智能配电系统故障自愈与快速恢复课件.ppt

1、 智能配电系统故障自愈与快速恢复 故障发生-QF1跳闸-QF1重合-QF1再次跳闸 Q1分闸 Q2分闸 QF1合闸-QL合闸QF1Q1Q2QLQ3Q4QF2自动化:机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，其目标是“稳，准，快”。智能化:由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合,随着信息技术的不断发展，其技术含量及复杂程度也越来越高通过检测分段开关两侧的电压来控制其分闸或合闸。故障发生-QF1跳闸-Q1和Q2检测到两侧失压后跳闸-QF1重合-Q1检测到有电，合闸-QF1再次跳闸-Q1检测到失压，再次跳闸并

2、闭锁-QF1二次重合-QL检测到一侧失电，长延时合闸-Q2合闸-QF2跳闸-Q2检测到失压，再次跳闸并闭锁-QF2重合-Q4合闸-Q3合闸-QL合闸设定分段开关在连续计数到两次及以上故障电流后分闸隔离故障。故障发生-QF1跳闸；Q1和Q2检测到一次故障电流-QF1重合-QF1再次跳闸；Q1和Q2再次检测到故障电流-Q2跳闸-QF1重合 缺点：线路分段不宜太多，避免重合闸动作次数太多 无PT，即使有备用电源也不能恢复费故障段供电与电压就地控制型相似，只是电源出口断路器在一次重合后将电流速断保护改为延时动作，分段开关为带速断保护的重合器。优点：无需配置蓄电池无需远程控制缺点：跳合次数多，过流冲击大

3、；分段多时，延时整定难，保护配置复杂；对开关要求高，需有重合、计数功能的断路器接线有局限性，适合分段较少的线路配电自动化系统总体架构配电自动化系统总体架构 主站集中式馈线自动化指的是配电主站系统依靠多种通讯方式（光纤通讯、载波通讯、无线通讯等），将配电终端（FTU、DTU等）采集到的故障信号（一般是过流信号）收集起来，结合主站系统已经建立的拓扑模型进行分析，得到故障区域，而后下发遥控命令，将故障区域周围的开关控分以隔离故障，再对相应的联络开关控合以转移非故障失电区域的负荷。由于整个动作过程全部由主站控制，所以称为主站集中式。配电自动化主站基本功能主站辅助决策系统具备智能预警、故障诊断、故障恢复

4、三方面的功能。在故障恢复方面，辅助决策系统在故障后通过拓扑搜索与重构算法，得出恢复方案，并提供给值班员。主站控制动作逻辑执行分为闭环控制和开环控制两种，控制方式可人工设置。优点：能同时实现故障隔离和运行监视，功能灵活、完善维护方便(集中维护）遥控实现方式简单架空线和电缆线都适用缺点：通信系统和主站、子站系统投资较大对于监控点比较多的配网，该模式庞大、复杂，主站故障会影响到整个配网的故障处理通信和主站（或子站）进行故障信息处理花费的时间较长，影响系统重构时间系统可靠性过度依赖通信系统的可靠性基于点对点对等P2P通信技术，能够在数秒内完成故障隔离和恢复供电。故障发生-QF1跳闸-QF1重合-QF1

5、再次跳闸 Q1分闸 QL合闸基于短路接地过流信号的故障判断：“手拉手线路”采用“两者取其一”逻辑“T”接线路采用“三者取其一”逻辑，T接点开关增多，以此类推末端开关“直接判定”逻辑组组160A组组350A组组4 30A组组540A组组660A100A Max350A Max400A Max120A0A0AN.O.N.O.组组2 120A260AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8IR6IR4IR1IR5 故障发生，变电站出线断路器过流保护、IR5和IR10过流保护启动，IR10即可发信令IR5过流保护延时动作IR10组组720A组组160A组组350A组组4 30A组组540A组组660A1

6、00A Max350A Max400A Max120A0A0AN.O.N.O.组组2 120A20AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8IR6IR4IR1IR5 IR10在故障发生后40ms内跳闸，故障被隔离，变电站出线断路器过流保护和IR5过流保护返回IR10组组720A组组160A组组350A组组4 30A组组540A组组660A100A Max350A Max400A Max120A0A0AN.O.N.O.组组2 120A20AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8IR6IR4IR1IR5 IR4和IR6随后跳闸IR10组组720A组组160A组组350A组组4 30A组组540A组组

7、660A100A Max350A Max130A Max120A0A60AN.O.N.O.组组2 120A20AN.O.IR3IR9IR2IR7IR8IR6IR4IR1IR5 IR1和IR8合闸，且系统未过负荷。整个过程不超过10s。IR10组组720A四分段三联络结构主干架空线故障（1）发生故障后，变电站出线断路器和相应的分段断路器配电终端装置能检测到故障电流，作为故障判断的依据，据此可确定故障区段。（2）变电站出线断路器速断保护动作，其余断路器不跳。（3）变电站出线断路器重合闸，通常整定时间为0.7S。若为瞬时故障时，经过一次重合闸后，重合成功，线路恢复供电。若为永久故障，变电站出线断路器

