自适应复杂配电线路的就地型馈线自动化策略

自适应复杂配电线路的就地型馈线自动化策略

周均

国网重庆市电力公司永川供电分公司 重庆 402160

摘要：现如今，我国是经济迅猛发展的新时期，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，就地型馈线自动化利用重合器和分段开关之间的动作配合，不依赖与主站通信，实现配电线路故障的就地定位和隔离。当前就地型馈线自动化存在需两次重合闸操作、分段开关延时合闸参数不能自适应运行方式及网架结构调整等问题。鉴此，提出了一种基于断路器的自适应就地型馈线自动化模式，结合小电流接地故障暂态选线技术，提出“一个级差、一个时限、一次重合闸”的自适应动作策略。最后，利用ＲＴＤＳ仿真验证了所提策略的有效性，并分析了该模式在实际配电线路中的应用成效。

关键词：就地型馈线自动化；自适应；断路器；ＲＴＤＳ

引言

随着电力系统向智能化、互联化方向的发展，越来越多的先进技术和设备应用于系统改造中。同时位于电力系统的终端———需求侧用户对电力供应水平和电能质量的要求越来越高，对持续供电能力和停电的快速恢复要求也越来越高，这就促使电力系统向更加智能和自动高效的方向发展。配电网作为直接面向用户的电网末端，在发→输→配→用的电力系统流程环节中起着传输和分配电能的作用，其是对用户用电感受影响最直接和最重要的一个环节。配电网自动化水平的高低及其处理故障的能力和响应时间都是最为重要的指标，提高配电网自动化水平不仅能提高电网的供电可靠率，还能直观地提高用户的用电满意度。

1工作原理

本次改造主要依据就地型馈线自动化选型技术原则，选取电压—时间型。电压—时间型馈线自动化是通过断路器“无压分闸、来电延时合闸”的工作特性配合变电站出线断路器二次合闸来实现，一次合闸隔离故障区间，二次合闸恢复非故障段供电。该线路供电半径过大，当线路三分段时保护无法做到时间配合，支线故障经常越级到变电站内断路器，这是选择电压—时间型馈线自动化的主要原因。

2自适应复杂配电线路的就地型馈线自动化策略 

2.1就地智能分布式馈线自动化控制

配电线路中能够直接反应线路运行状态的参数是电压和电流，因此通常在配电线路监视过程中取电压和电流作为判断线路是否出现故障的依据，形成了就地智能分布式馈线自动化控制技术。该技术能够根据线路是否存在过电流或者欠电压等情况对电网进行重新构设，并且应用证明联络开关安装位置和线路的分段数目对于系统控制参数的选择没有直接影响，因此进行配电线路控制过程中不需考虑联络开关。当配电线路采用智能负荷开关的时候，线路各段的控制开关会在事先设定好的功能下相互协调工作，自发的对运行过程中的故障进行隔离和重构，如若配电线路中采用的是断路器，则与之相连的断路器等的开关功能可以自由控制，对出现的故障快速响应处理，对故障进行切断或隔离，保证正常线路的供电需求。

2.2架空线路选型布点原则

C、D、E类供电区域架空线路主要通过安装远传型故障指示器实现配电自动化覆盖。其它区域未实现配电自动化覆盖的线路可根据实际需求采用远传型故障指示器；已实现馈线自动化的架空线路原则上不宜重复安装远传型故障指示器，对于线路较长、支线较多的架空线路，可通过安装远传型故障指示器进一步缩小故障查找区间，快速定位故障点。自动化开关之间、远传型故障指示器之间可加装就地型故障指示器，进一步缩小故障定位区间。变电站同一母线馈出的架空线路原则上应选用同一技术原理的故障指示器。对于空载线路，应选用外施信号型或暂态特征型远传故障指示器。外施信号型故障指示器需要在变电站母线或线路首端安装与其信号类型相匹配的信号发生装置。暂态录波型远传故障指示器仅在同母线馈线主要为架空线路的情况下适用。对于A+、A类供电区域的架空线路，可在大于2km的分段区间以及大分支线路处补充安装一套远传型故障指示器。对于B类供电区域的架空线路，可在架空线路主干线每2km安装一套远传型故障指示器；对于C类供电区域，架空线路主干线每3~5km安装一套远传型故障指示器；对于D类供电区域，架空线路主干线每5~6km安装一套远传型故障指示器；对于E类供电区域，每6~8km安装一套远传型故障指示器。对于地理环境恶劣、故障巡查困难、故障率较高的线路，可适当减小远传型故障指示器安装间隔。架空线路未装设FTU的干线分段开关处应安装远传型故障指示器。架空支线长度超过2km且挂接配变超过5台或容量超过1500kVA时，在支线首端安装一套远传型故障指示器；其它情况可装设架空就地型故障指示器。第一个远传型故障指示器应靠近变电站安装。未安装远传型故障指示器的架空线路与电缆线路连接处应安装架空就地型故障指示器。

2.3短路故障处理

线路上所有断路器均具备选线、选段、联络点功能。自适应就地型馈线自动化开关成套设备，处理短路故障的动作逻辑如下。分段断路器的动作逻辑为：①合闸正常运行中，首次检测到过流信号，只记录过流信号，不启动保护跳闸；②检测到无压后分闸，来电延时Ｘ时限合闸；③合闸后再次检测到过流信号，则保护跳闸并闭锁正向合闸，实现故障切除；④合闸后未检测到过流信号，则保持合闸状态；⑤若开关处于分位和两侧无压状态，当一侧检测到瞬时残压时，则闭锁反向合闸。分支断路器配置零秒速断保护和一次重合闸，动作逻辑为合闸正常运行中，检测到过流信号则启动保护跳闸；进行一次重合闸，瞬时故障则恢复供电，永久故障则保护跳闸切除支线故障；合闸正常运行中，未检测到过流信号，则失压后不分闸。分界断路器配置零秒速断保护，不配置重合闸，动作逻辑为合闸正常运行中，检测到过流信号，则启动保护跳闸切除用户短路故障。联络开关的动作逻辑为两侧有压时开关处于分位，当一侧失压后，延时合闸，延时时间必须大于联络开关两侧完成故障定位并隔离的最长时间。

2.4主站集中式馈线自动化控制

主站集中式馈线自动化主要是由主站对馈线故障的情况进行实时监视，紧急控制。对于10kV配电网路的主控部分，配电主站充分利用了较为先进的通信技术进行配电线路信息数据的实时采集、整理分析、储存调用等，实现了配电线路的自动化监管。为了更好地发挥配电主站的监视作用，将其与地理信息系统一同应用能够使配电线路的故障定位更准确，使得整个馈线自动化系统能够对配电线路的运行状态进行全方位的监视和控制。

结语

提出了一种自适应就地型馈线自动化策略，设计了断路器开关逻辑，减少重合闸次数，兼顾短路故障与接地故障处理，减少停电区域，接地故障选线精确度高，当线路运行方式改变后也无需调整断路器的参数，适用于多分段多联络的配电线路。

参考文献

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