智能分布式馈线自动化技术分析

重 合 器 方 式
FA
实现方式
实现原理
特点
通信要求
适用场合 适用于供电可 靠性要求一般 的供电区域大 量使用
半 自 动 FA 配网监控系统采集到的故障 模式 区段信息，由后台分析软件 定位分析故障区段，人工遥 控隔离故障和遥控恢复供电。
对于配电子站和配电终端 主 从 式 通 信 的要求都比传统集中处理 网络 FA功能的装置及通信要求 大大降低， 设备成本低。
实现方式 实现原理
特点 只需局部拓扑信息，能更 好地适应线路变更 无需配电主站、子站的配 合，具有更高的可靠性。
通信要求 适用场合 分布式对 适合电能质量 等 通 信 网 要求高的场合 络
方 式 比 较
智 能 分 布 在馈线网络上发生相间故 模式 障或三相故障后，FTU采用 对等式的通信网络，线路 上的开关控制器之间互相 通信，收集相邻开关的故 障信息，综合比较后确定 出发生故障的区段, 跳开该 区段两端的开关, 完成故障 隔离动作。 重 合 器 模 根据变电站出线保护重合 式 闸到再次出现故障电流的 时间确定故障区域（电压 时间型）或根据重合器开 断故障电流动作次数确定 故障区域（电流计数型）。
智能分布式馈线自动化技术
主要内容

馈线自动化实现模式 智能分布式FA系统关键技术 典型应用：世博园区智能自愈线路
馈线自动化实现模式
集中式馈线自动化方式
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全自动方式： 配电主站或子站通过快速收集区域内配电终端 的信息，判断配电网运行状态，集中进行故障 识别、定位，自动完成故障隔离和非故障区域 恢复供电。 半自动方式： 配电主站或子站通过收集区域内配电终端的信 息，判断配电网运行状态，集中进行故障识别、 定位，通过遥控或人工完成故障隔离和非故障 区域恢复供电。
FA配置方案：半自动FA方式
调度员通过遥控实 现FA功能
调度员
调度员
调度员开出工作 单，现场处理故障
遥控方式
人工方式
配电主站软件分析 故障范围，得出隔 离及恢复方案。
配电主站软件分析 故障范围，得出隔 离及恢复方案。
DSCADA系统
遥控实现FA DSCADA采集故障 信息
DSCADA系统
DSCADA采集故障 信息 人工实现FA
FA

故障处理及供电恢复速度 不 需 要 通 慢 信 对系统及用户冲击大 需改变变电站速断保护定 值及重合闸次数 同一线路上、下级重合器 动作缺乏选择性 网络重构后，需改变重合 器的整定参数 多电源多分支的复杂网络， 参数配合困难 不支持信道问题解决后需 具备的SCADA功能及高层 在线和离线管理功能
配电网络（带遥控）
配电网络（无遥控）
配电主站 系统
集中智能式FA
智能子站或主站分 析故障范围，得出 隔离及恢复方案。
全 自 动 方 式
FA
智能子站1
变电ຫໍສະໝຸດ Baidu1
智能子站之间相互 通信，分析网络拓 扑 智能子站与FTU进 行主从式通信。 智能子站向FTU 发出控制命令实 现FA功能。
FTU 1 常闭
FTU2 常闭
FA 方 式 比 较
全 自 动 模 集 中智 能模 式是指 现场 的 式 FTU将检测的故障信息上传 给主站或子站，由主站或子 站根据配电网络的实时拓扑 结构，按照一定的算法进行 故障定位，下达命令给相关 的FTU跳闸隔离故障。
需要全局拓扑分析 必 须 要 建 设 适用于多电源 可以进行全网优化分析计 有 效 而 又 可 复杂的网络 算 靠的通信网 络，对配电 网通信的依 赖性强
配电主站 系统
分布式FA故障处理 结果上报配电主 站，FA执行过程不 需要主站参与。
分布智能模式FA
智能子站相互间进 行通信，根据所采 集的信息，对故障 点定位，自动隔离 故障的区间，及执 行恢复供电方案。
智 能 分 布 式 方 式
FA
变电站1
智能子站1 常闭
智能子站2 常闭
智能子站3 常闭
智能子站4 常开 智能子站8 变电站2 常闭 智能子站7 常闭 智能子站6 常闭
现场带电仿真测试

将试验线路在仿真环境中实现分布式配电网络运行模拟、故障状态以 及控制响应模拟； 在现场不停电条件 下，仿真环境中模拟各种故障，验证分布式FA处理 是否正确。
FTU3 常闭
FTU4 常开 FTU7 常闭 FTU6 常闭 FTU5 常闭
智能子站2
变电站2
就地式馈线自动化方式
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智能分布式： 通过配电终端之间的故障处理逻辑，实现 故障隔离和非故障区域恢复供电，并将故 障处理的结果上报给配电主站。配电主站 和子站可不参与处理过程。 重合器方式： 在故障发生时，通过线路开关间的逻辑配 合，利用重合器实现线路故障的就地识别、 隔离和非故障线路恢复供电。

与站内继电保护协调动作，实现分布式FA。在保护前还是后FA动作， 是一个问题。 变电站内N条线路都配置有分布式FA，需要FA协调功能。
智能开关柜一体化设计


智能化开关柜将馈线自动化分布 式终端及网络通信终端与一次开 关设备进行整体集成，实现一次 、二次、通信、监控装置的综合 利用和配置，可以简化调试和安 装，扩大智能化功能。 智能化开关柜可以大大减少一次 和二次设备之间的重复安装和调 试，节省调试时间，提高工作效 率。
适合于网架结 构比较简单， 不具备通信手 段或通信条件 不完善可靠性 较低的场合。
智能分布式FA系统关键技术
智能分布式FA系统总体架构

智能分布式FA系统实现与配电主站系统三遥互联，在FA动作时主站系 统处于观测者的角色。
对等通信下的信息交换机制

对等通信 局部信息建模 信息交互
与变电站自动化系统的接口
重合器1 变电站1
分段器 2
分段器 3
分段器 4
重合器FA模式
分段器 5 分段器 8 分段器 7 分段器 6
重合器9 变电站2
重合器与电压-时间型分段器配合： （1）出现故障时，重合器分闸，分段器完全失压 后跳闸，重合器延时重合，分段器依次按时限顺序延时 X时间自动合闸； （2）若再次合闸到故障区段，重合器分闸，最靠 近故障区段的电源侧分段器因为在合闸后Y时间内检测 到失压而跳闸并闭锁,实现故障隔离； （3）重合器第2次重合恢复电源侧非故障区段的供 电；联络开关在检测到一侧失压后可以延时合闸，恢复 负荷侧非故障区段的供电。