8、后加速跳闸，FA自愈逻辑启动。主干架空线永久故障后供电恢复情况（4）通过配电终端装置控制区间两端断路器跳闸，隔离故障。（5）合上分段断路器，使非故障区域恢复供电。智能分布式馈线自动化基本功能：一次网架的任意变化，二次保护的逻辑不需做任何变动，仅需对少量基本参数做微调；系统发生故障后，分布式智能馈线自动化可以在40-100ms之内快速隔离故障，6-10s之内恢复非故障线路段供电；可以接入储能系统或其他的新能源；系统发生多重或是相继故障都能正确动作，不扩大不必要停电范围和时间；分布式智能馈线自动化并不是要摒弃主站系统，它可以和主站进行完美的配合。主站系统可以无障碍地对分布式智能终端进行监控、甚至修

9、改基本参数等。国网智能分布式配电终端通用技术规范部分条款特点：各智能分布式配电终端仅通过与相邻智能分布式配电终端之间各智能分布式配电终端仅通过与相邻智能分布式配电终端之间的对等通信收集故障信息；的对等通信收集故障信息；智能分布式配电终端内部拓扑建模仅包含本地及相邻的设备；智能分布式配电终端内部拓扑建模仅包含本地及相邻的设备；配电线路发生变更，其拓扑发生变化时，最多修改配电线路发生变更，其拓扑发生变化时，最多修改3台配电终台配电终端参数，即仅需修改与变更相邻的终端参数，其他终端中的任端参数，即仅需修改与变更相邻的终端参数，其他终端中的任何参数不应修改；何参数不应修改；国网智能分布式配电终端通用技

10、术规范部分条款特点：智能分布式智能分布式FA适用于双电源电缆环网；适用于双电源电缆环网；开关之间的网络拓扑连接基于图形方式建立连接，并自动生开关之间的网络拓扑连接基于图形方式建立连接，并自动生成线路间的拓扑关系；成线路间的拓扑关系；智能分布式智能分布式FA故障处理逻辑应能够自动适应配电网络运行故障处理逻辑应能够自动适应配电网络运行方式改变，配电网络运行方式改变时不需要对任何智能分布方式改变，配电网络运行方式改变时不需要对任何智能分布式配电终端的整定和参数作修改；式配电终端的整定和参数作修改；恢复非故障区供电时须考虑环网对端电源的转供能力；恢复非故障区供电时须考虑环网对端电源的转供能力；优点：每

11、个监控点都是智能点，是真正的智能化系统不要求出口断路器进行重合闸配合故障停电时间降至最低，故障影响范围降至最少网孔式或环网式通信结构，任一接点通信故障不影响系统不需要考虑传统的保护配合配网可自由接入风电等新能源，还可接入电能储能系统，完全满足智能电网的要求缺点：对自愈环通信系统要求较高对监控点智能设备要求较高与现有监控系统和保护的控制配合较复杂与集中式比较，维护工作较大 通常用于闭环运行的电缆环网。比较故障电流的方向或相位，在发生故障时，直接跳开故障段两侧开关，不中断对非故障段用户的供电，实现无缝自愈。点保护是指只利用自身信息就做出故障判断和动作出口。除了利用保护装置自身采集的信息外，还要利用

12、系统中其它信息，做出故障判断和动作出口；发生故障，系统中众多相关保护将同时启动综合信息、判断分析故障、并做出决策，即要进行并行处理以保护自身设别或局部系统。常规型和保护型的区别：l故障隔离速度快 l可处理闭环网和多电源网故障优点：故障隔离速度快、可靠性高、可处理闭环网和多电源网故障。缺点：投资大 对设备要求比较高 一般认为成熟完善的分布式智能和高速可靠的纵差保护是最先进、最有效的馈线自动化保护方式，适用于架空、电缆或架空-电缆混合线路构成的简单或是复杂的任意网架；特点特点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纵联保护纵联保护电压型电压型电流型电流型电压电流型电压电流型恢复供电恢复

13、供电时间时间 1min1min 1min1min 10s10s1-3min1-3min3-10s3-10s0s0s电压骤降电压骤降次数次数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（无需要（无线、线、EPONEPON、以太网）以太网）P2PP2P、光纤、光纤以太网以太网光纤以太网光纤以太网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要不需要不需要不需要不需要小电流接小电流接地定位地定位不具备不具备不具备不具备不具备不具备可以可以可以可以可以可以投资投资较低较低低低较高较高较高较高高高很高很高应用场合应用场合架空线架空线辐射型辐射型架空线架空线架空线架空线架空线或架空线或电缆环网电缆环网对供电质量对供电质量要求高的线要求高的线路路接有重要负接有重要负荷的电缆环荷的电缆环网网电力线载波无线网 GPRS WIFI光纤网 EPON 以太网