暨南大学本科生课程论文论文题目：智能分布式馈线自动化的现状及发展趋势学院：电气信息学院学系：专业：自动化课程名称：配电自动化学生姓名：学号：指导教师：***2013年12 月23 日0引言 (2)1智能分布式馈线自动化及其故障处理概述 (3)2分布式馈线自动化的发展概况及其局限 (3)2.1现阶段馈线自动化系统技术分析 (4)2.2馈线自动化技术故障处理的局限性 (4)3智能分布式馈线自动化亟待解决的问题 (4)3.1无电源端故障判别问题 (4)3.2三相故障加速问题 (5)3.3线路空载加速问题 (5)4未来配网自动化的发展趋势 (5)结论 (6)智能分布式馈线自动化的现状及发展趋势何伶珍暨南大学电气信息学院广东珠海519000摘要：智能分布式FA 的引进运用于配电网中, 大大减少无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间,从而提高用户的供电可靠性, 对电网的安全运行具有重要意义。

本文以智能分布式FA 技术为基础, 讨论了智能馈线自动化的发展情况，重点论述了智能分布式馈线自动化故障处理的现状并就智能化馈线自动化系统组成进行了探讨，分析了其研究方向和亟待需要解决的问题。

关键词：智能配电网；分布式；馈线自动化；发展趋势Abstract：The introduction of intelligent distributed FA used in the distribution network, greatly reducing trouble of route accidents blackout, power failure narrow range, shorten outage time users, so to improve the reliability of power supply for users, is of great significance to the safe operation of power grid.This paper is based on intelligent distributed FA technology, discusses the development of intelligent feeder automation, discusses the status of intelligent distributed feeder automation and intelligent feeder automation system are discussed, analyzed research direction and problems to solve. Keywords: intelligent distribution network；distributed；Feeder automation; the development trend 0 引言馈线自动化( Feeder Automation，FA) ，又称配电线路自动化，是配电自动化的重要组成部分，是配电自动化的基础，是实现配电自动化的主要监控系统之一。

馈线自动化是指在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作，在故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。

馈线自动化是提高配电网可靠性的关键技术之一。

配电网的可靠、经济运行在很大程度上取决于配电网结构的合理性、可靠性、灵活性和经济性，这些又与配网的自动化程度紧密相关。

通过实施馈线自动化技术，可以使馈线在运行中发生故障时，能自动进行故障定位，实施故障隔离和恢复对健全区域的供电，提高供电可靠性。

随着社会对电力需求的不断增长及对电能质量要求的不断提高，现有的配网故障处理及运营方式越来越难以满足用户对电能安全性及和可靠性的要求，配电自动化系统正是一种可以提高供电可靠性的重要技术手段，而它的核心就是馈线自动化功能。

在配电自动化系统中，馈线自动化对于提高供电可靠性、减少停电面积和缩短停电时间具有深远的远的意义。

它可以使停电时间大幅减少，并将线路故障范围从整条缩短到故障节点所在的分段之内，其最终效果使得停电故障对用户（或社会）造成的损失和电力部门经济损失都减少一个数量级。

本文首先介绍了智能分布式馈线自动化的发展概况及其目前存在的几个问题，根据目前的配电网自动化系统研究成果针对这些问题提出相应的解决措施，接着进一步论述智能分布式自动化系统的发展趋势。

1智能分布式馈线自动化及其故障处理概述馈线自动化系统可以分为集中智能型和分布智能型。

集中智能型馈线自动化系统将安装在各个开关的智能电子设备采集的数据传输到主站, 由主站进行故障区域定位并向相应开关的智能电子设备下达故障处理命令。

故障处理的主要方法包括: 配电网故障区段判断的统一矩阵算法、过热弧搜索算法、专家系统法, 适用于多电源复杂配电网的故障定位算法、基于模糊集技术的配电网供电恢复算法、配电网大面积断电快速恢复算法等。

分布智能型馈线自动化系统不需要主站而依靠智能开关设备相互配合就能达到故障隔离和健全区域恢复供电的目的。

分布智能型馈线自动化系统主要包括自动化开关相互配合模式和/ 面保护0模式。

自动化开关相互配合模式不需要通信系统就能实现馈线自动化功能, 主要包括: 重合器与电压) 时间型分段器配合模式、重合器与重合器配合模式、重合器与过流脉冲计数型分段器配合模式、合闸速断方式。

/ 面保护0 模式需要借助智能电子设备间的通信来实现馈线自动化功能。

2分布式馈线自动化的发展概况及其局限配电线路（也称馈电线路、馈线）是配电系统的重要组成部分，目前智能配电网的研究尚处于摸索阶段，而目前的馈线自动化是智能配电网的关键和核心。

馈线自动化主要指馈线发生故障后，自动地检测并切除故障区段，进而恢复非故障区段正常供电的一种技术。

长期以来，由于指导思想上的不重视和经济条件制约，馈线自动化水平不高，导致用户供电的可靠性长期得不到保障。

早期的馈线自动化是人工式的，它由安装在变（配）电站馈线出口处的电流速断保护、出口断路器、安装在其他位置的负荷开关和故障指示器组成，如图1所示。

馈线任意区段故障后，电流速断保护动作，出口断路器动作跳闸，根据故障指示器所指示的位置人工拉开两端的负荷开关隔离故障区段，然后再重新闭合断路器恢复未故障部分的供电。

