分布式饋線自動(dòng)化方案分析國(guó)電南自

金松茂目錄饋線自動(dòng)化作用和必要性項(xiàng)目理解饋線自動(dòng)化的三種解決方案分布式饋線自動(dòng)化方案混合式饋線自動(dòng)化的思考致謝饋線自動(dòng)化概述—作用1.

提高供電可靠性1.

減少故障停電時(shí)間2.

減少停電面積3.

及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，快速調(diào)度搶修，縮短故障修復(fù)時(shí)間4.

縮短倒閘操作停電時(shí)間2.

改善電能質(zhì)量和提高用戶服務(wù)質(zhì)量3.

提高設(shè)備利用率4.

提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理水平目錄饋線自動(dòng)化作用和必要性饋線自動(dòng)化的三種解決方案分布式饋線自動(dòng)化解決方案混合式饋線自動(dòng)化的思考致謝饋線自動(dòng)化概述—必要性1.

主站進(jìn)行故障定位2.

自動(dòng)完成隔離和恢復(fù)全自動(dòng)式半自動(dòng)式集中型就地型1.

主站進(jìn)行故障識(shí)別2.

通過(guò)遙控完成隔離和恢復(fù)1.

終端間相互交互智能分布式

2.

就地實(shí)現(xiàn)隔離和恢復(fù)3.

處理結(jié)果上報(bào)主站1.

線路開關(guān)間的邏輯配合2.

利用重合器實(shí)現(xiàn)定位、隔離和回復(fù)重合器方式*摘自2013年國(guó)網(wǎng)最新《配電自動(dòng)化建設(shè)與改造標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》饋線自動(dòng)化解決方案—就地控制型1.

根據(jù)就地電壓、電流的變換，由電源出口的重合器或斷路器與線路上的自動(dòng)分段器，按照設(shè)定的邏輯順序動(dòng)作，完成饋線自動(dòng)化就地控制模式，其特點(diǎn)主要有：①

無(wú)需通信支持②

不依賴配電主站（子站）2.

工作原理：①

電壓-時(shí)間型②

電流-計(jì)數(shù)型③

電壓-電流型④

用戶分界型3.

適用場(chǎng)景：適用于不具備通訊網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷密度低的場(chǎng)景。饋線自動(dòng)化解決方案—集中控制式配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)SCADAFA控制主站第三層：通信子系統(tǒng)第四層：FA控制主站FA控制主站的功能主要是提供第五層：SCADA／DMS主站SCADA／DMS主站與饋線自動(dòng)化控制配電人機(jī)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)接口，自動(dòng)處理來(lái)自線路的FTU的數(shù)據(jù)，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，并遙控線路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電。主站相連，可完成配電線路的SCADA監(jiān)控以及更高級(jí)的配電管理功能。通信線FTUFTU第二層：FTU控制箱主要由開關(guān)操作控制電路、不控制線間斷供電電源

、控制箱體等部件組成。聯(lián)絡(luò)開關(guān)分段開關(guān)FTU應(yīng)滿足的基本要求是：①數(shù)據(jù)傳各FTU分別采集相應(yīng)柱上開關(guān)的斷運(yùn)路行器情況，如負(fù)荷、典型基于FTU的饋線自動(dòng)化的組成輸?shù)耐暾?；②時(shí)間響應(yīng)的快速性；電壓、功率和開關(guān)當(dāng)前位置、貯能完成情況等，第一層：一次設(shè)備（并將上述信息由通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)向遠(yuǎn)方配電網(wǎng)自動(dòng)化③不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)和不同響負(fù)荷開關(guān)、分段器等控）制中心。各FTU還可以接受配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心應(yīng)時(shí)間。7下達(dá)的命令進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)方倒閘操作。饋線自動(dòng)化解決方案—分布式控制型停電范圍GOOSEGOOSEGOOSEGOOSEGOOSE40ms10ms200ms10ms200ms過(guò)流保護(hù)計(jì)算時(shí)間GOOSE信號(hào)傳輸確認(rèn)時(shí)間GOOSE信號(hào)傳輸確認(rèn)時(shí)間斷路器跳閘時(shí)間（估）斷路器合閘時(shí)間（估）總時(shí)間<

1s饋線自動(dòng)化方案比較優(yōu)點(diǎn)不足1.

