配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)課件

配電線路快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)1配電線路快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)1什么是配電線路故障自愈？什么是配電線路故障自愈？指不需要或僅需少量的人為干預(yù)，利用先進(jìn)的保護(hù)、控制手段，出現(xiàn)故障后能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，不影響非故障用戶的正常供電或?qū)?duì)其影響降至最小。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)2什么是配電線路故障自愈？什么是配電線路故障自愈？配電網(wǎng)線路故目前故障自愈的控制技術(shù)就地控制技術(shù)利用重合器與分段器的配合，進(jìn)行順序重合控制，實(shí)現(xiàn)故障隔離與恢復(fù)供電。有電壓型、電流型、電壓電流型三種型式不需要通信條件，投資小，易于實(shí)施。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)3目前故障自愈的控制技術(shù)就地控制技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)目前故障自愈的控制技術(shù)集中控制技術(shù)由控制主站集中處理饋線終端（FTU）的故障檢測信息進(jìn)行故障定位，遙控實(shí)現(xiàn)隔離故障與非故障區(qū)段恢復(fù)供電。能夠提高系統(tǒng)供電可靠性，在一定程度上縮短停電時(shí)間。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)4目前故障自愈的控制技術(shù)集中控制技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)存在的問題就地控制方式多次重合到永久故障上，對(duì)系統(tǒng)多次沖擊，造成電壓驟降，且不能用于電纜線路。需要多次重合，故障隔離和供電恢復(fù)時(shí)間長，停電時(shí)間較長。集中控制方式利用主站判斷故障位置、隔離故障，響應(yīng)時(shí)間長，供電恢復(fù)時(shí)間在分鐘級(jí)。兩種方式均無法避免短時(shí)停電，且供電恢復(fù)時(shí)間長，不能滿足對(duì)供電質(zhì)量要求高的特殊行業(yè)用戶的要求。比如半導(dǎo)體制造、PLC控制、電力電子控制敏感設(shè)備用戶，哪怕是短時(shí)的停電都會(huì)給敏感用戶帶來大量的經(jīng)濟(jì)損失。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)5存在的問題就地控制方式配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)5解決問題的思路通過智能終端之間的對(duì)等通信，交換信息，采用分布式智能控制決策，不需要主站參與，實(shí)現(xiàn)配電線路的故障快速自愈。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)6解決問題的思路通過智能終端之間的對(duì)等通信，交換信息，采用分布關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)多功能、開放式智能配電終端平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)模塊化，易于擴(kuò)展。軟件設(shè)計(jì)分層化，數(shù)據(jù)與應(yīng)用分離，提供應(yīng)用程序接口（API），支持各種保護(hù)控制應(yīng)用程序的即插即用。支持IP通信，支持終端間對(duì)等通信。應(yīng)用軟件主進(jìn)程（系統(tǒng)初始化、參數(shù)庫、系統(tǒng)維護(hù)）分布式智能控制相量測量其他應(yīng)用計(jì)劃孤島控制繼電保護(hù)故障隔離與供電小電流接地檢測短路故障檢測SCADA測量支撐軟件SQlite數(shù)據(jù)庫Linux操作系統(tǒng)串行總線驅(qū)動(dòng)串行接口驅(qū)動(dòng)MMI驅(qū)動(dòng)中斷服務(wù)數(shù)據(jù)采集以太網(wǎng)接口驅(qū)動(dòng)硬件硬件接口自定義用戶標(biāo)準(zhǔn)接口（API）配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)7關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)多功能、開放式智能配電終端平臺(tái)應(yīng)用軟件主進(jìn)程（系關(guān)鍵技術(shù)智能終端間的數(shù)據(jù)快速傳輸技術(shù)把具有控制關(guān)聯(lián)關(guān)系的站點(diǎn)設(shè)計(jì)在一個(gè)局域通信以太網(wǎng)內(nèi)采用無連接方式的UDP協(xié)議（時(shí)延<10ms)，應(yīng)用重傳機(jī)制保證UDP數(shù)據(jù)傳輸可靠性。