淺談智能分布式在配網(wǎng)自動(dòng)化探索

紀(jì)樹江

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局，廣東 汕頭515000）

1 智能分布式就地饋線自動(dòng)化簡(jiǎn)介

智能分布式就地饋線自動(dòng)化的應(yīng)用范圍很廣，主要是在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域發(fā)揮作用。顧名思義，其自動(dòng)化種類屬于就地式饋線。具體來(lái)說(shuō)，其功能和價(jià)值是對(duì)網(wǎng)絡(luò)式面和通信規(guī)約進(jìn)行保護(hù)，以保障其運(yùn)行正常。目前主要將智能分布式饋線自動(dòng)化分為兩類，即緩動(dòng)型智能分布式和速動(dòng)型智能分布式，兩者間的根本區(qū)別，是切除故障的時(shí)效性差異。速動(dòng)型智能分布式饋線自動(dòng)化最大的特點(diǎn)就是運(yùn)作速度快，能夠在較短時(shí)間內(nèi)內(nèi)對(duì)故障位置進(jìn)行判斷，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控。使得故障能夠得到高效解決，將線路故障對(duì)供電穩(wěn)定性造成的影響降到最低。其各部分線路采用的開關(guān)全為斷路器，同時(shí)還設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)式面保護(hù)裝置，通信規(guī)約的類型為IEC61850+GOOSE，并廣泛使用光纖以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)各終端間的連接。與之相對(duì)的，緩動(dòng)型智能分布式饋線自動(dòng)化對(duì)故障的解決效率相對(duì)較低，線路所采用的自動(dòng)化開關(guān)則為負(fù)荷式，在線路出現(xiàn)異常情況時(shí)，這類自動(dòng)化不會(huì)對(duì)故障予以解決，而是開關(guān)自動(dòng)跳閘?；谄涔ぷ髟?，緩動(dòng)型智能分布式在變電站的應(yīng)用價(jià)值較為優(yōu)良。

2 智能分布式饋線自動(dòng)化邏輯思路

2.1 速動(dòng)型智能分布式饋線自動(dòng)化的故障診斷邏輯

①變電站電源側(cè)主干線發(fā)生故障F1

a、故障電流傳輸至CB1，其檢測(cè)到異常，自動(dòng)跳閘進(jìn)行保護(hù)，通常能夠延時(shí)300 毫秒；

b、故障電流傳輸至K1、K5，其檢測(cè)到異常，開關(guān)K1 自動(dòng)發(fā)揮失電延時(shí)分閘關(guān)閉鎖的作用，能夠?yàn)榉珠l爭(zhēng)取到200 毫秒的時(shí)間；

c、當(dāng)開關(guān)K10 單側(cè)失去電壓，將自動(dòng)開啟延時(shí)功能。只有收到來(lái)自K1 開關(guān)已經(jīng)將故障電流隔斷的信號(hào)，才會(huì)自動(dòng)結(jié)束延時(shí)，在2 秒內(nèi)發(fā)出合閘信號(hào)，直到合閘順利完成。

②配電房分支線發(fā)生故障F2

a、在K8 后半部分有異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，多個(gè)開關(guān)包括K1、K5、K8 等都將檢測(cè)到故障電流，但此時(shí)只有開關(guān)K8 才設(shè)置有相應(yīng)解決措施，并進(jìn)行相關(guān)操作，自動(dòng)開啟保護(hù)，切斷開關(guān)；

b、除開關(guān)K8 外，上述能檢測(cè)到異常的其他開關(guān)均屬于后備裝置，運(yùn)行狀態(tài)沒(méi)有變化。當(dāng)故障完全解除后，各開關(guān)接收到反饋信息，繼續(xù)按照常規(guī)狀態(tài)運(yùn)行。

③主干線故發(fā)生故障F3

a、開關(guān)CB1 以及K1、K5 均檢測(cè)到電流異常，此時(shí)做出反應(yīng)的只有K5，該開關(guān)自動(dòng)跳閘，并承擔(dān)著向其他部位發(fā)送信號(hào)的責(zé)任；

b、開關(guān)K6 未檢查到有電流通過(guò)，在這種情況下，該開關(guān)收到K5 的故障信號(hào)后，進(jìn)行跳閘操作，在完成這一操作后，向其他部分發(fā)送故障已隔離的信息；

c、開關(guān)K10 在其單側(cè)失去電壓后，自動(dòng)開啟延時(shí)功能，在只有在接收到開關(guān)K6 的信號(hào)，才結(jié)束延時(shí)。接著在2 秒內(nèi)完成合閘操作，并發(fā)送相應(yīng)信號(hào)。

2.2 緩動(dòng)型智能分布式饋線自動(dòng)化的故障診斷邏輯

①變電站電源側(cè)主干線發(fā)生故障F1

a、CB1 感受到故障電流后，速斷保護(hù)（300ms）動(dòng)作；

b、K1、K5 均無(wú)感應(yīng)到故障電流，K1 分閘閉鎖，發(fā)“故障隔離”信號(hào)；

c、CB1 不與F1 通信，啟動(dòng)重合閘失敗后閉鎖；

d、K10 在單側(cè)失壓后，啟動(dòng)延時(shí)，在延時(shí)期間收到K1 成功隔離信號(hào)，2 秒延時(shí)到后發(fā)合閘命令，合閘。

