现代化农村智能配电网新型就地馈线自动化技术应用研究

针对目前我国农村地区的配电网中压线路配置传统的电压-时间型、电压-电流-时间型、自适应综合型等就地馈线自动化技术均需要变电站出线断路器配置2或3次重合闸,而国网系统内变电站出线断路器均只配置1次重合闸的现状,提出应用一种适用于现代化农村智能配电网的新型就地馈线自动化技术方案,该方案只需出线断路器1次重合闸配合即可完成线路故障段的就地定位与隔离,以及非故障区间线路的供电恢复,节约了人力成本,缩短了用户的停电时间。

一种新型就地馈线自动化模式的研究及应用

针对目前馈线自动化应用存在的问题,文章提出了一种“继电保护+电压时间型”新型就地馈线自动化模式,旨在最大限度地减少停电范围和停电次数,及时隔离故障并恢复故障点前端非故障区域的供电,以提升配电网供电的可靠性。

甘南供电公司就地馈线自动化FA控制策略研究

馈线自动化分为集中和就地两种,就地馈线自动化采用无线网卡通信,实现故障就地自动隔离,相比集中馈线自动化可节约大量成本,特别适合在甘南地区推广。常见的就地馈线自动化“电压时间型”FA控制策略采用“无压分闸,有压延时合闸”逻辑,发生永久性故障时变电站出线开关和主线分段开关需分合两次才能隔离故障,严重影响开关寿命。为了防止开关频繁分合闸,文中根据甘南公司配网实际需求,对电压电流型FA控制策略进行研究,即达到故障就地自动隔离,又达到减少开关分合闸次数的目的。

考虑局部最大故障解释可信度的配电线路就地型馈线自动化方法

在配电线路发生局部故障时,当前主要通过故障显示器定位故障区段,导致馈线自动化动作的时间较长。依托局部最大故障解释可信度,设计了一种新的配电线路就地型馈线自动化方法。以联络开关为分隔点划分供电区域,并整定区域内开关运行时间。根据故障指示器的拒动率和误动率,计算配电线路的局部最大故障解释可信度,并通过递推计算定位最大可疑故障区段。结合真空断路器和试探电阻器,设计新型自适应重合闸装置,建立就地型馈线自动化方案。实验结果显示:所提方法与基于无线通信和基于逻辑节点的方法相比,馈线自动化动作的时间分别减少了36.62%和50.00%,可满足自动化配电的实时性要求。

就地型馈线自动化差异化应用模式

2017年国家电网公司发布了Q/GDW 10370—2016《配电网技术导则》,该标准中明确了配电自动化的主要建设原则,提出配电自动化系统对于配电网故障处理主要采用集中型与就地型2类主要方式。文章基于不同类型供电区域对于供电可靠性的差异性需求,深入分析了集中型、电压-时间型、电压-电流型、自适应就地型、智能分布式等5种馈线自动化的技术差异性、对故障处理的时效性,以及其对于变电站保护与重合闸等差异化要求,提出面向"十三五"期间在广大的B^E类供电区域中差异化选用就地型馈线自动化的实施原则,对于指导后续配电自动化建设、设备选型以及故障处理应用等具有重要指导意义。

基于区域序号的自适应就地型馈线自动化故障处理方法

现有就地型馈线自动化在应对网络拓扑变动、多联络点自动恢复等方面存在不足。文中提出了一种基于区域序号的自适应就地型馈线自动化故障处理新方法,所有开关均配置统一定值,并按区域序号定义原则为每个开关分配逻辑序号,各开关的运行参数将根据逻辑序号自动调整,基于配电一二次成套设备并配合变电站出口保护,即可自适应网络拓扑变动,完成故障的定位隔离及多联络恢复供电。通过典型应用案例进一步说明方法在配电网发生新增分支线、多联络运行方式调整、高阻单相接地故障等情况下具有自适性。采用PSCAD/EMTDC进行仿真测试,验证了所提方法的正确性和有效性。

配电网多重故障的就地式馈线自动化设计方案

我国现有的就地式馈线自动化方案主要针对馈线的单重故障,通过跳开故障点附近分段开关和隔离故障;闭合联络开关,以恢复健全线路的供电,减小停电范围。在联络开关闭合供电期间内,若他处发生故障,则现有的就地式馈线自动化功能由于只能静态识别分段开关与联络开关的属性,无法在开关属性变化后再次准确隔离故障。随着经济的发展,配电网络结构日益复杂,负载多样性逐渐增加,馈线发生多重故障的概率也日益升高。设计了一套采用动态判断联络开关的算法,改进了现有的馈线自动化功能,实现了对馈线多重故障准确定位、自动隔离。

自适应复杂配电线路的就地型馈线自动化策略

就地型馈线自动化利用重合器和分段开关之间的动作配合,不依赖与主站通信,实现配电线路故障的就地定位和隔离。当前就地型馈线自动化存在需两次重合闸操作、分段开关延时合闸参数不能自适应运行方式及网架结构调整等问题。鉴此,提出了一种基于断路器的自适应就地型馈线自动化模式,结合小电流接地故障暂态选线技术,提出"一个级差、一个时限、一次重合闸"的自适应动作策略。最后,利用RTDS仿真验证了所提策略的有效性,并分析了该模式在实际配电线路中的应用成效。