该系统构成简单，但是自动化程度低下，停电时间长。

现在电网公司各供电局10kV 架空线路网架以单放射型和“2 －1”联络型为主，主干线上带有多条分支线，分支线再延伸出多条小分支线，线路结构复杂，而且分支线上的每一次永久或瞬时故障均会引起全条馈线停电，影响范围较大，较早( 2007 年前) 前故障点的查询需巡线员沿线路查询，耗费大量人力，停电时间长，以北京地区为例停电时间平均超过116 分钟，现在是通过重合器顺序重合实现其控制功能，处理时间需要数分钟至30 分钟，为了使馈线在运行中发生故障时，能自动进行故障定位，实施故障隔离，缩短停电时间，有必要对馈线自动化进行进一步深入研究，将停电控制时间减少至数秒内。

馈线自动化目前在国内的技术发展，主站系统、智能配电终端已比较成熟，但自动故障识别、自动故障定位、自动故障隔离、快速复电技术尚不成熟。

实施馈线自动化的目的是对馈线进行快速地故障定位、故障隔离、非故障区域供电恢复，最大限度地减少故障引起的停电范围、缩短故障恢复时间。

2.1现阶段馈线自动化系统技术分析馈线自动化FA 是馈电线路的故障检测、定位、故障隔离及正常线路的恢复供电。

它包括架空、电缆线路的馈线自动化和开闭所的故障处理。

新一代的配网自动化系统应该在不断发展网络化的前提下, 适应现有国情的多种通信方式, 包括: 光纤以太网方式、光纤双环自愈方式、专线方式、无线方式等。

众所周知, 运用最为普遍、效率最高的是光纤以太网方式。

针对网络发展的普遍性, 配网自动化系统应以主站、子站、FTU 全以太网络的方式形成“ 三网合一” 的系统, 将光纤优势与以太网的优势结合在一起, 既发挥光纤远距离、高速的可靠通信, 又集成了通信组网的功能, 以TCP/I P 寻址和通信主网、子网的概念以及IEC 一870一5一104 通信协议,实现分组交换数据的功能, 保证了配网自动化系统数据交互的快速性和实时性。

这种分层型(即主站层、配网子站层、站端层) 的配网自动化系统, 各层的功能相对独立, 对极端情况有健壮的适应性: 配网子站不仅起到当地所控制范围站端设备的数据传输与上传下达的功能外, 也具有故障诊断、隔离与非故障区域的恢复控制功能。

当主站瘫痪或子站至主站通信中断时, 子站能继续完成其通信管理、三遥、故障隔离与恢复、保存数据及事项的功能。

配网自动化系统应采用以太网分层体系结构, 可以使用路由器或网桥在IP 层实现设备之间信息的路由,也可通过应用层路由信息经子站形成分组交换数据, 通过子站分组形成了“ 路由” 的概念。

由于这些子站在网络上也是互连的, 这就形成了以子站为核心的多“ 路由” 自愈功能, 并且可方便实现设备间的相互冗余。

2.2馈线自动化技术故障处理的局限性1) 集中智能型和自动化开关相互配合模式馈线自动化系统在故障处理过程中一般都会发生越级跳闸, 从而扩大事故影响范围。

2) 由于采取的通信方式速度不够快或原理本身的问题, 一些/ 面保护0 模式馈线自动化系统在故障处理过程中往往也会发生越级跳闸, 并且许多/ 面保护0模式馈线自动化技术在原理上没有考虑分支线路和多电源闭环运行的情况。

3）由于配电网供电半径较短、导线截面较大以及保护电流互感器的精度等原因, 难以根据短路电流差异实现选择性; 由于开关分段层次较多, 也难以通过设置延时时限实现选择性。

此外, 对于级联开闭所( 或户外箱式环网柜) , 由于层次较多, 即使采用微机保护, 故障时的选择性也很差, 往往会发生越级跳闸而扩大故障影响范围。

随着数字化变电站技术的发展, 基于通用面向对象变电站事件( GOOSE) 的高速网络通信方式逐渐成熟, 为实现具有迅速切除故障且不造成非故障区域停电功能的快速自愈式分布智能馈线自动化系统提供了技术手段。

3智能分布式馈线自动化亟待解决的问题3.1无电源端故障判别问题我们所探讨的馈线自动化系统，为快速恢复故障线路的负荷供电，需跳开故障点两侧最近的断路器。

在单电源辐射状网络中，故障发生后，故障点上游的系统有电源支撑，而故障点下游的系统将部分失去电源。

在这种情况下，如果上游的断路器首先动作，那么下游的系统将完全失去电源，那么下游系统中距离故障点最近的断路器快速打开，而其他断路器闭锁的实现是我们要解决的问题。