配电网馈线系统保护原理及分析

　　前言：馈线自动化技术的实现是需要建立在光纤通信的基础上的达到快速通信的目的，最终实现更高性能的馈线自动化功能，改进配电玩馈线系统保护的目的。

　　1.配电网馈线保护的技术现状

　　电力系统是由发电、配电、输电三部分组成，每一部分的保护程序不同，发电注重的是元件保护，输电注重的线路的保护，而配电网的馈线保护则主要针对的是馈线的保护，馈线的故障排除对及时性要求不高。

　　随着我国经济的进步，时代的发展，电力用户用电的依赖性正在逐渐提高，为用户提供安全电，可靠电成为了电力系统的工作核心，馈线保护保护切除故障，隔离故障，恢复系统的供电目前我国的配电保护技术发展迅速，主要分为以下几种方式：第一，传统的电流保护措施，相对来说，其较为经济可靠，方便、可靠、灵活，但是其在保护的措施上存在着整体性，忽略了无故障区域的供电，降低了经济、合理性;同时，由于依赖时间延时实现保护的选择性，导致某些故障的切除时间偏长，影响设备寿命。第二，重合器方式的馈线保护，实现馈线的分段保护，增加电源点是确保电力系统安全的基础，重合器保护是将馈线故障限制在一个区域内的技术，其原理是将故障区与非故障区分开，恢复非故障区的供电，迅速对故障予以排除，实现整体的供电。这一方法简单、有效，但是其在隔离的时候所需时间较长，多次重合会对相关的负荷产生一定的影响。第三，基于馈线自动化的馈线保护，这是科学技术发展的产物，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，其中馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制，同时也实现了馈线保护。这是目前得到认可并且迅速普及的新型技术，在整个电网的自动化中，其弥补了传统方式的不足，充分结合现代技术进行电量的控制，从整体上改善了馈线自动化的保护。

　　2.馈线保护的发展趋势探析

　　从配电网自动化的馈线保护实践中我们不难发现，其基本上满足了用户对电力系统的安全需求，但是随着自动化技术的不断地发展，电子市场的逐渐繁荣，配电网保护的目的正在悄然的发生着变化，从最初的经济作为主要的考量，尽量采取低成本的运作方式实现电流的故障切除保护，但是随着技术的发展，馈线保护要实现低成本的自动化保护。目前在国内最流行的通信方式是光纤通信，主要可以分为光纤环网和光纤以太网，建立在光纤通信基础上的馈线保护的实现由以下三部分组成：

　　1)实现电流保护的目的同时切除故障;

　　2)集中式的配电主站或子站遥控FTU实现故障隔离;

　　3)集中式的配电主站或子站遥控FTU实现向非故障区域的恢复供电。

　　这种实现方式实质上是在自动装置无选择性动作后的恢复供电。如果能够解决馈线故障时保护动作的选择性，将更加有利于馈线的保护性能的提升，从而实现故障的切除与故障的隔离同步实现，但这需要在馈线上的多个保护装置利用快递通信进行互相的配合，共同的实现有选择性的故障隔离，这是馈线保护的最基本思想。

　　3.馈线自动化的保护原理分析

　　3.1 基本原理阐述

　　实现馈线的系统保护要在一定前提的条件下进行，主要分为以下几个：

　　1)实现快速通信;

　　2)控制对象是断路器;

　　3)终端是保护装置，而非TTU.

　　在高压线路的保护中，高频保护、电流差得保护都是需要依赖快速通信才能实现的，馈线系统的保护是在多于两个装置之间的通信的基础上实现区域性的保护目的。

　　3.2 故障区域信息

　　当故障发生后，首先利用技术手段进行信息的测量，实现故障电流的确定。系统保护各单元向相邻保护单元交换故障区段，对于一个保护单元，当本身的故障区段信息与收到的故障区段信息的异或为1时，出口跳闸。

　　3.3 系统保护动作速度及其后备保护

　　为了确保馈线保护的可靠性，在馈线的首端设限时的电流保护，建议整定的时间以0.2秒唯一，简单来说就是要求馈线系统保护在200ms内完成故障隔离。在保护的时间上，要求系统保护要在20ms内识别出故障区段信息，迅速起到通信，利用光线通信的速度，重发信息，相邻保护单元之间的通信应在30ms内完成。断路器动作时间为40ms~100ms.这样。从以上的分析中我们不难发现，通信环节影响整个馈线系统的保护速度。

　　3.4 馈线系统保护的应用发展

　　配电网系统的馈线保护在很大程度上延续了传统高压线路的保护原理，由于采用速度较快的光纤通信，因此，其保护的性能获得了较大的提升，相对趋向理想化。馈线系统保护利用通信实现了保护的选择性，将故障识别、故障隔离、重合闸、恢复故障一次性完成，其具有以下的明显优势：

　　(1)处理故障的时间变短，降低了重合的频率;

　　(2)快速切除故障，提高了电动机类负荷的电能质量;

　　(3)直接将故障隔离在故障区段

　　(4)功能完成下放到馈线保护装置，无需配电主站、子站配合。

　　4.配电网的馈线系统保护展望

　　我国的继电保护系统经历了从传统的电磁型保护，到现在的微机智能继电保护，通信能力获得了很大的改善。电流保护、距离保护及主设备保护都是采集就地信息，利用局部电气量完成故障的就地切除。随着科学技术的发展，配电网自动化的实现已经开始，对其保护的研究具有现实的意义，对整个电力系统的发展都尤为重要。

　　结束语：

　　随着全国配电网的工程改造的逐渐申屠，我国的电网自动化的实现指日可待，从上文的分析中，我们对配电网的发展现状以及发展原理以及发展趋势有了一个深入的认识，实现其全面的保护不是一个短暂的过程，需要多个部门长时间的努力与协作才能实现的。

　　参考文献：

　　[1] 刘理峰. 配网地理信息系统数据组织方法及在运行与规划中应用的研究[D]重庆大学, 2001 .

　　[2] 林景栋. 配电网故障定位和负荷均衡的图算法[D]重庆大学, 2002 .

　　[3] 邓群. 进化稳定策略在配电网重构及规划中应用的研究[D]重庆大学, 2004 .

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文章名称： 配电网馈线系统保护原理及分析

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