智能配電系統(tǒng)故障自愈與快速恢復(fù)

1、 智能配電系統(tǒng)故障自愈與快速恢復(fù) 故障發(fā)生 - - QF1跳閘- QF1重合 - QF1再次跳閘 Q1分閘 Q2分閘 QF1合閘- QL合閘QF1Q1Q2QLQ3Q4QF2自動(dòng)化:機(jī)器或裝置在無(wú)人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過(guò)程，其目標(biāo)是“穩(wěn)，準(zhǔn)，快”。智能化:由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對(duì)某一個(gè)方面的應(yīng)用的智能集合,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)含量及復(fù)雜程度也越來(lái)越高通過(guò)檢測(cè)分段開(kāi)關(guān)兩側(cè)的電壓來(lái)控制其分閘或合閘。 故障發(fā)生 - - QF1跳閘 - Q1和Q2檢測(cè)到兩側(cè)失壓后跳閘- QF1重合 - Q1檢測(cè)到有電，合閘 - Q

2、F1再次跳閘 - Q1檢測(cè)到失壓，再次跳閘并閉鎖 - QF1二次重合 - QL檢測(cè)到一側(cè)失電，長(zhǎng)延時(shí)合閘 - Q2合閘 - QF2跳閘 - Q2檢測(cè)到失壓，再次跳閘并閉鎖 - QF2重合 - Q4合閘 - Q3合閘 - QL合閘設(shè)定分段開(kāi)關(guān)在連續(xù)計(jì)數(shù)到兩次及以上故障電流后分閘隔離故障。 故障發(fā)生 - - QF1跳閘；Q1和Q2檢測(cè)到一次故障電流- QF1重合 - QF1再次跳閘；Q1和Q2再次檢測(cè)到故障電流- Q2跳閘 - QF1重合 缺點(diǎn)： 線路分段不宜太多，避免重合閘動(dòng)作次數(shù)太多 無(wú)PT，即使有備用電源也不能恢復(fù)費(fèi)故障段供電與電壓就地控制型相似，只是電源出口斷路器在一次重合后將電流速斷保護(hù)

3、改為延時(shí)動(dòng)作，分段開(kāi)關(guān)為帶速斷保護(hù)的重合器。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需配置蓄電池?zé)o需遠(yuǎn)程控制缺點(diǎn)：跳合次數(shù)多，過(guò)流沖擊大；分段多時(shí)，延時(shí)整定難，保護(hù)配置復(fù)雜；對(duì)開(kāi)關(guān)要求高，需有重合、計(jì)數(shù)功能的斷路器接線有局限性，適合分段較少的線路配電自動(dòng)化系統(tǒng)總體架構(gòu)配電自動(dòng)化系統(tǒng)總體架構(gòu) 主站集中式饋線自動(dòng)化指的是配電主站系統(tǒng)依靠多種通訊方式（光纖通訊、載波通訊、無(wú)線通訊等），將配電終端（FTU、DTU等）采集到的故障信號(hào)（一般是過(guò)流信號(hào)）收集起來(lái)，結(jié)合主站系統(tǒng)已經(jīng)建立的拓?fù)淠Ｐ瓦M(jìn)行分析，得到故障區(qū)域，而后下發(fā)遙控命令，將故障區(qū)域周圍的開(kāi)關(guān)控分以隔離故障，再對(duì)相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)控合以轉(zhuǎn)移非故障失電區(qū)域的負(fù)荷。由于整個(gè)動(dòng)作過(guò)程全

4、部由主站控制，所以稱為主站集中式。配電自動(dòng)化主站基本功能主站輔助決策系統(tǒng)具備智能預(yù)警、故障診斷、故障恢復(fù)三方面的功能。在故障恢復(fù)方面，輔助決策系統(tǒng)在故障后通過(guò)拓?fù)渌阉髋c重構(gòu)算法，得出恢復(fù)方案，并提供給值班員。主站控制動(dòng)作邏輯執(zhí)行分為閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制兩種，控制方式可人工設(shè)置。優(yōu)點(diǎn)：能同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障隔離和運(yùn)行監(jiān)視，功能靈活、完善維護(hù)方便(集中維護(hù)）遙控實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單架空線和電纜線都適用缺點(diǎn)：通信系統(tǒng)和主站、子站系統(tǒng)投資較大對(duì)于監(jiān)控點(diǎn)比較多的配網(wǎng)，該模式龐大、復(fù)雜，主站故障會(huì)影響到整個(gè)配網(wǎng)的故障處理通信和主站（或子站）進(jìn)行故障信息處理花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，影響系統(tǒng)重構(gòu)時(shí)間系統(tǒng)可靠性過(guò)度依賴通信系統(tǒng)的可靠性基