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)8關(guān)鍵技術(shù)智能終端間的數(shù)據(jù)快速傳輸技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技關(guān)鍵技術(shù)故障自愈的通用控制方法研究能夠適應(yīng)不同的配電網(wǎng)絡(luò)、不同的運(yùn)行狀態(tài)（開環(huán)、閉環(huán)）的控制算法。研究智能終端的自適應(yīng)、自組織與擴(kuò)展技術(shù)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制，提高控制響應(yīng)速度。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)9關(guān)鍵技術(shù)故障自愈的通用控制方法配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)9基于分布式智能的故障自愈實(shí)現(xiàn)模式模式1快速故障自愈模式2無縫故障自愈配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)10基于分布式智能的故障自愈實(shí)現(xiàn)模式模式1配電網(wǎng)線路故障快速自愈基于分布式智能的快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)11基于分布式智能的快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)1快速故障自愈技術(shù)快速故障自愈，即開環(huán)線路故障快速隔離與恢復(fù)供電。故障時(shí)，變電站出口開關(guān)保護(hù)跳閘，相鄰FTU之間交換故障信息，確定故障點(diǎn)，控制故障點(diǎn)兩側(cè)的開關(guān)直接分閘隔離故障，然后變電站出口開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，恢復(fù)故障區(qū)段兩側(cè)環(huán)網(wǎng)柜供電。非故障區(qū)供電恢復(fù)時(shí)間小于3s。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)12快速故障自愈技術(shù)快速故障自愈，即開環(huán)線路故障快速隔離與恢復(fù)供快速故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行、分段開關(guān)采用負(fù)荷開關(guān)變電站出口保護(hù)裝置（Relay）智能型FTU光纖工業(yè)以太網(wǎng)通信處理機(jī)（CP）配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)13快速故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)13快速故障自愈技術(shù)工作原理F點(diǎn)故障，在出口保護(hù)（Relay）跳閘后，檢測到故障電流的FTU發(fā)起通信，向相鄰的FTU請(qǐng)求相鄰開關(guān)的故障檢測信息。通過交換信息，確認(rèn)故障點(diǎn)前FTU檢測到故障信息，而故障點(diǎn)后的FTU沒有檢測到故障信息，從而確定故障點(diǎn)。FTU控制故障點(diǎn)兩側(cè)的開關(guān)分閘，在相互確認(rèn)后發(fā)出“故障隔離成功”的消息；出口保護(hù)（Relay）和聯(lián)絡(luò)開關(guān)FTU在收到“故障隔離成功”消息后，分別控制出口開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，恢復(fù)故障區(qū)段兩側(cè)供電。故障處理完成，通過通信處理機(jī)（CP）將故障處理信息上報(bào)主站。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)14快速故障自愈技術(shù)工作原理配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)14快速故障自愈技術(shù)智能FTU通過光纖工業(yè)以太網(wǎng)，快速交換信息，協(xié)同控制，不依賴主站或子站的控制在數(shù)秒內(nèi)完成故障隔離與恢復(fù)供電，進(jìn)一步提高了供電可靠性。對(duì)于環(huán)網(wǎng)柜出線上的短路故障，在出線上不安裝快速熔斷器的情況下，F(xiàn)TU在故障切除后打開負(fù)荷開關(guān)隔離故障，并向電源出口斷路器處的Relay發(fā)出合閘命令，恢復(fù)主干線路供電。技術(shù)指標(biāo)故障隔離時(shí)間：＜300ms恢復(fù)供電時(shí)間：＜3s供電中斷時(shí)間：＜3s配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)15快速故障自愈技術(shù)智能FTU通過光纖工業(yè)以太網(wǎng)，快速交換信息，快速故障自愈的其它技術(shù)美國佐治亞理工大學(xué)采用無線通信技術(shù)，F(xiàn)TU數(shù)據(jù)通過串行口接入無線對(duì)等通信網(wǎng)絡(luò)，控制速度慢，10s。美國S&C電氣公司根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將FTU（分段開關(guān)）分成若干個(gè)控制分組（team），由分組的領(lǐng)銜FTU（Coach）收集該小組內(nèi)FTU信息，實(shí)現(xiàn)故障自愈控制。整定配置過程復(fù)雜。