第六章 配电网馈线自动化

第6章配电网馈线自动化6.1馈线自动化模式馈线自动化FA（FeederAutomation）是指在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作以优化配网的运行方式，从而达到充分发挥现有设备容量的目的；在故障时获取故障信息，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域的供电，从而达到减小停电面积和缩短停电时间的目的；在单相接地等异常情况下,对单相接地区段的查找提供辅助手段。1.就地控制方式（1）利用重合器和分段器（2）利用重合器和重合器（3）利用点对点通信,现地隔离故障，故障信息上传2.远方集中监控模式远方集中监控模式由变电站出线断路器、各柱上负荷开关、馈线监控终端、通信、配调中心站组成。每个开关或环网柜的馈线监控终端要与配调中心站通信，故障隔离操作由馈线自动化主站以遥控方式进行集中控制。6.1馈线自动化模式6.2基于重合器的馈线自动化

采用配电网自动化开关设备的馈线自动化系统，不需要建设通信通道，利用开关设备的相互配合，实现隔离故障区域和恢复健全区域供电。重合器和重合器配合模式，重合器和电压-时间型分段器配合模式及重合器和过流脉冲计数型分段器配合模式。一、重合器的功能

当故障发生后，若重合器监测到超过设定值的故障电流，则重合器跳闸，并按预先整定的动作顺序做若干次合、分的循环操作。若重合成功则自动终止后序动作，并经一段延时后恢复到预先整定状态，为下一次故障做好准备。若经若干次合、分的循环操作后重合失败则闭锁在分闸状态，只有通过手动复位才能解除闭锁。二、分段器的分类和功能

分段器是一种与电源侧前级开关（如重合器等）配合，在失压或无电流的情况下自动分闸的开关设备，一般不能断开短路故障电流。分段器的关键部件是故障检测装置(FaultDetectingDevice，FDD)。根据故障判断方式的不同，分段器可分为电压-时间型分段器和过流脉冲计数型分段器两类。6.2基于重合器的馈线自动化

1.电压-时间型分段器电压-时间型分段器根据加压、失压的时间长短来控制其动作，失压后分闸或闭锁，加压后合闸。一般由带微处理器的分段器故障检测装置根据馈线运行状态进行控制。电压-时间型分段器有两个重要参数：X时限和Y时限需整定。X时限，从分段器电源侧加压至该分段器合闸的时延；Y时限，又称为故障检测时间，若分段器合闸后在未超过Y时限的时间内又失压，则该分段器分闸并闭锁在分闸状态，待下一次再得电时也不再自动重合。分段器故障检测装置一般有两套功能。第一套是应用于常闭状态的分段开关；第二套是应用于处于常开状态的联络开关。可通过参数配置实现两套功能的切换。对于辐射状馈线，将分段器的故障检测装置设置为第一套功能。当分段器的故障检测装置监测到分段器电源侧得电后起动X计时器，经过X时限规定的时间后，令分段器合闸；同时起动Y计时器，若在计满Y时限规定的时间以内，该分段器又失压，则该分段器分闸并闭锁在分闸状态，待下一次再得电也不再自动重合。1.电压-时间型分段器安装于处于常开状态的联络开关处的分段器故障检测装置要设置在第二套功能。安装于联络开关处的分段器故障检测装置要对两侧的电压进行监测，当监测到任一侧失压时起动XL计数器，规定时间XL时限后，使分段开关合闸。同时起动Y计时器，若在计满Y时限规定的时间以内，该分段器同一侧又失压，则该分段器分闸并闭锁在分闸状态，待下一次再得电也不再自动重合。

2.过电流脉冲计数型分段器

过电流脉冲计数型分段器通常与前级的重合器或断路器配合使用，它不能开断短路故障电流。但在一段时间内，能记忆前级开关设备开断故障电流动作次数。在预定的记忆次数后，在前级的重合器或断路器，将线路从电网中短时切除的无电流间隙内，分段器分闸，隔离故障。若前级开关设备开断故障电流动作次数未达到分段器预设的动作次数，分段器在一定的复位时间后会清零动作次数并恢复到预先整定的初始状态，为下一次故障做好准备。

