（電氣工程專業(yè)論文）配電網(wǎng)故障檢測方法的研究與設(shè)計.pdf

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 隨著電力系統(tǒng)自動化的進一步發(fā)展，如何實現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化，是保證 電網(wǎng)安全可靠運行的關(guān)鍵。配電自動化的核心是發(fā)生故障后的故障檢測、故障隔 離以及恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，其中故障檢測是最基礎(chǔ)、最基本的單元。如何高 效、準(zhǔn)確的采集故障時和故障后的電氣量，如何合理的分析和處理這些數(shù)據(jù)，是 提高故障檢測的重要依據(jù)和可靠保證。 本文介紹了目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的兩種故障檢測方式：一是基于電壓一時間原 理的電壓型故障檢測方式；一是基于檢測電流越限原理的電流型故障檢測方式。 在此基礎(chǔ)上深入分析這兩種方式下故障檢測的原理和各自的優(yōu)缺點，并總結(jié)出現(xiàn) 有配電網(wǎng)故障檢測方式存在的問題。同時結(jié)合國內(nèi)配網(wǎng)的實際情況，提出了智能 型故障檢測方式，即主動的檢測故障、主動的判斷故障乃至主動的處理故障，由 此并研究出了智能型故障檢測的具體實現(xiàn)原理。智能型故障檢測原理下的故障檢 測方式具有良好的處理方式和更好的符合配電自動化原則，為配網(wǎng)自動化提供了 性能更加優(yōu)越更加實用的方案，在配網(wǎng)實際應(yīng)用和未來發(fā)展上具有很高的前景。 為實現(xiàn)智能型故障檢測，本文深入研究了國內(nèi)現(xiàn)階段的饋線自動化終端 ( f e e d e rt e r m i n a lu n i t 簡稱f t u ) 的開發(fā)技術(shù)和目前軟硬件的設(shè)計技術(shù)。在開發(fā) 設(shè)計實現(xiàn)智能型故障檢測的f t u 的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)中，均使用了更加合理可 靠的分層化、模塊化設(shè)計思想。同時在軟件設(shè)計里采用了嵌入式實時多任務(wù)操作 系統(tǒng)，為智能型故障檢測的實現(xiàn)提供了更好的系統(tǒng)平臺。由智能型故障檢測的原 理進行分析，使用軟件建模進行邏輯設(shè)計，并編程實現(xiàn)。實驗運行表明，開發(fā)出 的f 1 - u 軟、硬件運行良好，故障檢測準(zhǔn)確可靠，達到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。 關(guān)鍵詞：配電自動化；故障檢測；電流型；電壓型；智能型 3 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t w i t ht h ef u r t h e rd e v e l o p m e n to fa u t o m a t i cc o n t r o lo np o w e rs y s t e m ， h o wt or e a l i z et h ea u t o m a t i o no fad i s t r i b u t i o nn e t w o r ki st h ek e yf a c t o r t oe n s u r et h es a f e ，r e l i a b l ew o r k i n go fp o w e rn e t w o r k d i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o ni st h ec o r eo ff a u l td e t e c t i o n ，f a u l ti s o l a t i o n ，a n dp o w e r r e s t o r i n g f a u l td e t e c t i o ni st h em o s tb a s i c ，m o s tf u n d a m e n t a lu n i t h o w e f f i c i e n ta n da c c u r a t ec o l l e c t i o na n df a i l u r ea f t e rf a i l u r eo ft h e e l e c t r i c ，r e a s o n a b l ea n a l y s i sa n dh o wt od e a lw i t ht h e s ed a t a ，i st o i m p r o v ef a u l td e t e c t i o na n da ni m p o r t a n tb a s i sf o rar e l i a b l eg u a r a n t e e t h et h e s i sd e a l sw i t ht w ow i d e l ya p p l i e df a u l td e t e c t i o nt e c h n o l o g y i nt h eh o m e l a n da tp r e s e n t o n ei st h ev o l t a g ef a u l td e t e c t i o nt e c h n o l o g y ， a n dt h eo t h e ri st h ec u r r e n tt a u td e t e c t i o nt e c h n o l o g y b ya n a l y z i n gt h e t w ot e c h n o l o g ya d v a n t a g e sa n dd is a d v a n t a g e s ，an e wf a u l td e t e c tm o d en a m e d t h ea u t om o d ef a u l td e t e c t i o ni ss t u d i e di nt h i s p a p e r t h i sf a u l t d e t e c t i o n t e c h n o l o g y sp r i n c i p l e s a r ea c t i v ed e t e c t i o no ft h e m a l f u n c t i o n ，a c t i v ej u d g m e n to ft h em a l f u n c t i o n ，a n da c t i v eh a n d l eo ft h e m a l f u n c t i o n t h ea u t om o d ef a u l ta r es u i t a b l ef