FTU采用RS-232串行口，通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)等通信，控制速度慢。加拿大阿爾伯特省ENMAX電力公司2004年3月在其19條25kV線路上投運(yùn)了該系統(tǒng)，到當(dāng)年9月份，共為用戶減少了862,000分鐘停電時(shí)間，獲得了2004年美國輸配電雜志的自動(dòng)化項(xiàng)目獎(jiǎng)。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)16快速故障自愈的其它技術(shù)美國佐治亞理工大學(xué)配電網(wǎng)線路故障快速思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目科匯公司與福建電力公司合作開發(fā)的基于分布式智能的快速故障自愈系統(tǒng)已在廈門電業(yè)局思明供電分局電纜環(huán)網(wǎng)工程中獲得應(yīng)用。廈門電業(yè)局思明供電分局于2010年11月，在由4座環(huán)網(wǎng)柜組成的環(huán)網(wǎng)線路上運(yùn)行了分布智能型快速故障自愈項(xiàng)目。系統(tǒng)構(gòu)成光纖工業(yè)以太網(wǎng)智能環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控終端：PZK-360H（按6回路配置）通信處理機(jī)：DPS-100DPZK-360H配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)17思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目科匯公司與福建電力公司合作開發(fā)的思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目該電纜環(huán)網(wǎng)供電線路電源側(cè)采用經(jīng)小電阻接地，其湖西立交環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線官任線901、濱南污水環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線濱南變901處開關(guān)為斷路器，其余開關(guān)為負(fù)荷開關(guān)。官任變911公園Ⅰ回湖濱南變917西堤Ⅰ回湖西立交環(huán)網(wǎng)柜湖西污水環(huán)網(wǎng)柜湖西海灣1#環(huán)網(wǎng)柜濱南污水環(huán)網(wǎng)柜官任線901濱南變901配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)18思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目該電纜環(huán)網(wǎng)供電線路電源側(cè)采用經(jīng)小思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目現(xiàn)場試驗(yàn)環(huán)網(wǎng)柜出線故障，開環(huán)點(diǎn)為湖西海灣#1環(huán)網(wǎng)柜906環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線故障，開環(huán)點(diǎn)為湖西海灣#1環(huán)網(wǎng)柜903端設(shè)備失壓無流故障模擬試驗(yàn)故障類型故障點(diǎn)動(dòng)作過程端口分閘時(shí)間故障隔離時(shí)間端口合閘時(shí)間聯(lián)絡(luò)合閘時(shí)間單相接地（a相接地）F1湖西立交901分閘——

湖西立交906分閘——湖西立交901合閘0.787s0.834s1.103sF2湖西立交901分閘——湖西立交902分閘——湖西海灣#1901分閘—湖西立交環(huán)901合閘0.742s0.991s1.230s失壓F3湖西立交901分閘——湖西海灣#1903合閘1.402s1.852s

現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果證明系統(tǒng)可在2秒內(nèi)完成恢復(fù)供電。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)19思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目現(xiàn)場試驗(yàn)故障故障點(diǎn)動(dòng)作過程端口分基于分布式智能的無縫故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)20基于分布式智能的無縫故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)2無縫故障自愈技術(shù)應(yīng)用基于分布式智能控制的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，在閉環(huán)運(yùn)行線路故障時(shí)直接跳開故障區(qū)段兩側(cè)斷路器切除故障，使非故障區(qū)段用戶的供電不受影響，實(shí)現(xiàn)無縫故障自愈。