路自動化系統(tǒng)所需的信息通過各FTU采集后經(jīng)通信系統(tǒng)上傳主站，主站的控制命令又經(jīng)通信系統(tǒng)下達給各FTU執(zhí)行。另外，F(xiàn)TU還可自動監(jiān)測開關(guān)的磨損狀況，必要時上報主站，調(diào)度值班員可據(jù)此安排檢修計劃，從而避免檢修的盲目性，減少計劃檢修時間，縮小計劃檢修范圍。 [b]3　運行方式分析 [/b]　　配電線路正常運行時，線路自動化開關(guān)的FTU持續(xù)檢測和記錄開關(guān)狀態(tài)，線路電流、電壓等，并計算出功率因數(shù)、有功功率、無功功率等運行參數(shù)。當開關(guān)狀態(tài)、線路參數(shù)出現(xiàn)異常時，F(xiàn)TU經(jīng)通信系統(tǒng)將異常信息上報主站。主站DMS系統(tǒng)每隔一定時間輪詢線路上的FTU，將查詢到的信息刷新實時數(shù)據(jù)庫并最終存入歷史數(shù)據(jù)庫。調(diào)度值班員可在主站大屏幕顯示器上的以區(qū)域地圖為背景的電氣設(shè)備位置圖上查詢這些數(shù)據(jù)，并可直接遙控操作各線路開關(guān)，改變系統(tǒng)運行方式。當配電線路發(fā)生故障時，主站DMS系統(tǒng)收到FTU或變電站斷路器的故障信息后啟動故障檢測、隔離和負荷轉(zhuǎn)供系統(tǒng)并報警，巡檢相關(guān)FTU的事件記錄及其它信息，自動判斷故障隔離和非故障段負荷轉(zhuǎn)供方案，并進行模擬校核，最后提請調(diào)度值班員遙控操作或由主站DMS系統(tǒng)自動實施。 　　現(xiàn)以圖1所示的多電源多回路供電方式為例說明系統(tǒng)運行方式。 　　正常時，配電線路間的聯(lián)絡開關(guān)a、b、c、d均斷開，4條線路均獨立運行。線路上每臺開關(guān)的FTU監(jiān)測、計算和貯存開關(guān)的電流、電壓等電量模擬量參數(shù)及觸頭分、合閘位置等狀態(tài)量參數(shù)，主站DMS自動查詢FTU，實施主站數(shù)據(jù)庫刷新和存貯，調(diào)度員也可隨時直接查詢或?qū)嵤┻b控操作?！　“l(fā)生故障時，如是瞬時性故障，相應出線斷路器或線路自動化開關(guān)分閘后重合，消除故障，線路恢復供電。如瞬時性故障點在線路A區(qū)段Ⅱ上，開關(guān)e分閘后重合；故障點在區(qū)段Ⅰ上，則出線斷路器1分閘后重合。如線路A上發(fā)生永久性故障，出線斷路器分閘閉鎖，線路A停電，該線路上各開關(guān)迅速向主站上報異常信息，啟動故障檢測、隔離及負荷轉(zhuǎn)供程序，判斷故障區(qū)段（假設(shè)為Ⅰ段），主站系統(tǒng)自動或提請人工實施故障隔離操作。分斷線路開關(guān)e，隔離故障段（Ⅰ段），然后確定非故障段（Ⅱ段）負荷轉(zhuǎn)供方案。系統(tǒng)先選擇線路B為轉(zhuǎn)供電源，并進行負荷轉(zhuǎn)供模擬校核，如經(jīng)過校核方案成立，則給出開關(guān)動作次序，調(diào)度值班員可遙控操作或由主站DMS自動操作相應開關(guān)實施轉(zhuǎn)供方案；如經(jīng)校核線路B不能承載非故障段（Ⅱ段）負荷，系統(tǒng)再依次選擇其他線路進行校核，直至確定最后的轉(zhuǎn)供方案并成功實施。 [b]4　結(jié)語 [/b]　　本配電線路自動化方案適用于各種供電方式的配電線路，能實施故障線路自動隔離、非故障段供電的自動恢復，大大提高配電線路供電可靠率和運行自動化；主站系統(tǒng)的開放式平臺，可兼容其他高級應用軟件，可縱、橫向集成，實現(xiàn)對上一級系統(tǒng)的通信接口，支持變電站綜合自動化系統(tǒng)；FTU的開關(guān)磨損狀況監(jiān)測功能，提供了合理安排檢修計劃的依據(jù)。如再配以故障點定位系統(tǒng)，則可在故障后很短時間內(nèi)實現(xiàn)故障分支和故障點定位，不僅能排除永久性故障，而且能消除瞬時性故障所反映的故障隱患，確保配電線路安全運行。 [b]參考文獻 [/b]　　［1］　林功平．配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)及其應用．電力系統(tǒng)自動化，1998，（4）． 　?。?］　蔡桂龍，金小達．配電自動化系統(tǒng)通信方案設(shè)置．電網(wǎng)技術(shù)，1999，（4） 　?。?］　徐臘元．配電網(wǎng)自動化設(shè)備優(yōu)選指南．北京：中國水利水電出版社，1997．