5、于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)等P2P通信技術(shù)，能夠在數(shù)秒內(nèi)完成故障隔離和恢復(fù)供電。 故障發(fā)生 - - QF1跳閘- QF1重合 - QF1再次跳閘 Q1分閘 QL合閘基于短路接地過(guò)流信號(hào)的故障判斷：“手拉手線路”采用“兩者取其一”邏輯“T”接線路采用“三者取其一”邏輯，T接點(diǎn)開(kāi)關(guān)增多，以此類推末端開(kāi)關(guān)“直接判定”邏輯組組160A組組350A組組4 30A組組540A組組660A100A Max350A Max400A Max120A0A0AN.O.N.O.組組2 120A260AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8IR6IR4IR1IR5 故障發(fā)生，變電站出線斷路器過(guò)流保護(hù)、IR5和IR10過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)，IR

6、10即可發(fā)信令I(lǐng)R5過(guò)流保護(hù)延時(shí)動(dòng)作IR10組組720A組組160A組組350A組組4 30A組組540A組組660A100A Max350A Max400A Max120A0A0AN.O.N.O.組組2 120A20AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8IR6IR4IR1IR5 IR10在故障發(fā)生后40ms內(nèi)跳閘，故障被隔離，變電站出線斷路器過(guò)流保護(hù)和IR5過(guò)流保護(hù)返回IR10組組720A組組160A組組350A組組4 30A組組540A組組660A100A Max350A Max400A Max120A0A0AN.O.N.O.組組2 120A20AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8I

7、R6IR4IR1IR5 IR4和IR6隨后跳閘IR10組組720A組組160A組組350A組組4 30A組組540A組組660A100A Max350A Max130A Max120A0A60AN.O.N.O.組組2 120A20AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8IR6IR4IR1IR5 IR1和IR8合閘，且系統(tǒng)未過(guò)負(fù)荷。 整個(gè)過(guò)程不超過(guò)10s。 IR10組組720A四分段三聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)主干架空線故障（1）發(fā)生故障后，變電站出線斷路器和相應(yīng)的分段斷路器配電終端裝置能檢測(cè)到故障電流，作為故障判斷的依據(jù)，據(jù)此可確定故障區(qū)段。（2）變電站出線斷路器速斷保護(hù)動(dòng)作，其余斷路器不跳。（3）變電站出線斷

8、路器重合閘，通常整定時(shí)間為0.7S。若為瞬時(shí)故障時(shí)，經(jīng)過(guò)一次重合閘后，重合成功，線路恢復(fù)供電。若為永久故障，變電站出線斷路器后加速跳閘，F(xiàn)A自愈邏輯啟動(dòng)。主干架空線永久故障后供電恢復(fù)情況（4）通過(guò)配電終端裝置控制區(qū)間兩端斷路器跳閘，隔離故障。（5）合上分段斷路器，使非故障區(qū)域恢復(fù)供電。 智能分布式饋線自動(dòng)化基本功能： 一次網(wǎng)架的任意變化，二次保護(hù)的邏輯不需做任何變動(dòng)，僅需對(duì)少量基本參數(shù)做微調(diào)； 系統(tǒng)發(fā)生故障后，分布式智能饋線自動(dòng)化可以在40-100ms之內(nèi)快速隔離故障，6-10s之內(nèi)恢復(fù)非故障線路段供電； 可以接入儲(chǔ)能系統(tǒng)或其他的新能源； 系統(tǒng)發(fā)生多重或是相繼故障都能正確動(dòng)作，不擴(kuò)大不必要停電

9、范圍和時(shí)間；分布式智能饋線自動(dòng)化并不是要摒棄主站系統(tǒng)，它可以和主站進(jìn)行完美的配合。主站系統(tǒng)可以無(wú)障礙地對(duì)分布式智能終端進(jìn)行監(jiān)控、甚至修改基本參數(shù)等。國(guó)網(wǎng)智能分布式配電終端通用技術(shù)規(guī)范部分條款特點(diǎn)：各智能分布式配電終端僅通過(guò)與相鄰智能分布式配電終端之間各智能分布式配電終端僅通過(guò)與相鄰智能分布式配電終端之間的對(duì)等通信收集故障信息；的對(duì)等通信收集故障信息；智能分布式配電終端內(nèi)部拓?fù)浣H包含本地及相鄰的設(shè)備；智能分布式配電終端內(nèi)部拓?fù)浣H包含本地及相鄰的設(shè)備；配電線路發(fā)生變更，其拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，最多修改配電線路發(fā)生變更，其拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，最多修改3臺(tái)配電終臺(tái)配電終端參數(shù)，即僅需修改與變更相鄰的終端

