故障诊断、隔离和恢复

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1、6．故障诊断、隔离和恢复（DA）6．1DA功能的实现DA功能的实现有两种模式，即不需通讯的分布智能模式和需要通讯的集中智能模式。分布智能模式的DA方案，是指由FTU自动判断和隔离故障并进行网络重构，不需要通讯与主站系统的参与。这种模式主要有电压时间型和电流计数型两种。方法是FTU结合断路器或负荷开关构成具有重合功能的分段器。通过开关功能和保护时间配合实现故障隔离与供电的恢复。这种DA模式的优点是：实现成本低，不需要通讯和主站的参与。不足是：故障处理及供电恢复速度慢、对系统及用户冲击次数多、需改变变电站速断保护定值及重合闸次数、网络

2、重构后需改变重合器的整定参数、对于多电源多分支的复杂网络来说参数配合困难，同时这种DA模式不考虑实际负荷水平和网络运行约束。所以该模式主要适用于网架结构比较简单，主要是双电源供电的‘手拉手’线路，不具备通讯手段或通讯条件不完善、可靠性较低的场合。集中智能模式的DA方案，是指由FTU将检测的故障信息上传给子站，子站根据配电网络的实时拓扑结构，按照一定的算法进行故障定位，并下达控制命令给相关的FTU完成故障隔离。然后，主站通过在线潮流等配网分析软件，在考虑过负荷、电压、网损等前提下，提供最佳临时性的系统配置方案，重组网络，使尽可能多的

3、用户恢复供电。这种DA实现方案是一种基于DMS的DA方案，其特点是适用于任意结构，开环运行的配电网络，考虑了实际负荷水平和各种网络约束条件。为了充分利用配网自动化光纤通道资源，DA方案应当以集中智能模式为主，同时为了缩短故障恢复时间，降低DA对通信的依赖程度，还应当以分布智能模式作为辅助手段。系统的故障检测、定位、隔离与恢复控制分为三个层次，一是以配电终端（FTU、DTU）为基础的故障检测；二是以子站为辐射中心的低层区域控制；三是以主站为管理中心的高层全局控制。配电终端负责故障的检测，并执行子站的故障处理命令，当子站与配电终端的通

4、讯异常，配电终端之间进行点对点的通讯，实现故障隔离功能。DTU负责开闭所当地的故障处理，即备自投和保护功能，并上报故障处理信息及接受主站或子站的控制策略。子站负责处理所辖区域馈线终端的故障上报，查询故障信息、分析故障位置及实现故障的当地隔离，当故障区域超出所辖区域或隔离不成功，子站上报故障给主站，由主站协调各个子站进一步处理故障的隔离，隔离完毕之后，主站根据故障信息，提供非故障区域的供电策略，实现恢复供电。6．2DA动作的过程以及时间的配合整个DA过程可分为下列几个子过程：（1）系统发生故障后，变电站出口断路器跳闸，延时0.5秒重

5、合闸，若为永久性故障，断路器跳闸闭锁（2）重合失败后与故障区域有关部分的FTU将故障信息上报主站考虑到在配电网中的馈线最多为四分段，则故障发生后在同一故障区域中最多有与之相关的四个FTU主动上报故障，同时还有一次通讯上的冲突检测时间，相邻两个FTU上报的时间间隔为0.2秒，每个FTU的上报数据包最多不超过256字节，通讯速率为9600波特率，则总的上报时间为：（1+4）*（256*8/9600+0.2）=2.5秒一次检测时间四个FTU256字节/数据包8位/字节通讯速率时间间隔（3）主站根据FTU的上报的故障信息进行故障区域判断根

6、据实时操作系统按时间片的软件调度，共占两个算法周期，每个算法周期为500毫秒2*0.5=1秒2个算法周期每个算法周期为500毫秒（4）根据所判定的故障区域，进行故障区域隔离，跳开故障段两侧的负荷开关对于每一段故障区域须操作两个开关，考虑到复合故障最多有可能操作四个开关，对每一个开关的遥控操作过程包括：选点（主站→FTU）——选点成功返回（FTU→主站）——执行（主站→FTU）——执行成功返回（FTU→主站），共两次应答过程，四次通讯，选点与选点成功返回之间时间间隔0.1秒，选点成功返回与执行之间时间间隔为0.1秒，执行与执行成功及

7、开关状态返回之间最大时间间隔0.3秒，每次通讯数据包最多256字节4*（256*8/9600+0.1*2+0.3）=5.4秒四个开关一次通讯时间时间间隔执行与返回时间间隔（5）变电站出口断路器合闸，恢复上游区域的供电（若故障发生在变电站出口断路器与第一个负荷开关之间，则不需执行这一步）操作变电站出口断路器，共一次遥控操作，对每一个开关的遥控操作过程包括：选点（主站→FTU）——选点成功返回（FTU→主站）——执行（主站→FTU）——执行成功返回（FTU→主站），共两次应答过程，四次通讯，选点与选点成功返回之间时间间隔0.1秒，选点

8、成功返回与执行之间时间间隔为0.1秒，执行与执行成功及开关状态返回之间最大时间间隔0.3秒，每次通讯数据包最多256字节1*（256*8/9600+0.1*2+0.3）=1.35秒1个开关一次通讯时间时间间隔执行与返回时间间隔（6）下游恢复方案集合