②配電房分支線發(fā)生故障F2

a、當(dāng)K8 后段故障，CB1、K1、K5、K6、K8 感受到故障電流，K8 滿足常規(guī)電流保護(hù)動(dòng)作條件，啟動(dòng)電流保護(hù)功能，跳閘；

b、CB1、K1、K5、K6 處于后備狀態(tài)；在故障點(diǎn)切除后，終端狀態(tài)返回，開關(guān)狀態(tài)無(wú)變化。

③主干線故發(fā)生故障F3

a、CB1 感受到故障電流，速斷保護(hù)（300ms）動(dòng)作；

b、K1、K5 感受到故障電流，K5 滿足故障跳閘條件，跳閘，發(fā)“故障切除”信號(hào)；

c、K6 沒(méi)有檢測(cè)到過(guò)流，在失流后收到K5 的“故障跳閘”標(biāo)志信號(hào)后，進(jìn)入“分閘并閉鎖”，發(fā)“故障隔離”信號(hào)；

d、K10 在單側(cè)失壓后，啟動(dòng)延時(shí)，在延時(shí)期間收到K6 成功隔離信號(hào)，2 秒延時(shí)到后發(fā)合閘命令，合閘，發(fā)“轉(zhuǎn)供電成功”信號(hào)。

3 智能分布式饋線自動(dòng)化方案特點(diǎn)

智能分布式饋線自動(dòng)化方案具有以下特點(diǎn)：

a、簡(jiǎn)化邏輯，特別是緩動(dòng)型智能分布式邏輯，分支線不執(zhí)行智能分布式策略配置。

b、母線電壓采用線路雙側(cè)PT 加開關(guān)位置合成?？刂泼姘逯甘緹粼黾恿酥悄芊植际酵ㄐ女惓８婢療簟?/p>

c、定義了“故障切除”“故障隔離”信號(hào)，規(guī)定了“智能分布式功能啟用/閉鎖”、“故障切除成功/失敗”、“故障隔離成功/失敗”，“轉(zhuǎn)供電成功/失敗”，“轉(zhuǎn)供線路過(guò)載”，“網(wǎng)絡(luò)通信故障”，“聯(lián)絡(luò)開關(guān)確認(rèn)”，“信號(hào)復(fù)歸”等智能分布式饋線自動(dòng)化信號(hào)并配置在主站光字牌。

d、規(guī)定了互操作事項(xiàng)必須在互操作設(shè)備的事件記錄中記錄。

4 智能分布式容錯(cuò)機(jī)制

4.1 當(dāng)開關(guān)判斷與相鄰開關(guān)通信異常時(shí)，如果檢測(cè)到故障電流，在失壓無(wú)流后跳閘并向主站發(fā)出“通信異?！奔啊笆鹿侍l”信號(hào)。線路上其他開關(guān)按照正常邏輯進(jìn)行事故處理（緩動(dòng)）。

4.2 當(dāng)開關(guān)拒動(dòng)時(shí)，開關(guān)向雙側(cè)開關(guān)發(fā)出“開關(guān)拒動(dòng)”信號(hào)，并向主站發(fā)出“開關(guān)拒動(dòng)”信號(hào)。拒動(dòng)信號(hào)發(fā)出4 秒后復(fù)歸。上一級(jí)開關(guān)接收到拒動(dòng)信號(hào)，如果檢測(cè)到故障電流則發(fā)出分閘指令并在開關(guān)動(dòng)作后發(fā)出“故障切除成功”信號(hào)；如果開關(guān)接收到拒動(dòng)信號(hào)，但未檢測(cè)到故障電流則發(fā)出分閘指令，并在開關(guān)動(dòng)作后發(fā)出“故障隔離成功”信號(hào)。

5 自動(dòng)化開關(guān)選型及附屬設(shè)備配置技術(shù)要求

10kV 斷路器柜自動(dòng)化成套設(shè)備：

（1）采用模塊化設(shè)計(jì)的成套設(shè)備。配置斷路器本體、具備通信模塊的控制單元、三相CT、獨(dú)立零序CT。

（2）配置網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)（緩動(dòng)型智能分布式）、電壓- 電流型饋線自動(dòng)化速斷、過(guò)流、零序保護(hù)及自動(dòng)重合閘功能，具備遙控功能。

（3）自動(dòng)化成套設(shè)備配置進(jìn)線及出線線路PT，母線電壓可采用獨(dú)立母線PT，也可采用進(jìn)出線電壓合成方式并有獨(dú)立的母線電壓端子及獨(dú)立的母線電壓遙測(cè)量上送主站。

（4）配置兼有無(wú)線通信與網(wǎng)絡(luò)通信的通信安防模塊，具備加密功能。

6 智能分布式需改進(jìn)及應(yīng)用前景

智能分布式結(jié)合以整條饋線組為單位進(jìn)行改造建設(shè)，目前國(guó)標(biāo)沒(méi)有制訂統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，存在不同廠家點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間通信互聯(lián)互通的制約和策略邏輯有不同實(shí)現(xiàn)方式，建議同一饋線組采用同一廠家設(shè)備。其特點(diǎn)可以適應(yīng)網(wǎng)架較為復(fù)雜的電纜線路和混合線路，對(duì)供電可靠性要求高的A+類地區(qū)和政府、商業(yè)等，停電到轉(zhuǎn)供電實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)突破。