o re a c hs t a g eo fc i t yp o w e r n e t w o r kr e c o n s t r u c t i o na n dp r o v i d eam o r es u p e r i o ra n dm o r ep r a c t i c a l s c h e m ef o rd i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n f o rt h er e a l i z a t i o no f i n t e l l i g e n t f a u l td e t e c t i o n ， i n d e p t h u n d e r s t a n d i n go ft h ed o m e s t i ct e r m i n a la tt h ep r e s e n ts t a g eo ft h ef e e d e r a u t o m a tio n ( f e e d e rt e r m in a lu n itr e f e r r e dt oa sf t u ) o ft h ec u r r e n t d e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g ya n dt h ed e s i g no fh a r d w a r ea n ds o f t w a r e t e c h n o l o g y i nt h ed e v e l o p m e n to ft h ef t ud e s i g nh a r d w a r es y s t e m sa n d s o f t w a r es y s t e m su s eal a y e r e d ，m o d u l a rd e s ig n a tt h es a m eti m e ，t h eu s e o fe m b e d d e dr e a l _ 。t i m em u l t i t a s k i n go p e r a t i n gs y s t e ms o f t w a r ef o rt h e d e s i g no ff a u l td e t e c t i o np r o v i d e sab e t t e rr e a l i z a t i o no ft h ep l a t f o r m 4 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 f a u l td e t e c t i o nb yt h ep r i n c i p l e so fa n a l y s i s ，t h eu s eo fm o d e l i n g s o f t w a r ef o rl o g i cd e s i g na n dp r o g r a m m i n g t h ee x p e r i m e n tp r o v e st h a tf t u h a sd e v e l o p e dh a r d w a r ea n ds o f t w a r et ow o r kw e l l ，a c c u r a t ea n dr e l i a b l e f a u l td e t e c t i o n ，t h a tt h ee x p e c t e dd e s i g no b j e c t i v eh a sb e e nr e a c h e d k e y w o r d s ：d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n ；f a u l td e t e c t i o n ；t h ec u r r e n tm o d ef a u l t d e t e c t i o n ；t h ev o l t a g em o d ef a u l td e t e c t i o n ；t h ea u t om o d ef a u l td e t e c t i o n 5 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指 導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的 內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫 過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體， 均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 論文作者簽名：丁毯e l 期：鯊互：! ! ： 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明 本人完全了解山東大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定， 同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和 電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)山東大學(xué)可以將 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可 以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論 文。 ( 保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 論文作者簽名：工殛導(dǎo)師簽名 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 1 引言 第一章緒論 電力生產(chǎn)和運行過程由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等五大環(huán)節(jié)有機組成， 配電是電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配中直接面向電力用戶的重要環(huán)節(jié)。它是由饋線、變 壓器、斷路器、各種開關(guān)等一次設(shè)備構(gòu)成的配電網(wǎng)，和繼電保護、測量計量、控 制裝置等二次設(shè)備，共同組成一個配電系統(tǒng)，按一定的規(guī)則運行，滿足電力用戶 的需求。就我國電力系統(tǒng)而言，配電網(wǎng)是指1 l o k v 以下電網(wǎng)，特別是指分布在城 市及農(nóng)村的l o k v 或3 5 k v 電網(wǎng)。