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)21無縫故障自愈技術(shù)應(yīng)用基于分布式智能控制的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，在閉環(huán)運(yùn)行無縫故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行，分段開關(guān)采用斷路器；為避免出線環(huán)流，電源取自同一母線；選擇其中一環(huán)網(wǎng)柜的一條出線與其他變電站出線聯(lián)絡(luò)，作為主供電源停電時(shí)的備供。變電站出口保護(hù)裝置（Relay）智能型FTU光纖工業(yè)以太網(wǎng)通信處理機(jī)（CP）配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)22無縫故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)22無縫故障自愈技術(shù)工作原理電源出口保護(hù)配限時(shí)速斷保護(hù)，作為網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的后備保護(hù)。故障后，相鄰FTU之間交換故障電流方向檢測結(jié)果，實(shí)現(xiàn)故障定位。非故障區(qū)段電流是穿越性的，電流方向一致，而故障區(qū)段電流由兩側(cè)注入，方向相反。確定故障點(diǎn)后直接跳開故障點(diǎn)兩側(cè)的開關(guān)，使非故障區(qū)段用戶的供電不受影響，即“無縫自愈”。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)23無縫故障自愈技術(shù)工作原理配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)23無縫故障自愈技術(shù)技術(shù)指標(biāo)故障隔離時(shí)間：＜200ms恢復(fù)供電時(shí)間：＜0s供電中斷時(shí)間：＜0s（無縫自愈）靜模試驗(yàn)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)24無縫故障自愈技術(shù)技術(shù)指標(biāo)靜模試驗(yàn)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)2無縫故障自愈技術(shù)如果環(huán)網(wǎng)柜出線開關(guān)也為斷路器，出線上發(fā)生短路故障時(shí)，F(xiàn)TU檢測到出線過流，直接跳開出線斷路器切除故障。如果環(huán)網(wǎng)柜出線開關(guān)是負(fù)荷開關(guān)，則由進(jìn)線斷路器動(dòng)作切除故障，然后跳開出線負(fù)荷開關(guān)隔離故障，再合上進(jìn)線開關(guān)恢復(fù)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的供電。這種處理方式，會(huì)造成環(huán)網(wǎng)柜上非故障出線短時(shí)停電。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)25無縫故障自愈技術(shù)如果環(huán)網(wǎng)柜出線開關(guān)也為斷路器，出線上發(fā)生短路無縫故障自愈技術(shù)科匯公司正在與廈門電業(yè)局合作正在開展無縫故障自愈技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)差動(dòng)保護(hù)）的研究靜模試驗(yàn)試驗(yàn)線路配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)26無縫故障自愈技術(shù)科匯公司正在與廈門電業(yè)局合作正在開展無縫故障無縫故障自愈技術(shù)波形記錄配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)27無縫故障自愈技術(shù)波形記錄配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)27無縫故障自愈技術(shù)試驗(yàn)記錄故障類型故障次數(shù)區(qū)段1故障電流相位差區(qū)段2故障電流相位差故障隔離時(shí)間（s）兩相故障11°180°0.1472-1°181°0.136三相故障1-2°178°0.1172-2°180°0.132試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)可以在150ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離，同時(shí)不會(huì)造成健康區(qū)段的供電中斷（無縫自愈）。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)28無縫故障自愈技術(shù)試驗(yàn)記錄故障故障區(qū)段1故障區(qū)段2故障故障隔離無縫故障自愈技術(shù)我國香港與新加坡中壓電纜環(huán)網(wǎng)都采用閉環(huán)運(yùn)行方式，每一段線路采用金屬導(dǎo)引線的電流差動(dòng)保護(hù)，快速切除故障，線路故障不會(huì)引起用戶停電，具有非常高的供電可靠性。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)29無縫故障自愈技術(shù)我國香港與新加坡中壓電纜環(huán)網(wǎng)都采用閉環(huán)運(yùn)行方加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目溫哥華市的皇家公園購物中心（ParkRoyalShoppingCentre），2002年圣誕節(jié)期間停電，導(dǎo)致嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。