饋線自動化技術方案.pptx

饋線自動化技術方案,全國輸配電技術協(xié)作網(wǎng)配電自動化專委會委員 許繼集團 珠海許繼電氣有限公司 自動化產(chǎn)品線經(jīng)理 2018年5月,目 錄,饋線自動化的認識,饋線自動化建設目標,典型饋線自動化方案,1,2,3,4,饋線自動化建設原則,目 錄,饋線自動化的認識,饋線自動化建設目標,典型饋線自動化方案,1,2,3,4,饋線自動化建設原則,定義：指對配電線路運行狀態(tài)進行監(jiān)測和控制，在故障發(fā)生后實現(xiàn)快速準確定位和迅速隔離故障區(qū)段，恢復非故障區(qū)域供電。（Feeder Automation，簡稱FA）,1.1饋線自動化定義,集中調控饋線自動化,1.重合器式饋線自動化,2.智能分布式饋線自動化,3.分界看門狗型,就地型線路自動化,1.主站集中全自動型,2.主站集中半自動型,4.繼電保護型,1.2饋線自動化分類,1.3就地型饋線自動化派生,就地型饋線自動化的衍生,目 錄,饋線自動化的認識,饋線自動化建設目標,典型饋線自動化方案,1,2,3,4,饋線自動化建設原則,2.1 饋線自動化建設目標,8,模式優(yōu)化,1,流程優(yōu)化,2,指標考核,3,信息傳遞,4,物資調配,5,設備監(jiān)控,1,配電自動化,2,網(wǎng)架優(yōu)化,3,搶修技術,4,故障快速復電,人員和物資快速響應,裝備和自動化技術基礎,2.1 饋線自動化建設目標,9,配網(wǎng)故障快速復電,設備自動化,快速報告、快速診斷、快速定位、 快速隔離、快速修復、快速溝通。,配電自動化（饋線自動化）,平臺,手段,要求,目標,2.1 饋線自動化建設目標,饋 線 自 動 化,無閃隔離區(qū)段故障 攔截用戶出門故障,快速定位故障 快速隔離故障 躲避瞬時故障,快速報告故障,故障快速復電,2.2 饋線自動化與故障快速復電,2.2 饋線自動化與故障快速復電,“自愈” 經(jīng)常被誤解，我們認為自愈包括： 事前：概率風險評估與預防性控制 1）結合負荷預測進行方式調整避免過負荷 2）結合在線檢測（溫度、局部放電）進行 相應控制避免釀成嚴重后果 3）。 事中：饋線自動化 事后：配電自動化修正性控制（轉供電）,饋線自動化與故障快速復電,故障快速報告,故障快速復電,故障快速診斷,故障快速定位,故障快速隔離,目 錄,饋線自動化的認識,饋線自動化建設目標,典型饋線自動化方案,1,2,3,4,饋線自動化建設原則,建立配電自動化系統(tǒng)，建立光纖通信信道； 站內出線CB配置常規(guī)短路和零序保護; 關鍵分段點及聯(lián)絡點實現(xiàn)“三遙”。,主干線分段點開關，采用“三遙”集中型成套設備。 “三遙”終端與主站建立光纖或無線通信信道,集中型成套設備,主站集中型FA-建設方案,實施 條件,3.1主站集中型,(1)正常工作,(2)故障跳閘,(3)故障信息上送主站,(4)主站進行故障定位并隔離，恢復供電,主站系統(tǒng)根據(jù)終端上送的故障告警信息，進行故障定位,確定故障類型和區(qū)段，主站遙控隔離故障和恢復非故障區(qū)供電,發(fā)生 故障,主站集中型FA故障處理過程,3.1主站集中型,需要配置三遙型配電終端； 故障處理過程依賴通信，需要采用光纖通信方式； 能夠快速恢復非故障區(qū)域的供電。