三、重合器与电压-时间型分段器配合

A为重合器，整定为一慢二快，即第一次重合时间为15s，第二次重合时间为5s。B和D采用电压-时间型分段器，X时限均整定为7s。C和E采用电压-时间型分段器，X时限均整定为14s。所有分段器的故障检测装置的Y时限均整定为5s。分段器均设置在第一套功能。1.辐射状网故障区段隔离A采用梳重合瓣器，战整定掌为一床慢二阔快，疫即第寇一次距重合慎时间剖为15灭s，第准二次土重合浓时间狠为5s。B、C和D采用罢电压-时间需型分网段器只并且起设置超在第痛一套赏功能挪，X时限跌均整炒定为7s，Y时限纲均整渗定为5s。E也是白采用翻电压-时间和型分塑段器套，但橡设置刻在第怜二套问功能叶，其XL时限蒸整定达为45滤s，Y时限爹整定粘为5s。2.环状画网开副环运传行时脾的故辰障区梳段隔希离三、姐重合摔器与齿电压-时间烧型分村段器齿配合（1）分赤段器疯的时己限整暮定。分段斧器的Y时限忘一般敬可以罢统一紫取为5s；分段役器的X时限原的整真定。第一巩步：猜确定扭分段爹器合桥闸时先间间斗隔，容并从僻联络肺开关妄处将浮配电富网分完割成稠若干惜以电管源开膨关为花根的旧树状拦（辐纷射状斗）配执电子族网络聪。第二她步：僵在各构配电机子网政络中免，以缠电源趣节点答合闸访为起赠点，初分别艰对各尼个分赤段器排标注搞其相似对于贵电源袄点合债闸时搏刻的辈绝对已合闸芳延时房诚时间园，并廉注意洒任何享时刻相不能未有一欠台以中上的塔分段吊开关牢同时本合闸亮。第三墨步：毁某台录分段器器的X时限互等于怀该开管关的仆绝对明合闸难延时用时间嫩减去泻其父待节点筛分段赛器的弓绝对疏合闸抓延时低时间泛。三、辫重合岁器与恰电压-时间赞型分超段器蹲配合3.重合忙器与践电压-时间具型分胜段器蒜配合模的整分定方乘法（2）悦联络饼开关发的时漆限整采定“手脏拉手混”的引环状招配电踢网只凶有一城台联遥络开晚关参榴与故配障处朋理时刑，分每别计乏算出鸡与该姿联络披开关斗紧邻享的两犯侧区谣域故羞障时绍，从岭故障剪发生振到与逐故障区域相连肺的分天段开劫关闭沃锁在睁分闸范状态创所需份的延荒时时姐间TL（左旦）TR和（顾右）联，取其芦中较淹大的明一个痰记作Tma件x，则XL时限拔的设买置应亿大于Tma沸x。这诞样整经定是允岩许在梢故障枝后重裳合过画程中级可从踪蝶任一蓬侧进坊行按顺棋序的糟依次终合闸般。3.重合肺器与易电压-时间障型分耻段器翼配合味的整概定方补法四、网重合矿器与娱过流舰脉冲赤计数晕型分忙段器伙配合1.隔离曾永久黎故障李区段2.隔离愿暂时伟性故浓障区匹段五、刃基于渠重合思器的滨馈线钻自动爽化系宿统不项足（1）为栋了隔森离故唇障，径重合销器和叫分段宵器要自进行镰多次搂分合扎操作任，切澡断故珠障的厌时间唇较长否，且捎对设型备及拉负荷欺造成炒一定岛的冲困击。蓬当采呀用重砍合器独与电晋压－栗时间夸型分语段器钥配合丛隔离壳开环资运行秩的环卷状网牧的故踩障区榨段时祥，要附使联啦络开企关另骄一侧胆的健喊全区非段所撇有的写开关物都分匆一次肤闸，津造成斗供电狮短时奔中断疮，更绝加扩倍大了肉事故桂的影浅响范效围。（2）基爸于重散合器负的馈雕线自迅动化烫系统拐仅在灿线路冷发生俘故障芦时发拔挥作绸用，星而不卧能在沫远方敢通过拴遥控愚完成铸正常匙的倒渠闸操探作。（3）基逆于重匹合器妻的馈铲线自虾动化险系统津不能成实时尘监视崇线路碎的负税荷。（4）当吗故障沸区段腊隔离巡寿后，抱在恢栏复健竿全区借段供抓电，顿进行锐配电滔网络踪蝶重构鸭时，纪无法翅确定悬最优梢方案哥。6.含3基于耳馈线海监控张终端拿的馈最线自胶动化系统湾由馈展线监难控终瓶端、劣通信惜网络滑及主何站系僻统构南成。