不需通信條件及配電主站/

1.

由于電纜線路故障時(shí)不允許重合閘，不子站支持，投資小，易于實(shí)施，可靠性高。能用于電纜線路上。2.

恢復(fù)供電時(shí)，可能導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)開關(guān)另一側(cè)2.

用于供電質(zhì)量要求不是太高、

非故障線路短時(shí)停電。就地控制型FA沒(méi)有通信條件的城郊、農(nóng)村

3.

分段開關(guān)要耐受重合到故障上時(shí)的電流架空配電線路。沖擊。3.

也可用于具備通信條件的FA

4.

僅能恢復(fù)故障點(diǎn)上游健康區(qū)段的供電系統(tǒng)，作為備用故障隔離手

5.

需要多次重合到故障上，對(duì)系統(tǒng)形成多段。次沖擊，引起電壓驟降。6.

分段開關(guān)采樣斷路器，投資顯著增加。1.

要求出口斷路器多次重合閘，1.

需要通信通道及控制主站，投資較大，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成多次沖擊，適用架空、電纜線路。主要適用于城市對(duì)供電質(zhì)量要求較高的區(qū)域。集中控制型FA2.

供電恢復(fù)時(shí)間在1~3分鐘之間。2.

對(duì)監(jiān)控點(diǎn)較多的配電網(wǎng)，系統(tǒng)龐大、復(fù)雜；一旦主站發(fā)生故障，將影響整個(gè)配電網(wǎng)的故障處理。目錄饋線自動(dòng)化作用和必要性饋線自動(dòng)化的三種解決方案分布式饋線自動(dòng)化解決方案對(duì)混合式饋線自動(dòng)化的思考致謝電纜型方案電纜型：網(wǎng)架和配置邏輯電纜型方案電纜型：典型的故障動(dòng)作過(guò)程1.

檢測(cè)到過(guò)流信號(hào)2.

保護(hù)動(dòng)作，斷路器跳開3.

成功完成故障定位4.

成功完成故障隔離5.

非故障區(qū)恢復(fù)供電6.

過(guò)流信號(hào)消失電纜型方案電纜型：故障定位—基于過(guò)流信號(hào)的分布狀態(tài)以上圖所示為例，對(duì)于配電站2的故障定位：過(guò)流信號(hào)甲、負(fù)1、負(fù)2、負(fù)3、負(fù)4甲、負(fù)1、負(fù)2、負(fù)3、負(fù)10甲、負(fù)1、負(fù)2、負(fù)3甲、負(fù)1、負(fù)2故障定位右側(cè)線路故障饋線故障母線故障左側(cè)線路故障甲、負(fù)1在本區(qū)域內(nèi)沒(méi)有故障2023/4/4

星期二,

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14電纜型方案電纜型：典型自動(dòng)化過(guò)程—線路故障故障定位成功：1.

配電站1定位在相鄰右側(cè)線路2.

配電站2定位在相鄰左側(cè)線路故障隔離成功：1.

配電站1執(zhí)行“負(fù)2”分閘命令，且檢測(cè)“負(fù)2”處于分位2.

配電站2執(zhí)行“負(fù)3”分閘命令，且檢測(cè)“負(fù)3”處于分位2023/4/4

星期二,

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15電纜型方案電纜型：典型自動(dòng)化過(guò)程—線路故障恢復(fù)供電成功：1.

合斷路器甲，恢復(fù)配電站1供電2.