,特點分析,3.1主站集中型,線路分段點設置為“分段”模式，具備“失壓分閘”、“來電延時合閘”以及 電壓時間型邏輯的閉鎖功能； 聯(lián)絡點設置為“L（聯(lián)絡）”模式，具備單側失電延時合閘、兩側有壓閉鎖合閘、瞬時來電閉鎖合閘等功能。,電壓時間型成套設備FS,不依賴于主站及通信，就地實現(xiàn)故障的定位與隔離； 單相接地故障采用“零序電壓突變法”，同步解決小電流系統(tǒng)接地故障的精確選線選段。,電壓時間型FA-建設方案,站內出線CB配置常規(guī)保護，具備一次或二次重合閘； 自動化分段及聯(lián)絡點采用電壓時間型智能成套設備。,實施 條件,3.2電壓時間型,若是瞬時性故障自動躲避，恢復送電,若是永久性故障，再次跳閘,故障隔離完畢 恢復正常區(qū)段供電,(1)正常工作,(2)故障跳閘,(3)第一次重合,(4)FS2開關關合至故障點,(5)再次跳閘,(6)第二次重合,正常段供電,(7)故障區(qū)后 端恢復供電,短路 故障,電壓時間型FA-故障處理過程,3.2電壓時間型,若是瞬時性故障自動躲避，恢復送電,若是永久性故障，再次跳閘,故障隔離完畢 恢復故障后段供電,(1)正常工作,(2)人工拉線,(3)試送電,(4)FS2開關關合至故障點,(5)FS2跳閘，切除接地故障,(6)故障區(qū)后 端恢復供電,接地 故障,變電站絕緣監(jiān)測裝置監(jiān)測到零序電壓,電壓時間型FA-故障處理過程,3.2電壓時間型,開關采用“來電即合、無壓釋放”的原理，無蓄電池，真正免維護； 不依賴通信及主站實現(xiàn)就地智能保護功能； 除此之外，對于小電流接地系統(tǒng)，通過與“拉線”法配合，實現(xiàn)主干線單相接地故障的定位和隔離。,特點分析,3.2電壓時間型,站內出線CB配置常規(guī)保護，具備一次或二次重合閘; 分段點開關采用為電壓電流型成套設備。,具備電壓時間邏輯閉鎖及故障電流雙重判據(jù) 具備小電流接地故障選線定位功能,電壓電流型成套設備FS,實施 條件,電壓電流型就地FA-建設方案,不依賴于主站及通信，就地實現(xiàn)短路及接地故障的定位與隔離； 相較于電壓時間型，電壓電流型引入故障電流判據(jù)，故障處理時間及開關動作次數(shù)均較少。,3.3電壓電流型,電壓電流型開關合閘后進行Y時間檢測，若無故障電流則閉鎖分閘,站內保護斷路器CB保護跳閘，分段開關失壓分閘。,(1)正常工作,(2)CB1保護跳閘,(3)CB1第1次重合,(4)FS1延時合閘，閉鎖分閘,(5)FS2開關合至故障點,(6)CB1再次跳閘,(7)故障區(qū)前端恢復供電,短路 故障,FS2合閘后Y時間內檢測到故障電流，在失壓后分閘并閉鎖，F(xiàn)S2檢測到殘壓反向來電閉鎖,電壓電流型就地FA-故障處理過程,基于負荷開關的電壓電流型,3.3電壓電流型,若是瞬時性故障自動躲避，恢復送電,若是永久性故障，F(xiàn)B2在Y時間跳閘,故障隔離完畢 恢復故障后段供電,(1)正常工作,(2)CB保護 跳閘,(3)試送電,(4)FB2開關關合至故障點,(5)FB2跳閘，隔離故障,(6)故障區(qū)后 端恢復供電,短路 故障,電壓電流型就地FA-故障處理過程,基于斷路器的電壓電流型,3.3電壓電流型,若是瞬時性故障自動躲避，恢復送電,若是永久性故障，F(xiàn)B2在Y時間跳閘,故障隔離完畢 恢復故障后段供電,(1)正常工作,(2)CB保護 跳閘,(3)試送電,(4)FB2開關關合至故障點,(5)FB2跳閘，隔離故障,(6)故障區(qū)后 端恢復供電,接地 故障,電壓電流型就地FA-故障處理過程,3.3電壓電流型,基于斷路器的電壓電流型,負荷開關模式可以加快非故障區(qū)域供電，變電站需具備2次重合閘； 斷路器模式變電站只需具備1次重合閘；主干線安裝的分段斷路器需與變電站保護配合，要求變電站過流速斷時間至少在0.3S以上； 無需主站和通信可實現(xiàn)故障的就地迅速隔離。