配電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)運行是電力生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。 長期以來由于配電網(wǎng)架的薄弱以及自動化程度和管理水平低下，使得目前發(fā)電能 力不能得到充分發(fā)揮，用電負荷不能有效增長，已經(jīng)制約了電力系統(tǒng)的高效運行。 國家電力公司明確提出了供電可靠性要達到9 9 9 6 的目標(biāo)。配網(wǎng)自動化是實現(xiàn) 這一目標(biāo)的重要保證。d a 就是配電自動化( d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n ) 。在配 電自動化的早期發(fā)展過程中，人們把配電自動化理解為利用自動化實現(xiàn)配電線路 上故障區(qū)域的及時隔離和恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，所以把配電線路上故障的自動 化處理功能稱作d a 。配電自動化包括運行在饋線上的饋線自動化和運行在開閉 所、配電室等室內(nèi)的開閉所自動化。 配電網(wǎng)中最常見的故障是短路故障和接地故障，此外還有斷線故障等等。對 這些故障的正確檢測，作為底層的饋線終端，f t u 的故障檢測功能是實現(xiàn)d a 的 關(guān)鍵。本文主要對饋線自動化中的這些故障如何檢測和診斷進行論述。 1 2 配網(wǎng)故障檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 配網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從無通信通道到有通信通道，從適應(yīng)于簡單輻 射型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)到復(fù)雜多電源的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，從慢速的故障處理到快速故障處理的過 程。伴隨著配網(wǎng)自動化，配網(wǎng)故障檢測技術(shù)先后出現(xiàn)了電壓型故障檢測技術(shù)和電 流型故障檢測技術(shù)。 6 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 1 電壓型故障檢測技術(shù) 電壓型故障檢測技術(shù)，即完全靠控制器檢測正常運行時電壓的存在和故障時 電壓的消失為主的故障檢測技術(shù)。電壓型故障檢測技術(shù)主要應(yīng)用于電壓模式，也 稱作電壓一時間模式，是有對電壓的檢測和延時重合的方法來進行故障的判斷和 處理，最早出現(xiàn)在5 0 年代的日本。有電壓型故障檢測技術(shù)發(fā)展起來的電壓模式 饋線自動化是比較傳統(tǒng)的饋線自動化模式，在發(fā)達國家的早期和我國得到了應(yīng) 用。 電壓模式不需通信信道，但要更換變電站出線開關(guān)為重合器，并且要多次重 合才能隔離故障。電壓模式雖然實現(xiàn)了故障隔離、非故障區(qū)段供電恢復(fù)，整體減 少了停電范圍，縮短了停電時間，但故障判斷、隔離、非故障供電恢復(fù)時間較長， 大約需要1 分多鐘，而且電網(wǎng)受到多次沖擊，且不能遠方遙控。尤其是環(huán)網(wǎng)網(wǎng)架 結(jié)構(gòu)，由于從另一個電源恢復(fù)供電時，頂跳了非故障線路的出線開關(guān)，停電面積 大，對電網(wǎng)和用戶的沖擊大，連帶了許多非故障區(qū)域。該模式雖然實現(xiàn)了故障得 到了隔離，非故障區(qū)段恢復(fù)了供電，但無謂地增加了短時的停電范圍，使沒有故 障電流流過的開關(guān)跳閘。該模式在配網(wǎng)自動化的發(fā)展中是一種早期，且不太符合 當(dāng)前配網(wǎng)自動化要求的模式，因此在我國配網(wǎng)自動化的發(fā)展中沒有占據(jù)主導(dǎo)地 位。但由于不需要通訊等相對優(yōu)勢，在農(nóng)村輻射線路的饋線自動化是比較適用的。 1 2 2 電流型故障檢測技術(shù) 電流型故障檢測技術(shù)，即靠控制器檢測正常運行時電流的存在和故障時電流 超過一定限值的增大為主，輔助檢測電壓得失的故障檢測技術(shù)。當(dāng)線路發(fā)生故障 時，從電源點到故障點會流過比正常運行時的電流大很多的故障電流，因此可以 通過f t u 等設(shè)備檢測饋線各開關(guān)是否流過故障電流就可以判斷出故障。電流型故 障檢測技術(shù)主要應(yīng)用于電流模式，電流模式是隨著通訊技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來 的，最早出現(xiàn)在7 0 年代的美國。 電流模式是一種集中控制模式，它靠f t u 檢測各分段開關(guān)處的過流信號，主 站根據(jù)各f 1 u 的過流信息和網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系進行故障判斷、故障隔離和非故障區(qū)段 供電恢復(fù)。電流模式是基于通訊的饋線自動化模式，該技術(shù)較電壓模式新穎，對 饋線的監(jiān)控更加全面，也是一種比較成熟和廣泛采用的技術(shù)。 7 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 有電流型故障檢測技術(shù)發(fā)展起來的電流模式，適合任何復(fù)雜的配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié) 構(gòu)，故障區(qū)域的隔離與非故障區(qū)域供電恢復(fù)在1 5 秒左右即可完成，而且不受網(wǎng) 絡(luò)的復(fù)雜程度限制，并可以對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)進行優(yōu)化。該模式對于實現(xiàn)故障的處理， 實現(xiàn)配網(wǎng)自動化是比較合適的。但該模式需要架設(shè)通訊線路，饋線自動化過程需 要配電子站或主站的參與，系統(tǒng)比較龐大，投資也比較大。同樣，做為實現(xiàn)配網(wǎng) 自動化，其基本的三遙功能和潮流分析、d m s 等高級需求仍然需要通訊的配合， 因此這些相對于電壓型的劣勢也不是必要的不足。 1 3 本文的主要工作 本文通過介紹和分析目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的電壓型故障檢測方式和電流型故 障檢測方式下的原理，同時分析國內(nèi)配網(wǎng)的實際情況下，提出并設(shè)計基于智能型 故障檢測原理下的故障檢測模式，即主動的檢測故障、主動的判斷故障乃至主動 的處理故障的故障檢測模式。