合聯(lián)絡(luò)開關(guān)“負(fù)5”，恢復(fù)配電站2轉(zhuǎn)供電2023/4/4

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16電纜型方案電纜型：典型自動(dòng)化過(guò)程—母線故障故障定位成功：配電站2定位是母線故障故障隔離成功：配電站2執(zhí)行“負(fù)3、負(fù)4、負(fù)10”分閘命令，且檢測(cè)到“負(fù)3、負(fù)4、負(fù)10”處于分位恢復(fù)供電成功：合斷路器甲，恢復(fù)配電站1供電合聯(lián)絡(luò)開關(guān)“負(fù)5”2023/4/4

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17電纜型方案電纜型：典型自動(dòng)化過(guò)程—饋線故障故障定位成功：配電站2定位是饋線故障故障隔離成功：配電站2執(zhí)行“負(fù)10”分閘命令，且檢測(cè)到“負(fù)10”處于分位恢復(fù)供電成功：合斷路器甲，恢復(fù)配電站1和配電站2供電聯(lián)絡(luò)開關(guān)“負(fù)5”必須閉鎖，不能合閘2023/4/4

星期二,

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18電纜型方案典型自動(dòng)化過(guò)程—聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)用需求預(yù)計(jì)過(guò)載1.

聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置動(dòng)態(tài)決策、自動(dòng)適應(yīng)2.

沒(méi)有故障時(shí)，閉鎖合閘操作，防止系統(tǒng)合環(huán)3.

恢復(fù)供電時(shí)，以下情況下將要閉鎖合閘1.

緊鄰故障點(diǎn)2.

系統(tǒng)檢修時(shí)3.

預(yù)判過(guò)載時(shí)4.

饋線故障時(shí)2023/4/4

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19電纜型方案電纜型：通信僅依賴相鄰節(jié)點(diǎn)架空線方案架空線：三電源典型應(yīng)用架空線方案架空線：配置和邏輯邏輯架空線方案架空線：通信僅依賴相鄰節(jié)點(diǎn)架空線方案架空線：負(fù)載預(yù)判和擇優(yōu)恢復(fù)系統(tǒng)狀態(tài)恢復(fù)供電方案不恢復(fù)供電乙過(guò)載、丙過(guò)載乙過(guò)載、丙不過(guò)載合“負(fù)6”合“負(fù)2”合“負(fù)6”合“負(fù)2”乙不過(guò)載、丙過(guò)載乙和丙都不過(guò)載，丙比乙負(fù)載率低乙和丙都不過(guò)載，乙比丙負(fù)載率低混合式饋線自動(dòng)化的思考1.為何引入混合式方式的饋線自動(dòng)化l

分布式FA的局限性?

對(duì)通訊線路投入要求較高?

智能解決局部l

集中式FA的局限性：?

整體投入資金大，對(duì)主站和通信速度依賴度過(guò)高?

饋線自動(dòng)化處理速度慢l

傳統(tǒng)重合器與電壓時(shí)間型FA方式的局限性：?

每次故障都會(huì)導(dǎo)致饋線出線開關(guān)跳閘?

不能實(shí)現(xiàn)饋線潮流、開關(guān)狀況的遠(yuǎn)方監(jiān)控混合式饋線自動(dòng)化的思考2.饋線自動(dòng)化方式的選擇1.

根據(jù)供電可靠性要求、配電網(wǎng)網(wǎng)架情況對(duì)不同的供電區(qū)域采用不同的饋線自動(dòng)化方案；2.

一個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)中不同線路可以采用相適應(yīng)的不同饋線自動(dòng)化方案，協(xié)同完成整個(gè)配電網(wǎng)的饋線自動(dòng)化：①

就地型自主完成轄區(qū)內(nèi)的饋線自動(dòng)化；②

集中式除完成轄區(qū)線路的饋線自動(dòng)化，還要作為就地式的后端監(jiān)視和后備，實(shí)現(xiàn)就地和集中的兩層處理；國(guó)電南自對(duì)于混合式饋線自動(dòng)化的思考3.混合式饋線