,特點分析,3.3電壓電流型,3.4自適應綜合型,自適應重合閘型-故障就地隔離,26,CB重合閘，有故障記憶的開關延時7s合閘，無故障記憶則快速或延時更長時間合閘,若瞬時性故障，則恢復供電,若是永久性故障，再次跳閘,故障隔離完畢 恢復正常區(qū)段供電,(1)正常工作,短路 故障,(2)故障跳閘,(3)CB第一次重合閘,(4)FS2合到故障后CB再次跳閘,(5)第二次重合,3.4自適應綜合型,自適應重合閘型-故障就地隔離,27,CB重合閘，有故障記憶的開關延時7s合閘，無故障記憶則快速或延時更長時間合閘,若瞬時性故障，則恢復供電,若是永久性故障，再次跳閘,故障隔離完畢 恢復正常區(qū)段供電,(1)正常工作,接地 故障,(2)故障跳閘,(3)CB第一次重合閘,(4)FS2合到故障后CB再次跳閘,(5)第二次重合,針對復雜網(wǎng)架，無需在分支處整定不同的延時定值，可以實現(xiàn)網(wǎng)架自適應，比傳統(tǒng)的電壓時間型更具優(yōu)點； 單相接地故障與短路故障處理邏輯類似，更易理解； 無需主站和通信可實現(xiàn)故障的就地迅速隔離。,特點分析,3.4自適應綜合型,CB配置常規(guī)保護，速動型需站內具備保護延時級差裕度; 建立光纖通信信道，緩動型可采用無線代替； 分段點開關具備對等通信配置及功能。,實施 條件,主干線分段點開關（柜）配置智能分布式終端 每個終端之間建立光纖對等通信通道,智能分布式成套設備,不依賴主站，通過設備之間對等通信完成信息交互就地實現(xiàn)故障的定位與隔離； 速動型可實現(xiàn)毫秒級故障定位與隔離，緩動型需站內跳閘1次。,智能分布型就地FA-建設方案,3.5智能分布式,DTU01、DTU1檢測到CB1、K1有故障電流，CB1保護跳閘,(1)正常工作,(2)發(fā)生故障,DTU2判斷故障不在聯(lián)絡開關LS與K3之間，發(fā)出指令，聯(lián)絡開關LS合閘，恢復故障后段供電,(5)故障后段恢復供電,CB保護延時0.3S，零序1S，一次重合閘,智能分布式就地FA-故障處理過程,3.5智能分布式,DTU1檢測到K1、K2有故障電流,(1)正常工作,(2)發(fā)生故障,DTU2判斷故障不在聯(lián)絡開關LS與K3之間，開放聯(lián)絡開關LS合閘，恢復故障后段供電,(5)故障后段恢復供電,CB保護延時 0.3S，零序1S,智能分布式就地FA-故障處理過程,3.5智能分布式,依賴配電終端之間的對等通信，需采用光纖對等通信方式； 負荷開關模式變電站只需配置一次重合閘； 斷路器模式變電站不需要跳閘；但要求變電站過流速斷時間至少在0.3S以上；,特點分析,3.5智能分布式,直接切除接地故障,在延時過程中,故障消失，看門狗不動作,看門狗有故障電流記憶，在線路無壓無流條件下分閘,3.瞬時性故障與重合閘,3.瞬時性故障與重合閘,變電站出線斷路器重合，非恢復區(qū)域恢復供電,變電站出線斷路器保護跳閘,若延時完畢故障仍存在，看門狗分閘,接地故障，看門狗需經(jīng)過延時判斷,2.相間短路故障,負荷開關架空看門狗的故障處理,1.單相接地故障,VSR3,FDK,FFK,1.單相接地故障,2.