為此，主要做了以下方面的工作： 1 、分析國內(nèi)配網(wǎng)目前存在的電壓型故障檢測方式和電流型故障檢測方式故 障檢測的運行方式，進而深入分析它們故障檢測的原理，并研究出各自特點的優(yōu) 勢和不足。 2 、分析實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的最終原則，在綜合國內(nèi)配網(wǎng)目前存在的壓型故障 檢測方式和電流型故障檢測原理各自優(yōu)點的同時，研究出新的故障檢測原理即智 能型故障檢測原理。并對照配網(wǎng)自動化的原則，分析基于智能型故障檢測原理下 的故障檢測方式的特點。 3 、深入了解目前國內(nèi)現(xiàn)階段的饋線自動化終端( f t u ) 的開發(fā)技術(shù)，在新的 f t u 的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計中，運用分層化、模塊化的設(shè)計思想，并 在軟件設(shè)計里運用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，實現(xiàn)智能型故障檢測的系統(tǒng)平臺 設(shè)計。 4 、使用軟件建模，并運用邏輯時序設(shè)計智能型故障檢測的實現(xiàn)。 5 、搭建運行環(huán)境，通過實際運行測試，檢驗設(shè)計的有效性和可靠性。 8 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章電壓型故障檢測原理及分析 2 1 電壓型故障處理方式 所謂電壓型配電自動化，是指基于電壓、時間配合工作原理，其正常工作和 對事故的判斷處理均是以電壓為基本判據(jù)，通過各個區(qū)段投入的延時逐級送電， 來判斷故障區(qū)間。電壓型配電自動化的故障處理方式稱之為電壓型故障處理方 式。 選取常見的手拉手開環(huán)運行的線路拓撲圖，如下圖2 1 。c x i 和c x 2 為兩個 變電站的出線開關(guān)；k g l 到k g 6 為線路上開關(guān)，其中k g 5 為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，k g 3 為分 支線開關(guān)，其余為分段開關(guān)。正常運行時，通過出口c x i 開關(guān)依次經(jīng)過k g i 、k g 2 、 k g 3 和k g 4 開關(guān)給線路送電，通過出口c x 2 開關(guān)依次經(jīng)過k g 6 、k g 5 開關(guān)給線路 送電，整條線路處在開環(huán)運行狀態(tài)?，F(xiàn)假設(shè)在開關(guān)k g 2 與k g 4 之間的某處g 點發(fā) 生永久故障時，整條線路動作時序圖。具體如下： 1 、線路正常運行時線路拓撲，其中k g 5 為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常運行為分狀態(tài)， 線路開環(huán)運行。 圖2 1 線路正常運行 2 、線路g 點處發(fā)生故障，出線開關(guān)c x i 檢測到故障，保護動作c x i 跳開， 線路上的開關(guān)k g l 、k g 2 、k g 4 以及k g 3 因失電自動跳開。 9 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖2 2g 點發(fā)生故障 3 、出線開關(guān)c x l 保護帶有一次重合閘功能，經(jīng)過重合閘延時( 5 s ) 后，出 線開關(guān)c x l 重合，線路開關(guān)k g l 得電進入其得電確認的x 時限。 圖2 3 出口c x l 重合 4 、開關(guān)k g lx 時限延時結(jié)束，如果開關(guān)k g l 依舊得電，k g l 合閘，進入合閘 確認的y 時限；同時線路開關(guān)k g 2 得電進入其得電確認x 的時限。 圖2 4 開關(guān)k g l 合閘 5 、開關(guān)k g 2x 時限延時結(jié)束，如果開關(guān)k g 2 依舊得電，k g 2 合閘，進入合閘 確認的y 時限；同時線路開關(guān)k g 3 和開關(guān)k g 4 得電后分別進入其得電確認的x 時限。 1 0 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖2 5 開關(guān)k g 2 合閘 6 、如果g 點發(fā)生瞬時性故障，開關(guān)k g 3x 時限延時結(jié)束， k g 3 依舊得電， 合閘進入其合閘確認的y 時限。 i_ k g 3 i = ! 竺= k g 4k g 5k g 6；c x 2 厶廣 廣 1i1 l 圖2 6 開關(guān)k g 3 合閘 7 、依次，開關(guān)k g 4x 時限延時結(jié)束，k g 4 依舊得電，合閘進入其合閘確認 的y 時限。y 確認時限到后，合閘成功。至此，g 點發(fā)生瞬時性故障處理結(jié)束。 圖2 7 開關(guān)k g 4 合閘 8 、如果g 點發(fā)生永久性故障，開關(guān)k g 2 合閘到故障上，出線開關(guān)c x l 保護 檢測到故障，保護動作c x l 跳開，線路開關(guān)k g l 和k g 2 失電自動跳開。同時，k g 2 開關(guān)根據(jù)在合閘確認的y 時限內(nèi)失電，確認故障再其線路拓撲后面，跳開后閉鎖； k g 4 在開關(guān)k g 2 得電后進入得電確認的x 時限內(nèi)失電，由此確認故障再其線路拓 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 撲前面，也進入閉鎖。至此有發(fā)生永久性故障的g 點被隔離。 圖2 8 開關(guān)k g 2 和k g 4 閉鎖 9 、出口開關(guān)c x l 保護帶有兩次重合閘功能，經(jīng)過延時( 5 s ) 后，出線開關(guān) c x l 再次重合，線路開關(guān)k g l 得電進入其得電確認的x 時限。 圖2 9 出口c x l 二次重合 1 0 、開關(guān)k g lx 時限延時結(jié)束，如果開關(guān)k g l 依舊得電，k g l 合閘，進入合 閘確認的y 時限。由于后續(xù)開關(guān)k g 2 閉鎖。至此恢復(fù)了非故障區(qū)域c x l 到k g 2 之間的供電。 圖2 1 0 開關(guān)k g l 合閘 1 1 、同時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)k g 5 由于一側(cè)失電進去其合閘確認x 時限，x 時限延時 到依舊一側(cè)失電，k g 5 合閘，進入合閘確認的y 時限。由于后續(xù)開關(guān)k g 4 閉鎖， 1 2 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 至此恢復(fù)了非故障區(qū)域k g 5 和k g 4 區(qū)域的供電。 