摘　要：介紹了配電線路自動化系統的主站DMS、通信系統和線路自動化開關的配置，并分析了多電源多回路供電方式下的系統運行方式。
關鍵詞：配電網自動化；配電線路；通信

　　隨著全國城市電網和農村電網改造工程的全面鋪開，配電網自動化已在各地逐步進行。配電線路自動化是配電網自動化的基礎和重要組成部分。各地可根據具體情況，從配電網中的重要區域入手，優化網絡結構，分步實施，先對部分配電線路進行自動化改造，后覆蓋全網，建立一套高水平的配電網自動化系統，從而達到提高供電質量和供電可靠性。本文就城市10 kV配電網中的配電線路提出了相應的自動化方案，并分析了多電源、多回路環形供電系統的實際運行方式。

1　設計目標

　　配電網自動化系統的規劃設計原則是首先實現配電線路的綜合管理。具體目標是優化配電線路結構和配電接線方式，合理分段，合理選擇線路自動化開關、通信設備和主站DMS軟件；實現配電線路的靈活聯絡，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、故障隔離與轉供、線路的局部跟蹤與動態著色、臨時網絡修改等。

2　系統結構

　　配電線路自動化系統由主站DMS系統、通信系統與設備線路自動化開關組成。
2.1　主站DMS
　　主站DMS軟件包括SCADA、AM/FM/GIS、故障自動隔離和轉供系統及應用軟件。系統采用開放式平臺，具有靈活方便的圖形界面，可縱、橫向集成。SCADA實現配電線路遙測、遙信、遙控及報警、監視、操作模擬、數據記錄與分析，并具有以GIS為支撐平臺的相應功能。自動地圖AM、設備管理FM和地理信息系統GIS可將數字化的供電區域地圖和配電線路設備的地理位置與電力設備的參數、運行狀況等數據一一對應，實現配電線路信息地理化、運行數據可視化和實時性，便于配電線路的運行管理。故障自動隔離和轉供系統可在故障后迅速判斷故障區段，隔離故障區域，并根據系統運行狀況自動產生負荷轉移供電方案，恢復對配電線路非故障段正常供電。應用軟件可完成潮流計算、短路電流計算、網絡重構與停電方案分析，開關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備(大屏幕彩顯、打印機等)。
2.2　通信系統
　　通信系統的通信方式采用主從、雙環形結構的光纖通信方式，具有眾所周知的優點。雙光纖環結構保留了環形結構節省光纜的優點，克服了環形結構中光纜任一點故障影響系統運行的缺點，具有自愈能力。整個通信系統包括主站端主機Modem和若干FTU配置的從機Modem，每一個Modem均有兩對光纖收發口，并通過兩根光纖串接成雙光纖通信環(主環與副環)。正常情況下兩個環都工作，信號在兩個環中以相反的方向同時傳輸。環中任一處光纜或光纖Modem發生故障，光信號從故障點兩側的光纖Modem處自動從另一個環中返回，保證通信的正常運行。
　　通信規約采用較適合配電網的DNP3.0，也可根據實際情況采用其他的通信規約。
2.3　線路自動化開關
　　線路自動化開關可考慮采用重合器、自動配電開關(自動重合分段器)，也可采用柱上SF6開關和真空開關配用相應的控制系統。根據各配電網的特點，并充分考慮今后配電網絡的發展和設備的升級能力，線路開關采用柱上SF6開關或柱上真空開關為宜。因為這兩種開關都具備開斷短路電流的能力，對本級故障段可由線路開關自身完成開斷功能，減少線路停電機會；而且這兩種開關運行時間長，有一定的運行經驗。　　
　　線路開關配用FTU構成線路自動化開關。FTU可進行網絡控制，帶有遠動通信接口，從而可實現遙測、遙信和遙控，支持多種通信方式，還可實現各種電量測量、負荷與開關動作次數記錄，并提供編程接口和接口軟件，等等。配電線路自動化系統所需的信息通過各FTU采集后經通信系統上傳主站，主站的控制命令又經通信系統下達給各FTU執行。另外，FTU還可自動監測開關的磨損狀況，必要時上報主站，調度值班員可據此安排檢修計劃，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。

3　運行方式分析

　　配電線路正常運行時，線路自動化開關的FTU持續檢測和記錄開關狀態，線路電流、電壓等，并計算出功率因數、有功功率、無功功率等運行參數。當開關狀態、線路參數出現異常時，FTU經通信系統將異常信息上報主站。主站DMS系統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據庫并終存入歷史數據庫。調度值班員可在主站大屏幕顯示器上的以區域地圖為背景的電氣設備位置圖上查詢這些數據，并可直接遙控操作各線路開關，改變系統運行方式。當配電線路發生故障時，主站DMS系統收到FTU或變電站斷路器的故障信息后啟動故障檢測、隔離和負荷轉供系統并報警，巡檢相關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供方案，并進行模擬校核，后提請調度值班員遙控操作或由主站DMS系統自動實施。
　　現以圖1所示的多電源多回路供電方式為例說明系統運行方式

　　正常時，配電線路間的聯絡開關a、b、c、d均斷開，4條線路均獨立運行。線路上每臺開關的FTU監測、計算和貯存開關的電流、電壓等電量模擬量參數及觸頭分、合閘位置等狀態量參數，主站DMS自動查詢FTU，實施主站數據庫刷新和存貯，調度員也可隨時直接查詢或實施遙控操作。
　　發生故障時，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區段Ⅱ上，開關e分閘后重合；故障點在區段Ⅰ上，則出線斷路器1分閘后重合。如線路A上發生永久性故障，出線斷路器分閘閉鎖，線路A停電，該線路上各開關迅速向主站上報異常信息，啟動故障檢測、隔離及負荷轉供程序，判斷故障區段(假設為Ⅰ段)，主站系統自動或提請人工實施故障隔離操作。分斷線路開關e，隔離故障段(Ⅰ段)，然后確定非故障段(Ⅱ段)負荷轉供方案。系統先選擇線路B為轉供電源，并進行負荷轉供模擬校核，如經過校核方案成立，則給出開關動作次序，調度值班員可遙控操作或由主站DMS自動操作相應開關實施轉供方案；如經校核線路B不能承載非故障段(Ⅱ段)負荷，系統再依次選擇其他線路進行校核，直至確定后的轉供方案并成功實施。

4　結語

　　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；主站系統的開放式平臺，可兼容其他應用軟件，可縱、橫向集成，實現對上一級系統的通信接口，支持變電站綜合自動化系統；FTU的開關磨損狀況監測功能，提供了合理安排檢修計劃的依據。如再配以故障點定位系統，則可在故障后很短時間內實現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，配電線路安全運行。

參考文獻：

［1］林功平.配電網饋線自動化技術及其應用.電力系統自動化，1998，(4).
［2］蔡桂龍，金小達.配電自動化系統通信方案設置.電網技術，1999，(4)
［3］徐臘元.配電網自動化設備優選指南.北京：中國水利水電出版社，1997