配电网线路故障快速自愈技术课件.ppt

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1、配电线路快速故障自愈技术1什么是配电线路故障自愈？什么是配电线路故障自愈？指不需要或仅需少量的人为干预，利用先进的保护、控制手段，出现故障后能够快速隔离故障、自我恢复，不影响非故障用户的正常供电或将对其影响降至最小。2目前故障自愈的控制技术就地控制技术利用重合器与分段器的配合，进行顺序重合控制，实现故障隔离与恢复供电。有电压型、电流型、电压电流型三种型式不需要通信条件，投资小，易于实施。3目前故障自愈的控制技术集中控制技术由控制主站集中处理馈线终端（FTU）的故障检测信息进行故障定位，遥控实现隔离故障与非故障区段恢复供电。能够提高系统供电可靠性，在一定程度上缩短停电时间。4存在

2、的问题就地控制方式多次重合到永久故障上，对系统多次冲击，造成电压骤降，且不能用于电缆线路。需要多次重合，故障隔离和供电恢复时间长，停电时间较长。集中控制方式利用主站判断故障位置、隔离故障，响应时间长，供电恢复时间在分钟级。两种方式均无法避免短时停电，且供电恢复时间长，不能满足对供电质量要求高的特殊行业用户的要求。比如半导体制造、PLC控制、电力电子控制敏感设备用户，哪怕是短时的停电都会给敏感用户带来大量的经济损失。5解决问题的思路通过智能终端之间的对等通信，交换信息，采用分布式智能控制决策，不需要主站参与，实现配电线路的故障快速自愈。6关键技术研发多功能、开放式智能配电终端平台

3、硬件设计模块化，易于扩展。软件设计分层化，数据与应用分离，提供应用程序接口（API），支持各种保护控制应用程序的即插即用。支持IP通信，支持终端间对等通信。应用软件主进程（系统初始化、参数库、系统维护）分布式智能控制相量测量其他应用计划孤岛控制继电保护故障隔离与供电小电流接地检测短路故障检测SCADA测量支撑软件SQlite数据库Linux操作系统串行总线驱动串行接口驱动MMI驱动中断服务数据采集以太网接口驱动硬件硬件接口自定义用户标准接口（API）7关键技术智能终端间的数据快速传输技术把具有控制关联关系的站点设计在一个局域通信以太网内采用无连接方式的UDP协议（时延<10ms

4、)，应用重传机制保证UDP数据传输可靠性。8关键技术故障自愈的通用控制方法研究能够适应不同的配电网络、不同的运行状态（开环、闭环）的控制算法。研究智能终端的自适应、自组织与扩展技术，实现协同控制，提高控制响应速度。9基于分布式智能的故障自愈实现模式模式1快速故障自愈模式2无缝故障自愈10基于分布式智能的快速故障自愈技术11快速故障自愈技术快速故障自愈，即开环线路故障快速隔离与恢复供电。故障时，变电站出口开关保护跳闸，相邻FTU之间交换故障信息，确定故障点，控制故障点两侧的开关直接分闸隔离故障，然后变电站出口开关与联络开关合闸，恢复故障区段两侧环网柜供电。非故障区供电恢复时间小于

5、3s。12快速故障自愈技术系统构成系统开环运行、分段开关采用负荷开关变电站出口保护装置（Relay）智能型FTU光纤工业以太网通信处理机（CP）13快速故障自愈技术工作原理F点故障，在出口保护（Relay）跳闸后，检测到故障电流的FTU发起通信，向相邻的FTU请求相邻开关的故障检测信息。通过交换信息，确认故障点前FTU检测到故障信息，而故障点后的FTU没有检测到故障信息，从而确定故障点。FTU控制故障点两侧的开关分闸，在相互确认后发出“故障隔离成功”的消息；出口保护（Relay）和联络开关FTU在收到“故障隔离成功”消息后，分别控制出口开关与联络开关合闸，恢复故障区段两侧供电。

6、故障处理完成，通过通信处理机（CP）将故障处理信息上报主站。14快速故障自愈技术智能FTU通过光纤工业以太网，快速交换信息，协同控制，不依赖主站或子站的控制在数秒内完成故障隔离与恢复供电，进一步提高了供电可靠性。对于环网柜出线上的短路故障，在出线上不安装快速熔断器的情况下，FTU在故障切除后打开负荷开关隔离故障，并向电源出口断路器处的Relay发出合闸命令，恢复主干线路供电。技术指标故障隔离时间：＜300ms恢复供电时间：＜3s供电中断时间：＜3s15快速故障自愈的其它技术美国佐治亚理工大学采用无线通信技术，FTU数据通过串行口接入无线对等通信网络，控制速度慢，10s。美国S&

7、C电气公司根据网络结构，将FTU（分段开关）分成若干个控制分组（team），由分组的领衔FTU（Coach）收集该小组内FTU信息，实现故障自愈控制。整定配置过程复杂。FTU采用RS-232串行口，通过网络通信模块实现对等通信，控制速度慢。加拿大阿尔伯特省ENMAX电力公司2004年3月在其19条25kV线路上投运了该系统，到当年9月份，共为用户减少了862,000分钟停电时间，获得了2004年美国输配电杂志的自动化项目奖。16思明供电分局快速故障自愈项目科汇公司与福建电力公司合作开发的基于