之后，BCHydro決定對(duì)該購物中心饋線進(jìn)行自動(dòng)化改造。項(xiàng)目2003年3月啟動(dòng)，2006年3月投入運(yùn)行。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)30加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目溫哥華市的皇家公園購物加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目安裝了兩套箱式環(huán)路分接開關(guān)（LTS）每套LTS內(nèi)含３個(gè)真空故障斷路器（VFI）6個(gè)VFI以“常閉”狀態(tài)運(yùn)行，采用“H”形環(huán)網(wǎng)拓?fù)浒褍蓷l饋線和購物中心相連。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)31加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目安裝了兩套箱式環(huán)路分接加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目每個(gè)LTS裝置各配備一臺(tái)智能保護(hù)繼電器，通過光纖電纜交換故障方向、斷路器狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)。自動(dòng)切除饋線故障，不會(huì)造成購物中心供電中斷。將LTS內(nèi)部故障對(duì)購物中心供電的影響降至最小配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)32加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目每個(gè)LTS裝置各配備一加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目項(xiàng)目實(shí)施后用戶年停電時(shí)間由3.42小時(shí)降低至0.12小時(shí)供電可靠率從99.94%提高到99.99%配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)33加拿大BCHydro無縫故障自愈項(xiàng)目項(xiàng)目實(shí)施后用戶年停電時(shí)配電線路快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)34配電線路快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)1什么是配電線路故障自愈？什么是配電線路故障自愈？指不需要或僅需少量的人為干預(yù)，利用先進(jìn)的保護(hù)、控制手段，出現(xiàn)故障后能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，不影響非故障用戶的正常供電或?qū)?duì)其影響降至最小。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)35什么是配電線路故障自愈？什么是配電線路故障自愈？配電網(wǎng)線路故目前故障自愈的控制技術(shù)就地控制技術(shù)利用重合器與分段器的配合，進(jìn)行順序重合控制，實(shí)現(xiàn)故障隔離與恢復(fù)供電。有電壓型、電流型、電壓電流型三種型式不需要通信條件，投資小，易于實(shí)施。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)36目前故障自愈的控制技術(shù)就地控制技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)目前故障自愈的控制技術(shù)集中控制技術(shù)由控制主站集中處理饋線終端（FTU）的故障檢測信息進(jìn)行故障定位，遙控實(shí)現(xiàn)隔離故障與非故障區(qū)段恢復(fù)供電。能夠提高系統(tǒng)供電可靠性，在一定程度上縮短停電時(shí)間。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)37目前故障自愈的控制技術(shù)集中控制技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)存在的問題就地控制方式多次重合到永久故障上，對(duì)系統(tǒng)多次沖擊，造成電壓驟降，且不能用于電纜線路。需要多次重合，故障隔離和供電恢復(fù)時(shí)間長，停電時(shí)間較長。集中控制方式利用主站判斷故障位置、隔離故障，響應(yīng)時(shí)間長，供電恢復(fù)時(shí)間在分鐘級(jí)。兩種方式均無法避免短時(shí)停電，且供電恢復(fù)時(shí)間長，不能滿足對(duì)供電質(zhì)量要求高的特殊行業(yè)用戶的要求。比如半導(dǎo)體制造、PLC控制、電力電子控制敏感設(shè)備用戶，哪怕是短時(shí)的停電都會(huì)給敏感用戶帶來大量的經(jīng)濟(jì)損失。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)38存在的問題就地控制方式配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)5解決問題的思路通過智能終端之間的對(duì)等通信，交換信息，采用分布式智能控制決策，不需要主站參與，實(shí)現(xiàn)配電線路的故障快速自愈。