一、豆系统镇概述当配债电网乖发生体故障执后，觉各相懂关馈果线监正控终链端将轰相应屯的分脸段开痛关及迫联络泛开关亲处的艺实时衡信息津通过残数据灭通信垮传到稍主站翠系统夹，主怜站系镇统根专据一驼定的躬故障供区段犁定位估算法裁自动回定位句出故孔障所召在区按段，趟并下锈发命牢令给参相关秩馈线魄监控辽终端叨操作溪开关就设备箩将故漆障区尖段隔昏离，芬并恢懂复非刘故障盈区段武供电擦。对于拒辐射涉网、充树状场网和斑处于结开环单运行胀的环层状网贪，故勇障区片段定涨位只倡需要首判断砖沿线值的各赌个开妄关是按否流伞过故施障电霜流。假如著线路袍出现寒单一殊故障马，沿袜电源散到负江荷的音方向篇最后捏一个灾经历怕了故抖障电舍流和龙第一娇个没单有经爸历故屋障电桌流的无开关衫之间蛋为故拴障区粱段。为了笋确定躺开关往上是攀否流巴过故答障电植流，狱需要源对安送装于四其上刃的各员台馈组线监坛控终爪端进稍行整惜定，益由于映不是献通过目对各拢个开示关整酿定值承的区谋别来租定位仅故障杜区段残，所押以这岔种整两定较待方便屈。配电面网故赔障区话段定悲位最存基本筒的问爹题就如是如膛何用揉合理汽的数津学方拣式来酿描述胃故障赚区段饶定位拍问题芬，并间快速痛求解购。二、贿基于寄网基包结构椒矩阵医的定姨位算紧法通过为网基仙结构砌矩阵D和故灯障信座息矩撑阵G的运坏算，雕得到袄一个躲故障齿判断贿矩阵P，根彻据故游障判读断矩志阵P判断盐和隔磨离故炭障区恨段。1.网基元结构偏矩阵D网基载结构恼矩阵D描述滥了配裤电网挨的潜臂在联休接方皆式,它取谜决于岁配电翁线路先的架杰设。图6-屈8一个科简单柱的配喝电网1.网基碗结构络矩阵D网基队结构乓矩阵D描述奴了配漠电网谈的潜馒在联梁接方恨式,它取枪决于周配电衫线路签的架扔设。图6-棍8一个编简单怪的配兆电网二、勾基于肃网基滴结构缩慧矩阵苦的定悔位算夜法2.故障离信息腾矩阵G如果吵节点遗的开丧关经嫩历了异超过咽整定惹值的呜故障授电流悄，则烘故障稠信息板矩阵G的第钥行第士列的充元素歇置0；反园之则暑第行酬第列灰的元莲素置1；故障枝信息波矩阵G的其茫他元掠素均荷置0。也即铸故障虑信息凶反映继在矩刺阵G的对那角线刷上。二、灯基于非网基今结构叼矩阵略的定漏位算匙法如图6-干4所示字，节掀点3和节苗点4之间无发生除故障致，则睛相应认的故首障信调息矩辨阵G为3.故障潮判断脆矩阵P故障自区段既两侧文的开室关必平定一饱个经骄历了叔故障湾电流葬，另助一个思未经旁历故削障电阻流。迈而且图故障天区段肿的一售个没俱有故家障信夫息节厦点的拼所有面相邻佩节点牌中，牵不存颗在两常个以键上的夹节点铜有故殃障信腰息。二、滔基于衫网基冤结构占矩阵篇的定凯位算抓法网基寻结构毕矩阵D和故白障信假息矩费阵G相乘概后得秩到矩遗阵Q，再急对矩凉阵Q进行迷规格纹化后千就得互到了锄故障吴判断时矩阵P，即其中喇代表雾规格僵化处慈理三、宅基于魔网基护结构忌矩阵隙的定洪位算岸法如果搁矩阵D中的倍元素敞为1(表示替节点艰与节斧点亩相照邻）上；矩阵G中的题元素练即节凡点j无故稿障；并且坐对应椅的矩巧阵G中的荣元素秧至界少有撕两个贱为0（表博示有肥两个轰以上击与节走点学相邻兵的节英点有辞故障遗信息联）；则节屑点j一定鄙不是疏构成兄故障闪区段搬的节里点与；必须精对矩迷阵Q进行齐规格带化处映理，妹也就衫是将扛矩阵Q中第j行和绘第j列的积元素农全置青为0。若故阻障判泰断矩蜘阵P中的蜻元素(X息OR表示伙异或)，则蚀故障纪发生战在馈畜线上暴的第i节点乱和第j节点败之间候的区顺段。例6-长1分析缎图6-吊9所示伴的一奸个较闻复杂忠的配魂电网灰络故吉障区圣段判炕定方养法。图6-欺9一个箩较复料杂