10kV架空线就地型馈线自动化开关的应用

馈线自动化是配电自动化系统的基本组成部分,是配电自动化的所有功能中最主要的功能,是配电系统提高供电可靠性的有效手段,其功能包括对故障的检测、判断定位、隔离与网络重构。在有通信通道时,还可进行对线路节点的遥测、遥信与遥控。因此配电自动化过程中特别对于配网结构成熟、受雷击较多的架空线路,优先实施馈线自动化,可有效提高供电可靠性。

基于“就地型馈线自动化+保护级差”的10 kV架空线路保护模式

提出一种利用就地型馈线自动化技术与保护级差相配合的10 kV架空线路保护模式,针对不同情况找到2种保护模式的契合点,最大限度缩小故障停电范围并通过馈线自动化功能进行故障点定位,有效提高10 kV配电网供电可靠性。

10kV架空线就地型馈线自动化开关应用研究

介绍了10kV就地型馈线自动化开关的数量及布点要求,通过对自动化开关的应用,能够有效降低事故发生率,提高供电可靠性。

常见配网馈线自动化终端不正确动作案例分析

为不断满足电力需求,提高用户供电可靠性,近年来电网企业不断加大对配网馈线自动化的建设。其中就地型馈线自动化因动作逻辑简单、设备经济、故障隔离不依赖通信等优势在配电网中得到广泛应用。当线路发生故障时,就地型馈线自动化依靠自身动作逻辑能快速定位故障区域并隔离故障,对非故障区域恢复供电,从而受到用电客户的一致好评。但在实际配电网事故处理过程中,也会出现一些因馈线自动化终端不正确动作造成的停电范围扩大、故障无法隔离的情况。因此,针对日常工作中常见的几起配网馈线自动化终端不正确动作案例进行分析,提出相应解决措施。

基于M2M的就地FA通信测试系统设计

针对就地FA测试不准确等问题,提出了基于M2M的FA通信测试系统。对就地馈线自动化系统的通信原理和通信模式进行了分析。分析了智能电网发展对馈线自动化系统的具体要求和馈线自动化系统通信网络的主要功能结构。阐述了集中控制架构、去中心控制架构和分布式控制架构的特点,说明分布式控制架构的优势。对馈线自动化通信测试体系提出了具体的结构要求,并对就地馈线自动化系统通信,提出了机器对机器的通信方式,说明了DNP3协议的原理和组织架构。根据所提出的通信方式,说明了通信机制,搭建了仿真测试平台,以单向接地故障为例,说明了馈线自动化系统通信的有效性。

基于MSP430的低功耗残压检测模块的软硬件系统设计

在配网就地馈线自动化保护逻辑中,将配网没有电压的情况下,来电前电网瞬时性的来电称为残压。针对设备再次来电前的残压,设备需要闭锁合闸,因此残压检测模块需要满足残压检测、闭锁、参数设置和规约上送等逻辑。设计了基于低功耗芯片MSP430FR2111并配合MCU睡眠、脉冲唤醒采集、低功耗串口规约通信的软硬件系统。在实现残压检测功能的同时,模块的超低功耗也降低了FTU整组的功耗,延长了检测模块的使用时间。通过芯片的低功耗串口制定合理、可扩展的规约,实现了残压限值、时间设定、残压值读取等功能。经过实验验证,采用残压检测模块的配电终端完全满足技术检测标准,并具备批量化、可移植、可定制化应用的能力。

基于Cortex-M4F架构的柱上开关智能控制系统

柱上开关控制装置的分期建设致使同类设备厂家繁多,由于缺少统一的规范,控制装置的内部功能模块不一,导致不同地区的柱上开关具有的功能不统一,这为供电公司的电力管理与升级带来困难。为此,根据南方电网新拟定的配电自动化规范,并在Cortex-M4F架构的基础上,开发了柱上开关智能控制系统。在开关量获取方面,提出了一种防抖滤波的优化方案,提高了遥信功能的容错。在开关量输出逻辑方面,对傅式算法、半波傅式算法和带有差分滤波器的递推傅式算法进行了理论分析和MATLAB仿真验证,对算法在解算基波分量方面的误差进行了分析。结合保护算法,系统可以实现过流保护跳闸、自动重合闸以及就地馈线自动化三大功能。最后,通过使用样机对防抖方案和瞬时过流保护测试,使防抖方案以及瞬时速断保护动作定值和时间精度满足规范要求。

配电一二次融合成套设备FTU设计方案

阐述了智能配电网设备的发展趋势,以及配电一二次融合成套技术背景和发展方向,分析了配电设备成套的必要性,介绍了配电一次设备与自动化终端采用成套化设计制造,配电开关全面集成配电终端DTU/FTU、电流传感器ECT、电压传感器EVT、电能量双向采集模块等,采用标准化接口和一体化设计,配电终端具备可互换性,便于现场运维检修。通过提高配电网一二次设备的标准化、成套化水平,提升配电运行检修智能化水平,满足线损管理的技术要求,推进配电网智能化、标准化、精益化化发展[1]。