基于计算机和通信网络的馈线自动化

电力18讯：    作者：蔡新红 张执超 鲁敏832003）

    摘要：馈线自动化是配电网自动化一个非常重要的功能，该文主要介绍基于计算机和通信网络馈线自动化的功能、组成及发展趋势。

    关键词：配电网；馈线自动化；计算机；通信网络

    0 前言

    随着计算机技术和通信技术的发展，人们已经不满足于基于自动化开关设备相互配合的馈线自动化，因为这种系统正常时不能起监控作用，因而不能优化运行方式，而且在恢复健全区域供电时主要依靠人的判断。而基于计算机和通信网络的馈线自动化，在正常时，不但能监控配网运行、优化运行方式，还能适应灵活的运行方式，在恢复健全区域供电时，能采取安全和最佳措施，除此之外，还可与GIS、MIS等联网，实现全局信息化。

    1 基于计算机和通信网络的馈线自动化功能

    1.1 馈线运行状态监测功能

    分为正常状态和事故状态监测，主要是监测在正常情况下和事故状态下，馈线开关的状态和储能完成信号等，以及馈线电流和电压情况，由馈线终端FTU将这些监测量送到某一级配电SCADA系统。

    1.2 馈线控制功能

    指远方控制柱上开关分闸或合闸，分为集中式和分散式两类。所谓集中式，是指由配电SCADA系统根据从FTU获得的信息，经过判断作出控制，也称为主从式；分散式是指FTU向馈线中相关的开关控制设备发出信息，各控制器根据收到的信息，综合判断后实施对所控开关设备的控制。

    另外，除上述控制外，还可实现正常运行时优化控制，即根据配电网的负荷均衡程度合理改变配电网的运行方式，如选择线损最小的运行方式而对开关设备进行的控制，或在某些设备检修状态下、事故状态下进行网络重构的控制等。

    1.3 馈线的故障定位、隔离和自动恢复供电

    指故障发生时，由FTU记录下故障前及故障时的主要信息，如最大故障电流和故障前的负荷电流，最大故障功率等，并将上述信息传至配电自动化控制系统，经计算机系统分析后确定故障区段和最佳供电恢复方案，最终以遥控方式隔离故障区段，恢复健全区段供电。

    1.4 重合闸控制

    当发生过电流并导致开关跳闸时启动，并在开关一侧电压恢复时开始计数，从而实现沿线从电源至末梢依次重合，若一次重合失败则不再重合。

    1.5 其它功能

    对时功能、过电流记录功能、事件顺序记录功能、定值的远方修改和召唤功能、停电后仍维持工作的功能。

    2 基于计算机和通信网络的馈线自动化的组成

    2.1 组成

    基于计算机和通信网络的馈线自动化系统采用的是分层结构，其组成如图1所示。


    在该系统中，各FTU分别采集相应柱上开关的运行情况，如负荷、电压、功率和开关当前位置、储能完成情况等。并将上述信息经由通信网络发向远方的配电自动化控制系统。各FTU还可以接受配电自动控制中心下达的命令进行远方倒闸操作及优化配网的运行方式。在故障发生时，由FTU采集到故障前后的各种信息并传送到控制中心，由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案，以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。

    2.2 馈线终端系统（FTU）

    FTU是基于计算机和通信网络的馈线自动化系统的核心设备，是安装在配电室和馈线上的智能终端设备。它可以与远方的主站通讯，将配电设备的运行数据发送到主站，还可以接受主站的命令，对配电设备进行控制和调节。FTU与RTU不同，FTU体积小，数量多，采集的数据量小，可安装在户外馈线上，直接交流采样，适应户外恶劣环境，而RTU采集的数据量大，通信速率较高，可靠性要求高。

    2.3 配电子站

    配电子站是一个采用工业控制PC机和多路串行口扩展板构成的集中和转发装置，它与FTU采用的是面向开关的问答规约，允许多台FTU共用同一通道。

    如图2所示为一典型配电子站的组成。


    其中DCE为数据路端设备。

    为便于监视FTU通道情况，可在配电子站上为与之相连的各台FTU分别<