相間短路故障,5,4,3,2,1,6,7,8,9,10,5,4,3,2,1,3.6分界看門狗型,經(jīng)過重合閘延時，斷路器看門狗重合，若瞬時性故障，則恢復供電,檢測到故障電流，斷路器看門狗跳閘,直接切除短路故障,直接切除接地故障,若是永久性故障，斷路器看門狗后加速保護跳閘,2.相間短路故障,斷路器架空看門狗的故障處理,1.單相接地故障,3.瞬時性故障與后加速,VSR3,FDK,FFK,1.單相接地故障,2.相間短路故障,3.重合閘與后加速,5,4,3,2,1,6,7,8,9,10,3.7繼電保護型,自動切除用戶單相接地故障； 自動隔離/切除用戶相間短路故障； 自動躲避用戶側瞬時性故障； 故障信息自動上報，快速定位故障點。,特點分析,3.8分界看門狗&繼電保護型,目 錄,饋線自動化的認識,饋線自動化建設目標,典型饋線自動化方案,1,2,3,4,饋線自動化建設原則,思考,不同的饋線自動化模式之間的 差異是什么？ 如何選擇？ 怎么建設,4.1不同饋線自動化模式對比,最佳故障復電方案,投資少,見效快,易實施,防停電,少停電,知停電,不依賴通信,不依賴主站,維護工作少,技術因素,經(jīng)濟因素,（1）就地型饋線自動化的優(yōu)勢,4.2就地FA的優(yōu)勢,無需建立故障定位系統(tǒng)或配電自動化系統(tǒng) 無需建立通信信道； 通過智能設備自動化功能，與變電站出線開關配合實現(xiàn)故障自動定位和隔離、非故障區(qū)間恢復供電,就地智能故障處理,故障快速定位系統(tǒng),配電自動化系統(tǒng),管,建立2/3/4G無線通信信道和故障快速定位系統(tǒng)； 自動上傳故障信號、開關動作信號等； 快速定位系統(tǒng)實現(xiàn)線路實時狀態(tài)監(jiān)測和故障快速定位。,建立配電自動化系統(tǒng)，建立光纖、無線等通信信道； 自動上傳故障信號、開關動作信號等； 主站系統(tǒng)遠方遙控開關分合，具備合環(huán)轉供電功能。,監(jiān),控,優(yōu),就地型饋線自動化支撐平滑升級,3.8就地饋線自動化升級過程,若是瞬時性故障自動躲避，恢復送電,若是永久性故障，F(xiàn)B2在Y時間跳閘,故障隔離完畢 恢復故障后段供電,(1)正常工作,(2)CB保護 跳閘,(3)試送電,(4)FB2開關關合至故障點,(5)FB2跳閘，隔離故障,(6)故障區(qū)后 端恢復供電,短路 故障,電壓電流型就地FA-故障處理過程為例,基于斷路器的電壓電流型,4.3就地重合式時效性分析,站內CB掉閘、一次重合；線路FB失壓分閘、自適應重合閘，Y時間內保護跳閘,故障后端復電_,E. 故障前端復電_,F. 線路及設備沖擊_,故障隔離時間_,D. 故障定位時間_,A. 站內CB動作次數(shù)_,B. 故障前端停電次數(shù)_,跳閘1次，重合閘1次 （集中型FA跳閘2次、重合1次）,16s,16s,站內CB重合,聯(lián)絡開關手合或電合,CB、FB2切除故障電流各1次，F(xiàn)B2關合短路電流1次 CB 切除故障電流2次，關合短路電流1次（集中型FA）,1次 （集中型FA停電2次）,C. 瞬時性故障能否識別_,可以，前端停電1次 （集中型FA停電1次）,線路斷路器FB X/Y時間=7/5s,4.4就地重合式與主站集中型的對比分析,電壓電流型就地FA-故障處理過程為例,4.4就地重合式與主站集中型的對比分析,4.5以饋線為單位的建設,以饋線為單元，而不是以設備為單元，