圖2 1 1 聯(lián)絡(luò)開關(guān)k g 5 合閘 備注： _ 表示開關(guān)處于合狀態(tài) 圖 表示開關(guān)分狀態(tài)，并閉鎖 表示開關(guān)處于分狀態(tài) x 時限表示開關(guān)檢測到電壓確認電壓有效的時限 y 時限表示開關(guān)合閘后確認合閘成功的時限 時序圖描述的為g 點發(fā)生永久性故障。 至此，線路( 圖2 1 ) 在g 點發(fā)生永久性故障時，整個線路拓撲的電壓型故 障處理方式結(jié)束并得到了相應(yīng)的處理結(jié)果。 2 2 電壓型故障檢測的原理 從電壓型故障檢測的方式可以看出，電壓型故障處理是依靠變電站出口動作 產(chǎn)生在線路上電壓的得失作為判斷依據(jù)，再配合合理的時間延時來檢測發(fā)生的故 障。由此，對于一個電壓型故障檢測的節(jié)點，在整個動作時序中，主要完成了如 下的功能： 1 、x 時限投入：在正常狀態(tài)( 無閉鎖) 下，f t u 檢測到電壓，開始進入x 時限延時等待。延時完畢后，開關(guān)合閘。在x 時限延時中，發(fā)生z 時限以內(nèi)的 失電，不影響x 時限延時。 2 、y 時限確認：開關(guān)合閘后，為確認合閘到正常線路，檢測合閘后另一側(cè) 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 電壓的穩(wěn)定，進入y 時限延時確認。 3 、x 時限閉鎖：在x 時限內(nèi)發(fā)生在檢測到瞬間的電壓，( 額定電壓的3 0 ， 1 5 0 m s ，s ) ，超過z 時限的失電時，f t u 進入x 時限閉鎖狀態(tài)。 4 、y 時限閉鎖：開關(guān)合閘后，在y 時限內(nèi)發(fā)生超過z 時限的失電時，f t u 進入y 時限閉鎖狀態(tài)。 2 3 電壓型故障檢測方式的分析 以電壓型故障檢測原理為基礎(chǔ)的電壓型故障檢測方式，雖然實現(xiàn)了故障隔 離、非故障區(qū)段供電恢復(fù)，整體減少了停電范圍，縮短了停電時間，但故障判斷、 隔離、非故障供電恢復(fù)時間較長，大約需要1 分多鐘，而且電網(wǎng)受到多次沖擊， 且不能遠方遙控。尤其是手拉手網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，由于從另一個電源恢復(fù)供電時，頂跳 了非故障線路的出線開關(guān)，停電面積大，對電網(wǎng)和用戶的沖擊大，連帶了許多非 故障區(qū)域。 同時，該模式?jīng)]有遵從本文提出的配電自動化實現(xiàn)原則，造成了開關(guān)動作次 數(shù)多，雖然使故障得到了隔離，非故障區(qū)段恢復(fù)了供電，但無謂地增加了短時的 停電范圍，使沒有故障電流流過的開關(guān)跳閘。但該方式中，分段開關(guān)可以選擇負 荷開關(guān)，投資相對較小，但變電站出線開關(guān)需更換成重合器。同樣，電壓型故障 檢測方式不依賴通訊的處理方式，比較適合在農(nóng)網(wǎng)等中的輻射線路的配網(wǎng)自動 化。 1 4 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 第三章電流型故障檢測原理及分析 3 1 電流型故障處理方式 電流型故障檢測方式是基于通信的配網(wǎng)自動化模式，它靠f ，i u 檢測各分段開 關(guān)處的過流信號，主站根據(jù)各f t u 的過流信息和網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系進行故障判斷、故 障隔離和恢復(fù)非故障區(qū)段供電。電流模式是基于通訊的饋線自動化模式，該技術(shù) 較電壓模式新穎，對饋線的監(jiān)控更加全面，也是在國內(nèi)一種比較成熟和廣泛采用 的技術(shù)。 依舊選取圖2 1 一樣的手拉手開環(huán)運行的線路拓撲圖，如下圖3 1 。c x l 和 c x 2 為兩個變電站的出線開關(guān)；k g l 到k g 6 為線路上開關(guān)，其中k g 5 為聯(lián)絡(luò)開關(guān)， k g 3 為分支線開關(guān)，其余為分段開關(guān)。正常運行時，通過出口c x l 開關(guān)依次經(jīng)過 k g l 、k g 2 、k g 3 和k g 4 開關(guān)給線路送電，通過出口c x 2 開關(guān)依次經(jīng)過k g 6 、k g 5 開關(guān)給線路送電，整條線路處在開環(huán)運行狀態(tài)?，F(xiàn)假設(shè)在開關(guān)k g 2 與k g 4 之間的 某處g 點發(fā)生永久故障時，整條線路動作時序圖。具體如下： 1 、線路正常運行時線路拓撲，其中k g 5 為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，運行為分狀態(tài)，線路 開環(huán)運行。 圖3 1 線路正常運行 2 、線路g 點處發(fā)生故障，出口開關(guān)c x l 檢測到故障，保護動作c x l 跳開， 線路從c x l 到k g 4 以及k g 3 失電。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 -_ k g 3 k g lk g 2 k g 4k g 5k g 6 i c x 2 ：- _ 一- - _ _ 一 厶_ _ r 1 _ 一 ：_ i l 圖3 2g 點發(fā)生故障 3 、出口開關(guān)c x l 保護帶有一次重合閘功能，經(jīng)過重合閘時限后，出口開關(guān) c x l 重合，線路從c x l 到k g 4 以及k g 3 得電。如果g 點發(fā)生瞬時性故障，c x l 重 合成功，線路恢復(fù)正常。 圖3 3 出口c x l 重合 4 、如果g 點發(fā)生永久性故障，出現(xiàn)開關(guān)c x l 重合到故障上，保護再次動作 c x l 再次跳開并閉鎖，線路從c x l 到k g 4 以及k g 3 再次失電。同時線路上的f t u 根據(jù)線路上的電壓得失和電流越限信息，k g l 和k g 2 的f t u 檢測并判斷出有故障 電流流過，并將此信息通過通信系統(tǒng)上報給調(diào)度中心。 1 6 -l k g 3 ! k g 4 k g 5 k g 6 ； c x 2 i 厶- 一廣 - i - 一l 圖3 4 開關(guān)k g l 、k g 2 檢測到故障 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 、調(diào)度中心通過通信系統(tǒng)收集到的出口開關(guān)c x l 的保護動作和線路開關(guān)k g l 和k g 2 檢測出的故障信息，依據(jù)線路拓撲關(guān)系，判斷出故障點在k g 2 與k g 4 之間。 