饋線系統是配電自動化的重要組成部分，饋線自動化技術也是十分關鍵的，本文主要研究饋線系統在配電網中保護技術及方案。

　　《供用電》是全國性供用電專業科技刊物。辦刊宗旨為：從我國供用電工作實際出發，吸收國內外供用電的先進技術，努力為城網規劃，技術改造和技術進步服務，為促進我國城市供電事業，為國民經濟發展作出貢獻。

　　配電自動化技術是服務于城鄉配電網改造建設的重要技術，配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，通信技術是配電自動化的關鍵。目前，我國配電自動化進行了較多試點，由配電主站、子站和饋線終端構成的三層結構已得到普遍認可，光纖通信作為主干網的通信方式也得到共識。饋線自動化的實現也完全能夠建立在光纖通信的基礎上，這使得饋線終端能夠快速地彼此通信，共同實現具有更高性能的饋線自動化功能。

　　1饋線系統保護的應用前景

　　饋線系統保護在很大程度上沿續了高壓線路縱聯保護的基本原則。由于配電網的通信條件很可能十分理想。在此基礎之上實現的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統保護利用通信實現了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復故障一次性完成，具有以下優點：

　　1.1快速處理故障，不需多次重合;

　　1.2快速切除故障，提高了電動機類負荷的電能質量;

　　1.3直接將故障隔離在故障區段，不影響非故障區段;

　　1.4功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。

　　2配電網饋線保護的技術現狀

　　電力系統由發電、輸電和配電三部分組成。發電環節的保護集中在元件保護，其主要目的是確保發電廠發生電氣故障時將設備的損失降為最小。輸電網的保護集中在輸電線路的保護，其首要目的是維護電網的穩定。配電環節的保護集中在饋線保護上，配電網不存在穩定問題，一般認為饋線故障的切除并不嚴格要求是快速的。不同的配電網對負荷供電可靠性和供電質量要求不同。許多配電網僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設備壽命的影響，尚未將配電網故障對電力負荷(用戶)的負面影響作為配電網保護的目的。

　　2.1傳統的電流保護

　　過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經濟原因，配電網饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網不存在穩定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性;增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。

　　電流保護實現配電網保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區域的恢復供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依賴時間延時實現保護的選擇性，導致某些故障的切除時間偏長，影響設備壽命。

　　2.2重合器方式的饋線保護

　　實現饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎。重合器保護是將饋線故障自動限制在一個區段內的有效方式「參考文獻」。參見圖1，重合器R位于線路首端，該饋線由A、B、C三個分段器分為四段。當AB區段內發生故障F1，重合器R動作切除故障，此后，A、B、C分段器失壓后自動斷開，重合器R經延時后重合，分段器A電壓恢復后延時合閘。同樣，分段器B電壓恢復后延時合閘。當B合閘于故障后，重合器R再次跳開，當重合器第二次重合后，分段器A將再次合閘，此后B將自動閉鎖在分閘位置，從而實現故障切除、故障隔離及對非故障段的恢復供電。

　　2.3基于饋線自動化的饋線保護

　　配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級應用(PAS)。同時以地理信息系統(GIS)為平臺實現了配電網的設備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網管理的全方位自動化運行管理系統。參見圖2所示系統，這種饋線自動化的基本原理如下：當在開關S1和開關S2之間發生故障(非單相接地)，線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設在S1處的FTU 檢測到故障電流而裝設在開關S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統將確認該故障發生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯絡開關S3完成向非故障區域的恢復供電。

　　這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內實現故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。該方案是目前配網自動化的主流方案，能夠將饋線保護集成于一體化的配電網監控系統中，從故障切除、故障隔離、恢復供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質量監測和補償裝置，從而在全局上實現改善電能質量的控制。

　　3饋線故障處理方案

　　①基于FTU的集中監控方案;方案①的集中監控完全依賴于通訊和主站系統，未能將配網自動化的正常運行和緊急控制相分離;

　　②基于重合器的就地控制方案;

　　③基于饋線系統保護的快速保護方案;

　　方案②、③具有故障處理的相對獨立性，但考慮的網絡都比較簡單，本文從配電網的復雜拓樸結構入手，將饋線終端作為通用控制節點，在二維平面上討論如何更好地組織、管理饋線控制節點。通過控制節點之間的快速通訊與協調工作實現面向區域性故障快速隔離的配電網控制技術。

　　4電壓型饋線自動化系統的方案?

　　架空配電系統用以電壓型饋線自動化為基礎的配電自動化系統可分為3個階段實現。?

　　4.1桿上配電自動化。架空線路用饋線自動化設施由同桿架設的桿上真空自動配電開關(PVS)、具有故障診斷功能的遠方終端單元(RTU)和電源變壓器(SPS)組成。電源變壓器從線路兩側采集配電線路上的電壓，以作為開關電源和用于故障檢測判斷的檢測信號，利用RTU自身所具有的智能化檢測功能，可與開關設備配合，共同完成故障區段的隔離、非故障區段的恢復供電，并且利用站內故障區段指示設備，通過計算站內斷路器合分閘時間，判斷出故障區段并通知運行人員檢修。這一階段的特點是：無需通信系統，利用桿上設備自身智能化功能就能夠獨立完成架空系統配電自動化的基本功能。這一階段的完成，可減少停電區間，縮短停電時間，提高供電可靠性，實現了饋線自動化的基本功能。?

　　4.2遙測遙控自動化。為了使配電自動化再上一個臺階，以提高供電可靠性、改進供電質量、實現優秀的電力信息管理、為用戶提供完善的服務、降低運行費用和運行人員勞動強度為目標,在完成了第一階段的基本功能后，實現以遙測、遙控自動化為紐帶的計算機管理配電自動化，是配電自動化的更高層次的發展。? 4.3計算機管理配電自動化。在此階段中，作為聯系桿上設備和站內全面計算機管理中間環節的遙測、遙控自動化階段，起到了承上啟下的重要作用。采用電壓型配電自動化系統的發展思路，桿上配電自動化階段可以不依賴通信方式，獨立實現配電自動化的基本功能，而遙測遙控自動化可以方便地從桿上配電自動化階段擴展而來。?

　　5系統保護動作速度及其后備保護

　　為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設限時電流保護，建議整定時間內0.2秒，即要求饋線系統保護在200ms內完成故障隔離。在保護動作時間上，系統保護能夠在20ms內識別出故障區段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應在30ms內完成。斷路器動作時間為40ms～100ms.這樣，只要通信環節理想即可實現快速保護。

　　6 饋線保護的發展趨勢

　　目前，配電自動化中的饋線自動化較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐，對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上，配電網通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環網和光纖以太網。

　　這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。

　　7結語

　　隨著配電網改造的深入及配電網自動化技術的發展，系統保護技術可能在配電網中率先得以應用。在配電網饋線保護的發展過程，提出了建立在配電自動化和光纖通信基礎之上的饋線系統保護新原理。這種新原理能夠進一步提高供電可靠性。同時，系統保護分布式的功能也將提高配電自動化的主站及子站的性能，是一種極具前途的饋線自動化新原理。