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)39解決問題的思路通過智能終端之間的對(duì)等通信，交換信息，采用分布關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)多功能、開放式智能配電終端平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)模塊化，易于擴(kuò)展。軟件設(shè)計(jì)分層化，數(shù)據(jù)與應(yīng)用分離，提供應(yīng)用程序接口（API），支持各種保護(hù)控制應(yīng)用程序的即插即用。支持IP通信，支持終端間對(duì)等通信。應(yīng)用軟件主進(jìn)程（系統(tǒng)初始化、參數(shù)庫、系統(tǒng)維護(hù)）分布式智能控制相量測量其他應(yīng)用計(jì)劃孤島控制繼電保護(hù)故障隔離與供電小電流接地檢測短路故障檢測SCADA測量支撐軟件SQlite數(shù)據(jù)庫Linux操作系統(tǒng)串行總線驅(qū)動(dòng)串行接口驅(qū)動(dòng)MMI驅(qū)動(dòng)中斷服務(wù)數(shù)據(jù)采集以太網(wǎng)接口驅(qū)動(dòng)硬件硬件接口自定義用戶標(biāo)準(zhǔn)接口（API）配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)40關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)多功能、開放式智能配電終端平臺(tái)應(yīng)用軟件主進(jìn)程（系關(guān)鍵技術(shù)智能終端間的數(shù)據(jù)快速傳輸技術(shù)把具有控制關(guān)聯(lián)關(guān)系的站點(diǎn)設(shè)計(jì)在一個(gè)局域通信以太網(wǎng)內(nèi)采用無連接方式的UDP協(xié)議（時(shí)延<10ms)，應(yīng)用重傳機(jī)制保證UDP數(shù)據(jù)傳輸可靠性。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)41關(guān)鍵技術(shù)智能終端間的數(shù)據(jù)快速傳輸技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技關(guān)鍵技術(shù)故障自愈的通用控制方法研究能夠適應(yīng)不同的配電網(wǎng)絡(luò)、不同的運(yùn)行狀態(tài)（開環(huán)、閉環(huán)）的控制算法。研究智能終端的自適應(yīng)、自組織與擴(kuò)展技術(shù)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制，提高控制響應(yīng)速度。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)42關(guān)鍵技術(shù)故障自愈的通用控制方法配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)9基于分布式智能的故障自愈實(shí)現(xiàn)模式模式1快速故障自愈模式2無縫故障自愈配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)43基于分布式智能的故障自愈實(shí)現(xiàn)模式模式1配電網(wǎng)線路故障快速自愈基于分布式智能的快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)44基于分布式智能的快速故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)1快速故障自愈技術(shù)快速故障自愈，即開環(huán)線路故障快速隔離與恢復(fù)供電。故障時(shí)，變電站出口開關(guān)保護(hù)跳閘，相鄰FTU之間交換故障信息，確定故障點(diǎn)，控制故障點(diǎn)兩側(cè)的開關(guān)直接分閘隔離故障，然后變電站出口開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，恢復(fù)故障區(qū)段兩側(cè)環(huán)網(wǎng)柜供電。非故障區(qū)供電恢復(fù)時(shí)間小于3s。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)45快速故障自愈技術(shù)快速故障自愈，即開環(huán)線路故障快速隔離與恢復(fù)供快速故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行、分段開關(guān)采用負(fù)荷開關(guān)變電站出口保護(hù)裝置（Relay）智能型FTU光纖工業(yè)以太網(wǎng)通信處理機(jī)（CP）配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)46快速故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)13快速故障自愈技術(shù)工作原理F點(diǎn)故障，在出口保護(hù)（Relay）跳閘后，檢測到故障電流的FTU發(fā)起通信，向相鄰的FTU請(qǐng)求相鄰開關(guān)的故障檢測信息。