并通過遙控命令，拉開k g 2 和k g 4 開關(guān)，隔離故障。 _ k g 3 k g 4 k g 5k g 6c x 2 厶r 1 | 一1 _ _ o- _ _ _ il 一一一一l 圖3 5 開關(guān)k g 2 、k g 4 隔離故障 6 、調(diào)度中心隔離故障成功后，再次下發(fā)命令，依次將出口開關(guān)c x l 和聯(lián)絡(luò) 開關(guān)k g 5 合上，恢復(fù)c x i 到k g 2 之間和k g 5 到k g 4 之間的非故障區(qū)域供電。 _ k g 3 l 蘭= = k g 4k g 5k g 6 ； c x 2 左廣 一一 一i 圖3 6 恢復(fù)非故障區(qū)域供電 備汪： _ 表示開關(guān)處于合狀態(tài) 圖 表示開關(guān)檢測到故障 表示開關(guān)處于分狀態(tài) 表示開關(guān)分狀態(tài)，隔離故障。 時序圖播沭的為g 占館牛永久件曲瞳。 至此，線路( 圖3 1 ) 在g 點發(fā)生永久性故障時，電流型故障檢測方式下的 整個線路拓撲的處理方式結(jié)束并得到了相應(yīng)的處理結(jié)果。 1 7 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 2 電流型故障檢測的原理 從電流型故障檢測的方式可以看出，電流型故障處理是依靠檢測各分段開關(guān) 處的過流信號，同時檢測變電站出口的動作產(chǎn)生在線路上電壓電流的得失作為判 斷依據(jù)來檢測故障。當(dāng)線路g 點發(fā)生故障時，線路上有關(guān)的節(jié)點將檢測到電流突 然增大并超限達到故障電流。持續(xù)一段時間確認后，由于出口開關(guān)的保護動作， 節(jié)點將檢測到故障電流和電壓消失。出口重合閘后，節(jié)點將檢測到電壓恢復(fù)和電 流得到，如果是瞬時性故障，電流沒有達到限值，線路恢復(fù)正常；如果是永久性 故障，電流再次越限，出口再次保護動作，節(jié)點將檢測到故障電流和電壓消失并 以次確認發(fā)生永久性故障。 由此，對于一個電流型故障檢測的節(jié)點，在整個動作時序中，體現(xiàn)了如下的 關(guān)鍵檢測： 1 、主動的檢測到故障過流( 或短路) ，并經(jīng)過一定時間的延時檢測，確認過 流( 或短路) 有效。 2 、確認過流( 或短路) 后檢測到電壓電流消失一段時間，確認出口保護動 作，以通過出口保護證實永久性故障發(fā)生。 3 、通過檢測故障后電壓電流是否恢復(fù)，區(qū)分出線路發(fā)生的故障是瞬時性故 障還是永久性故障。 3 3 電流型故障檢測方式的分析 電流型故障檢測方式是基于通信的配電自動化模式，該技術(shù)較電壓模式新 穎，對饋線的監(jiān)控更加全面，也是一種比較成熟和廣泛采用的技術(shù)。以電流型故 障檢測原理為基礎(chǔ)的電流型故障檢測方式，適合任何復(fù)雜的手拉手網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，故 障區(qū)域的隔離與非故障區(qū)域供電恢復(fù)在1 5 秒左右即可完成，而且不受網(wǎng)絡(luò)的復(fù) 雜程度限制，并可以對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)進行優(yōu)化。 該方式對于實現(xiàn)故障的處理，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化是比較合適的。但該模式需要 架設(shè)通訊線路，通訊的好壞直接影響了配電自動化的可靠性。同時為保證發(fā)生故 障后線路停電時的正常運行還需要蓄電池等后備電源的支持。另外配電自動化過 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 程需要配電子站或主站的參與，系統(tǒng)比較龐大，投資也比較大。 1 9 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 第四章智能型故障檢測方式 4 1 目前存在方式的分析 配電自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從無通信通道到有通信通道，從適應(yīng)于簡單輻 射型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)到復(fù)雜多電源的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，從慢速的故障處理到快速故障處理的過 程。實現(xiàn)配電自動化的基礎(chǔ)是用斷路器或負荷開關(guān)將饋線分成若干區(qū)段，實現(xiàn)對 斷路器和負荷開關(guān)的處的監(jiān)測、保護和控制。實施配電自動化的目的在于能對配 電網(wǎng)正常運行狀態(tài)進行監(jiān)控，對故障狀態(tài)進行快速地故障定位、故障隔離、非故 降區(qū)域供電恢復(fù)，在于最大限度地減少故障引起的停電范圍、縮短故障恢復(fù)時間。 要減少故障引起的停電范圍，就必須使線路合理分段，故障時只跳開靠近故障區(qū) 段的上游開關(guān)，使開關(guān)動作引起的停電范圍最小。另外，在進行故障隔離和供電 恢復(fù)的過程中，盡量使開關(guān)不做不必要的動作，以減少開關(guān)動作次數(shù)，延長開 關(guān)的使用壽命。由此d a 功能的主要目的是整個配電網(wǎng)在事故情況下能盡快確定 事故點，及時分隔事故，對非故障部分盡快供電。 基于此，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化要遵循以下幾個原則： 1 ) 盡可能快的檢測出故障、隔離故障、恢復(fù)非故障區(qū)域供電。 d a 的功能就是最大限度地減少故障引起的停電范圍、縮短故障恢復(fù)時間。盡 可能快的檢測出故障的類型，瞬時性故障立即恢復(fù)線路運行，永久性故障立即隔 離，并恢復(fù)非故障區(qū)域供電。 2 ) 變電站出線開關(guān)不跳或少跳。 變電站出線開關(guān)跳閘，將影響出線供電的全部供電區(qū)域，停電面積最大。在 設(shè)計饋線自動化方案時，最好是不讓出線開關(guān)跳閘，或者至少要使出線開關(guān)少跳 閘。 3 ) 盡量使靠近電源側(cè)的開關(guān)少動作。 靠近電源側(cè)越近的開關(guān)，其跳閘引起的停電范圍也越大，這不符合饋線自動 化的目的。在設(shè)計饋線自動化方案時，應(yīng)盡量使靠近電源側(cè)的開關(guān)少動作乃至不 動作。 4 ) 短路電流沒有流過的開關(guān)盡量不動作。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 主干線故障時，支路分段開關(guān)和下游分段開關(guān)沒有短路電流流過，不應(yīng)讓其 跳閘。