10、參數(shù)，其他終端中的任端參數(shù)，即僅需修改與變更相鄰的終端參數(shù)，其他終端中的任何參數(shù)不應(yīng)修改；何參數(shù)不應(yīng)修改；國(guó)網(wǎng)智能分布式配電終端通用技術(shù)規(guī)范部分條款特點(diǎn)：智能分布式智能分布式FA適用于雙電源電纜環(huán)網(wǎng)；適用于雙電源電纜環(huán)網(wǎng)；開(kāi)關(guān)之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接基于圖形方式建立連接，并自動(dòng)生開(kāi)關(guān)之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接基于圖形方式建立連接，并自動(dòng)生成線路間的拓?fù)潢P(guān)系；成線路間的拓?fù)潢P(guān)系；智能分布式智能分布式FA故障處理邏輯應(yīng)能夠自動(dòng)適應(yīng)配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行故障處理邏輯應(yīng)能夠自動(dòng)適應(yīng)配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式改變，配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式改變時(shí)不需要對(duì)任何智能分布方式改變，配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式改變時(shí)不需要對(duì)任何智能分布式配電終端的整定和參數(shù)作修改；

11、式配電終端的整定和參數(shù)作修改；恢復(fù)非故障區(qū)供電時(shí)須考慮環(huán)網(wǎng)對(duì)端電源的轉(zhuǎn)供能力；恢復(fù)非故障區(qū)供電時(shí)須考慮環(huán)網(wǎng)對(duì)端電源的轉(zhuǎn)供能力；優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)都是智能點(diǎn)，是真正的智能化系統(tǒng)不要求出口斷路器進(jìn)行重合閘配合故障停電時(shí)間降至最低，故障影響范圍降至最少網(wǎng)孔式或環(huán)網(wǎng)式通信結(jié)構(gòu)，任一接點(diǎn)通信故障不影響系統(tǒng)不需要考慮傳統(tǒng)的保護(hù)配合配網(wǎng)可自由接入風(fēng)電等新能源，還可接入電能儲(chǔ)能系統(tǒng)，完全滿足智能電網(wǎng)的要求缺點(diǎn)：對(duì)自愈環(huán)通信系統(tǒng)要求較高對(duì)監(jiān)控點(diǎn)智能設(shè)備要求較高與現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)和保護(hù)的控制配合較復(fù)雜與集中式比較，維護(hù)工作較大 通常用于閉環(huán)運(yùn)行的電纜環(huán)網(wǎng)。比較故障電流的方向或相位，在發(fā)生故障時(shí)，直接跳開(kāi)故障段兩側(cè)開(kāi)關(guān)，

12、不中斷對(duì)非故障段用戶的供電，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫自愈。 點(diǎn)保護(hù)是指只利用自身信息就做出故障判斷和動(dòng)作出口。 除了利用保護(hù)裝置自身采集的信息外，還要利用系統(tǒng)中其它信息，做出故障判斷和動(dòng)作出口 ；發(fā)生故障，系統(tǒng)中眾多相關(guān)保護(hù)將同時(shí)啟動(dòng)綜合信息、判斷分析故障、并做出決策，即要進(jìn)行并行處理以保護(hù)自身設(shè)別或局部系統(tǒng)。 常規(guī)型和保護(hù)型的區(qū)別：l故障隔離速度快 l可處理閉環(huán)網(wǎng)和多電源網(wǎng)故障優(yōu)點(diǎn)： 故障隔離速度快、可靠性高、可處理閉環(huán)網(wǎng)和多電源網(wǎng)故障。缺點(diǎn)： 投資大 對(duì)設(shè)備要求比較高 一般認(rèn)為成熟完善的分布式智能和高速可靠的縱差保護(hù)是最先進(jìn)、最有效的饋線自動(dòng)化保護(hù)方式，適用于架空、電纜或架空-電纜混合線路構(gòu)成的簡(jiǎn)單或是復(fù)雜的任意網(wǎng)架； 特點(diǎn)特點(diǎn)就地控制就地控制集中控制集中控制分布式智能分布式智能縱聯(lián)保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)電壓型電壓型電流型電流型電壓電流型電壓電流型恢復(fù)供電恢復(fù)供電時(shí)間時(shí)間 1min1min 1min1min 10s10s1-3min1-3min3-10s3-10s0s0s電壓驟降電壓驟降次數(shù)次數(shù)2-32-3 2 22 21-21-21-21-21 1通信通信不需要不需要不需要不需要不需要不需要需要（無(wú)需要（無(wú)線、線、EPONEPON、以太網(wǎng)）以太網(wǎng)）P2PP2P、光纖、光纖以太網(wǎng)以太網(wǎng)光纖以太網(wǎng)光纖以太網(wǎng)主站主站不需要不需要不需要不需要不需要不需要需要需