通過交換信息，確認(rèn)故障點(diǎn)前FTU檢測到故障信息，而故障點(diǎn)后的FTU沒有檢測到故障信息，從而確定故障點(diǎn)。FTU控制故障點(diǎn)兩側(cè)的開關(guān)分閘，在相互確認(rèn)后發(fā)出“故障隔離成功”的消息；出口保護(hù)（Relay）和聯(lián)絡(luò)開關(guān)FTU在收到“故障隔離成功”消息后，分別控制出口開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，恢復(fù)故障區(qū)段兩側(cè)供電。故障處理完成，通過通信處理機(jī)（CP）將故障處理信息上報(bào)主站。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)47快速故障自愈技術(shù)工作原理配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)14快速故障自愈技術(shù)智能FTU通過光纖工業(yè)以太網(wǎng)，快速交換信息，協(xié)同控制，不依賴主站或子站的控制在數(shù)秒內(nèi)完成故障隔離與恢復(fù)供電，進(jìn)一步提高了供電可靠性。對(duì)于環(huán)網(wǎng)柜出線上的短路故障，在出線上不安裝快速熔斷器的情況下，F(xiàn)TU在故障切除后打開負(fù)荷開關(guān)隔離故障，并向電源出口斷路器處的Relay發(fā)出合閘命令，恢復(fù)主干線路供電。技術(shù)指標(biāo)故障隔離時(shí)間：＜300ms恢復(fù)供電時(shí)間：＜3s供電中斷時(shí)間：＜3s配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)48快速故障自愈技術(shù)智能FTU通過光纖工業(yè)以太網(wǎng)，快速交換信息，快速故障自愈的其它技術(shù)美國佐治亞理工大學(xué)采用無線通信技術(shù)，F(xiàn)TU數(shù)據(jù)通過串行口接入無線對(duì)等通信網(wǎng)絡(luò)，控制速度慢，10s。美國S&C電氣公司根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將FTU（分段開關(guān)）分成若干個(gè)控制分組（team），由分組的領(lǐng)銜FTU（Coach）收集該小組內(nèi)FTU信息，實(shí)現(xiàn)故障自愈控制。整定配置過程復(fù)雜。FTU采用RS-232串行口，通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)等通信，控制速度慢。加拿大阿爾伯特省ENMAX電力公司2004年3月在其19條25kV線路上投運(yùn)了該系統(tǒng)，到當(dāng)年9月份，共為用戶減少了862,000分鐘停電時(shí)間，獲得了2004年美國輸配電雜志的自動(dòng)化項(xiàng)目獎(jiǎng)。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)49快速故障自愈的其它技術(shù)美國佐治亞理工大學(xué)配電網(wǎng)線路故障快速思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目科匯公司與福建電力公司合作開發(fā)的基于分布式智能的快速故障自愈系統(tǒng)已在廈門電業(yè)局思明供電分局電纜環(huán)網(wǎng)工程中獲得應(yīng)用。廈門電業(yè)局思明供電分局于2010年11月，在由4座環(huán)網(wǎng)柜組成的環(huán)網(wǎng)線路上運(yùn)行了分布智能型快速故障自愈項(xiàng)目。系統(tǒng)構(gòu)成光纖工業(yè)以太網(wǎng)智能環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控終端：PZK-360H（按6回路配置）通信處理機(jī)：DPS-100DPZK-360H配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)50思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目科匯公司與福建電力公司合作開發(fā)的思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目該電纜環(huán)網(wǎng)供電線路電源側(cè)采用經(jīng)小電阻接地，其湖西立交環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線官任線901、濱南污水環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線濱南變901處開關(guān)為斷路器，其余開關(guān)為負(fù)荷開關(guān)。官任變911公園Ⅰ回湖濱南變917西堤Ⅰ回湖西立交環(huán)網(wǎng)柜湖西污水環(huán)網(wǎng)柜湖西海灣1#環(huán)網(wǎng)柜濱南污水環(huán)網(wǎng)柜官任線901濱南變901配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)51思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目該電纜環(huán)網(wǎng)供電線路電源側(cè)采用經(jīng)小思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目現(xiàn)場試驗(yàn)環(huán)網(wǎng)柜出線故障，開環(huán)點(diǎn)為湖西海灣#1環(huán)網(wǎng)柜906環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線故障，開環(huán)點(diǎn)為湖西海灣#1環(huán)網(wǎng)柜903端設(shè)備失壓無流故障模擬試驗(yàn)故障類型故障點(diǎn)動(dòng)作過程端口分閘時(shí)間故障隔離時(shí)間端口合閘時(shí)間聯(lián)絡(luò)合閘時(shí)間單相接地（a相接地）F1湖西立交901分閘——