開關(guān)動作將會影響開關(guān)的使用壽命。在設(shè)計饋線自動化方案時，應(yīng)盡量 使短路電流沒有流過的開關(guān)盡量不動作。 由此，我們再次對目前存在的以電壓型故障檢測技術(shù)為基礎(chǔ)的電壓模式和以 電流型故障檢測為基礎(chǔ)的電流模式的在饋線自動化上實現(xiàn)的功能進行分析、比 較：見表4 1 。 條件電壓型故障檢測方式電流型故障檢測方式 l 故障檢測依賴出口故障跳閘和重合閘動 主動檢測 作 2瞬時性故障恢 依賴出口的一次重合閘依賴出口的一次重合閘 復(fù)供電 3 永久性故障的依賴出口的第二次保護跳閘主站遙控命令 隔離 4 永久性故障的依賴出口的第兩次重合閘 主站遙控命令 非故障區(qū)域恢 復(fù)供電 5 故障檢測的原依賴電壓一時間的配合，由此整故障電流的流過，幾乎不需要檢 理個動作時間長，不依賴通訊系測時間，但依賴通訊上報信息 統(tǒng)。 6故障處理的原依賴特殊的開關(guān)。實際應(yīng)用受到主站遙控命令。需要后備電源 理限制，但不需要后備電源。 7 其他 主要在日本使用，開放性不好，為大多廠家和用戶所使，一次和 設(shè)備選擇范圍?。憾卧O(shè)備可選擇范圍大； 要求電網(wǎng)運行方式同定；依賴通訊； 表4 1 電壓型和電流型故障檢測方式特點分析 對照d a 原則，電壓型故障檢測方式在實現(xiàn)了故障檢測和處理的同時，但需 要對國內(nèi)現(xiàn)有線路和運行模式做比較大的改動，處理時間上也比較長，故障處理 2 1 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 的局限性比較大。而電流型檢測方式在實現(xiàn)了故障檢測和處理的同時，卻不得不 依賴通訊，同時需要后備電源的支持，而目前通訊和作為后備電源使用的蓄電池 在戶外( 一2 0 7 0 度) 范圍內(nèi)可靠性不高，這是很大的制約。 4 2 智能型故障檢測方式 4 2 1 智能型故障檢測方式的目標(biāo) 隨著計算機工業(yè)、電子工業(yè)和機械、材料工業(yè)的發(fā)展，配電系統(tǒng)的一次和二 次設(shè)備也得到了長足的發(fā)展。以前制約電壓型和電流型方式的技術(shù)也得到了長足 的發(fā)展，不在成為瓶頸。為此，我們提出了智能型故障檢測方式，在同樣的d a 原則下，實現(xiàn)了如下的目標(biāo)：見表4 2 條件智能型故障檢測方式 1 故障檢測 主動檢測，并主動區(qū)分瞬時j 陛故障和永久性故障 2 瞬時性故障恢復(fù)供電主動合閘 3 永久性故障的隔離主動跳閘 4永久性故障的非故障 如果存在非故障區(qū)域，主動恢復(fù)或通過主站遙控命令 區(qū)域恢復(fù)供電 5 故障檢測的原理故障電流的流過，類似電流型，幾乎不需要檢測時間 6 故障處理的原理主動動作，類似電壓型，不需要后備電源 7 其他線路開關(guān)需要為斷路器型 表4 2 智能型故障檢測方式目標(biāo) 4 2 2 智能型故障檢測方式 從智能型故障檢測方式實現(xiàn)的目標(biāo)看，智能型故障檢測方式依靠主動的檢測 故障時檢測到比正常運行時的電流大很多的故障電流，并主動的進行開關(guān)動作以 定位故障并隔離故障，也可以稱作電流電壓復(fù)合模式。與電壓型故障檢測方式相 比，也是不需要架設(shè)通信線路，靠自身的配合關(guān)系，就能實現(xiàn)故障隔離和非故障 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 區(qū)域的供電恢復(fù)。與電流型故障檢測方式相比，時間更加縮短，整個故障隔離和 非故障區(qū)域供電恢復(fù)時間為3 s 以內(nèi)。 再次選取圖2 1 或圖3 1 同樣的的線路拓撲圖，如下圖4 1 。c x i 和c x 2 為 兩個變電站的出線開關(guān)；k g i 到k g 6 為線路上開關(guān)，其中k g 4 為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，k g 3 為分支線開關(guān)，其余為分段開關(guān)。正常運行時，通過出口c x i 開關(guān)依次經(jīng)過k g i 、 k g 2 、k g 3 和k g 4 開關(guān)送電，通過出口c x 2 開關(guān)依次經(jīng)過k g 6 、k g 5 開關(guān)送電，整 條線路處在開環(huán)運行狀態(tài)。現(xiàn)假設(shè)在開關(guān)k g 2 與k g 4 之間的某處g 點發(fā)生永久故 障時，整條線路動作時序圖。具體如下： 1 、線路正常運行時線路拓撲，其中k g 5 為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，運行為分狀態(tài)。 圖4 1 線路正常運行 2 、線路g 點處發(fā)生故障，出線開關(guān)c x i 和線路開關(guān)k g i 、k g 2 均檢測到故障， 由于k g 2 設(shè)置的動作時間比c x i 和k g 2 短，在c x i 和k g 2 動作之前，k g 2 跳開， 隔離故障。 圖4 2g 點發(fā)生故障 3 、故障后分段開關(guān)k g 4 檢測到電壓消失，失壓跳開；k g 3 作為分支線開關(guān)， 無需動作。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 _l k g 3 i c x ii 蘭攀l k g 4k g 5 k g 6 i c x 2 厶廣 廣 - ；一j 圖4 3k g 4 失壓跳開 4 、經(jīng)過延時( 1 s ) 后，線路開關(guān)k g 2 重合，線路開關(guān)k g l 得電進入其得電 確認的x 時限( 5 s ) 的得電確認時限。 il k g 3 l = 竺竺 k g 4k g 5k g 6 i c x 2 厶廣 廣 - 一：- l 圖4 4k g 2 重合 5 、如果g 點發(fā)生瞬時性故障，x 時限延時結(jié)束后開關(guān)k g 2 依舊得電，合閘 成功。，同時k g 4 得電后進入得電合閘并合閘成功。至此，g 點發(fā)生瞬時性故障 處理結(jié)束。 _ k g 3 i 蘭；竺竺 k g 4k g 5k g 6 ； c x 2 厶_ _ _ 一r 1 - _ 一 ：_ _ il 圖4 5k g 2 、k g 4 重合成功 6 、如果g 點發(fā)生永久性故障，開關(guān)k g 2 合閘到故障上，出線開關(guān)c x l 和線 路開關(guān)k g l 、k g 2 均檢測到故障，由于k g 2 設(shè)置的動作時間比c x l 和k g 2 短，在 c x l 和k g 2 動作之前，k g 2 跳開后閉鎖；k g 4 在開關(guān)k g 2 得電后進入得電確認的x 2 4 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 時限內(nèi)失電，由此確認故障再其線路拓撲前面，也進入閉鎖。