湖西立交906分閘——湖西立交901合閘0.787s0.834s1.103sF2湖西立交901分閘——湖西立交902分閘——湖西海灣#1901分閘—湖西立交環(huán)901合閘0.742s0.991s1.230s失壓F3湖西立交901分閘——湖西海灣#1903合閘1.402s1.852s

現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果證明系統(tǒng)可在2秒內(nèi)完成恢復(fù)供電。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)52思明供電分局快速故障自愈項(xiàng)目現(xiàn)場試驗(yàn)故障故障點(diǎn)動(dòng)作過程端口分基于分布式智能的無縫故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)53基于分布式智能的無縫故障自愈技術(shù)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)2無縫故障自愈技術(shù)應(yīng)用基于分布式智能控制的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，在閉環(huán)運(yùn)行線路故障時(shí)直接跳開故障區(qū)段兩側(cè)斷路器切除故障，使非故障區(qū)段用戶的供電不受影響，實(shí)現(xiàn)無縫故障自愈。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)54無縫故障自愈技術(shù)應(yīng)用基于分布式智能控制的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，在閉環(huán)運(yùn)行無縫故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行，分段開關(guān)采用斷路器；為避免出線環(huán)流，電源取自同一母線；選擇其中一環(huán)網(wǎng)柜的一條出線與其他變電站出線聯(lián)絡(luò)，作為主供電源停電時(shí)的備供。變電站出口保護(hù)裝置（Relay）智能型FTU光纖工業(yè)以太網(wǎng)通信處理機(jī)（CP）配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)55無縫故障自愈技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)22無縫故障自愈技術(shù)工作原理電源出口保護(hù)配限時(shí)速斷保護(hù)，作為網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的后備保護(hù)。故障后，相鄰FTU之間交換故障電流方向檢測結(jié)果，實(shí)現(xiàn)故障定位。非故障區(qū)段電流是穿越性的，電流方向一致，而故障區(qū)段電流由兩側(cè)注入，方向相反。確定故障點(diǎn)后直接跳開故障點(diǎn)兩側(cè)的開關(guān)，使非故障區(qū)段用戶的供電不受影響，即“無縫自愈”。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)56無縫故障自愈技術(shù)工作原理配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)23無縫故障自愈技術(shù)技術(shù)指標(biāo)故障隔離時(shí)間：＜200ms恢復(fù)供電時(shí)間：＜0s供電中斷時(shí)間：＜0s（無縫自愈）靜模試驗(yàn)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)57無縫故障自愈技術(shù)技術(shù)指標(biāo)靜模試驗(yàn)配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)2無縫故障自愈技術(shù)如果環(huán)網(wǎng)柜出線開關(guān)也為斷路器，出線上發(fā)生短路故障時(shí)，F(xiàn)TU檢測到出線過流，直接跳開出線斷路器切除故障。如果環(huán)網(wǎng)柜出線開關(guān)是負(fù)荷開關(guān)，則由進(jìn)線斷路器動(dòng)作切除故障，然后跳開出線負(fù)荷開關(guān)隔離故障，再合上進(jìn)線開關(guān)恢復(fù)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的供電。這種處理方式，會(huì)造成環(huán)網(wǎng)柜上非故障出線短時(shí)停電。配電網(wǎng)線路故障快速自愈技術(shù)58無縫故障自愈技術(shù)如果環(huán)網(wǎng)柜出線開關(guān)也為斷路器，出線上發(fā)生短路無縫故障自愈技術(shù)科匯公司正在與廈門電業(yè)局合