至此有發(fā)生永久性 故障的g 點被隔離。 _ k g 3 i c x i | = 盟 k g 4k g 5k g 6；c x 2 么嘲嘲廣 i iil 圖4 6k g 2 、k g 4 隔離故障 7 、同時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)k g 5 由于一側(cè)失電進去其合閘確認x 時限，x 時限延時到 依舊一側(cè)失電，k g 5 合閘，進入合閘確認的y 時限。由于后續(xù)開關(guān)k g 4 閉鎖， 至此恢復(fù)了非故障區(qū)域k g 5 和k g 4 區(qū)域的供電。 _l k g 3 i c x l 竺三 k g 4k g 5k g 6ic x 2 厶嘲嘲ii ；il 圖4 7 恢復(fù)非故障區(qū)域供電 備注： _ 表示開關(guān)處于合狀態(tài) 匿盈 表示開關(guān)分狀態(tài)，并閉鎖 表示開關(guān)處于分狀態(tài) 時序圖描述的為g 點發(fā)生永久性故障。 至此，在智能型故障檢測方式下的，整個線路拓撲( 圖4 1 ) 在g 點發(fā)生永 久性故障時的處理方式結(jié)束并得到了相應(yīng)的處理結(jié)果。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 4 3 智能型故障檢測的原理 從智能型故障檢測方式可以看出，智能型故障檢測設(shè)備依靠主動的檢測故障 時檢測到比正常運行時的電流大很多的故障電流，當(dāng)確認為故障電流時，主動的 進行開關(guān)跳閘以隔離故障。并利用重合閘功能檢測故障的類型，當(dāng)故障為瞬時性 故障時，重合閘成功：當(dāng)故障為永久性故障時，再次跳閘隔離永久性故障。同時， 故障后的開關(guān)依靠檢測到瞬時的電壓恢復(fù)為依據(jù)跳開開關(guān)隔離故障，這點類似與 電壓型故障檢測方式。 智能型故障檢測方式不需架設(shè)通信通道，不需改變變電站出線開關(guān)和保護配 置，配電自動化的實現(xiàn)靠智能設(shè)備控制開關(guān)的保護延時級差相互配合，由距離故 障點最近的開關(guān)通過檢測到本身過流保護跳閘來隔離故障。由此，在整個智能型 故障檢測方式動作下，智能型故障檢測需要實現(xiàn)以下的功能： 1 ) 過流保護跳閘功能 根據(jù)流過的故障電流比正常電流大的多的依據(jù)，檢測到故障后，迅速主動跳 開開關(guān)，隔離故障區(qū)域。 2 ) 重合閘功能 隔離故障后，經(jīng)過1 s 左右的延時智能設(shè)備控制開關(guān)主動進行重合閘操作， 如重合閘成功，則確認故障為瞬時性故障，則通過這次重合閘操作迅速處理瞬時 性故障。 3 ) 合閘后加速功能 重合閘后，如果再次檢測到比正常電流大的多的電流，則確認為此次故障為 永久性故障。對于永久性故障，啟動后加速功能，立即跳開開關(guān)，隔離永久性故 障。 4 ) 有壓延時合閘功能 檢測到開關(guān)一側(cè)帶電，延時確認電壓恢復(fù)有效，則進行合閘操作。這一點類 似于電壓型故障檢測原理，不過實際只用于線路拓撲中故障后非故障區(qū)域恢復(fù)供 電，而不再用于檢測故障。 5 ) 無壓延時跳閘功能 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 檢測到開關(guān)失電后，跳開開關(guān)。類似于電壓型故障檢測原理，不過實際只用 于線路拓撲中故障后開關(guān)隔離故障，在電壓型故障檢測中用于檢測故障的功能弱 化。 6 ) 檢測到瞬時電壓閉鎖合閘功能 發(fā)生在檢測到瞬間的電壓，( 額定電壓的3 0 ， 1 5 0 m s ， 5 s ) ，超過z 時限的失電時，f t u 進入閉鎖狀態(tài)。這點主要用在故障隔離，同時防止在手拉 手線路中另一側(cè)恢復(fù)非故障區(qū)域供電時送電到故障區(qū)域去。 從以上智能型故障檢測實現(xiàn)的功能來看，智能型故障檢測的原理就是實現(xiàn)了 主動的檢測故障，主動的動作辨別故障并主動的處理故障。這一點是綜合了電壓 型故障檢測原理和電流型故障檢測原理的優(yōu)勢，同時也避免了他們原理的不足。 在配網(wǎng)故障檢測技術(shù)上具有了明顯的提高和進步。 4 4 智能型故障檢測方式特點 從智能型故障檢測方式和智能型故障檢測的原理可以看出，智能型故障檢測 方式綜合了電壓型故障檢測方式和電流型故障檢測方式的優(yōu)點。 1 ) 變電站出口不需跳閘和重合閘。 這是智能型故障檢測方式最大的優(yōu)點。故障發(fā)生后，非故障區(qū)域停電無 論幾十秒還是1 秒左右，對于工業(yè)用戶來講都是一次停電。而智能型故障檢 測方式發(fā)生故障時，對于位于線路拓撲中故障前到變電站出口的用戶是不需 要停電的。這完全符合了d a 的原則。 2 ) 瞬時性故障處理迅速。 瞬時性故障處理類似與電流型故障檢測方式，利用重合閘實現(xiàn)瞬時性故 障的隔離，這點比電壓型故障檢測方式提高了很多 3 ) 隔離故障、恢復(fù)非故障區(qū)域不依賴通訊 隔離故障依靠故障前開關(guān)的后加速保護動作，故障后開關(guān)的檢測瞬時性 電壓得失。同樣恢復(fù)非故障區(qū)域，類似于電壓型故障檢測方式。 4 ) 整個故障處理時間接近甚至短于電流型故障檢測方式 2 7 = ：= = ：些圣奎蘭望竺壘壘鱉一 用于采用主動故障檢測和處理方式，在目前國內(nèi)絕大多數(shù)配網(wǎng)線路中， 故障處理的時間一般在5 s 以內(nèi)，比起電流型故障檢測方式也有一定的優(yōu)勢。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 第五章智能型故障檢測的系統(tǒng)平臺設(shè)計 配電自動化的實現(xiàn)要有配電自動化終端( 即f t u ) 作支撐，f t u 與斷路器、 負荷開關(guān)等柱上開關(guān)設(shè)備及環(huán)網(wǎng)柜、開閉所等開關(guān)設(shè)備配套使用，共同協(xié)同工作， 實現(xiàn)配電自動化。 所以，為實現(xiàn)智能型故障檢測的方式，需設(shè)計開發(fā)f t u 。除具有智能型故障 檢測功能外，f t u 還需要具有數(shù)據(jù)測量、信號監(jiān)視、遠方就地控制、遠方通信 等基本功能。 5 1f t u 硬件設(shè)計 f ，r u 的硬件設(shè)計采用模塊化的技術(shù)，按不同的功能劃分模塊，模塊之間用母 線相連，以減少配線，便于生產(chǎn)和調(diào)試，提高裝置可靠性。主要模塊有：電源模 塊、主控模塊、開關(guān)接口模塊等模塊。由于設(shè)備是戶外使用，應(yīng)具有寬溫性能， 因此在硬件的設(shè)計中所有芯片的選擇全部要求工業(yè)級乃至軍品級芯片。 5