本文關(guān)鍵詞：農(nóng)電系統(tǒng)縣級城市配電自動化模式，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

當(dāng)前位置：首頁 >> 電力/水利 >> 農(nóng)電系統(tǒng)縣級城市配電自動化模式

第2 8卷 第2 4期 2 0 0 4年1 2月2 5日

V o l . 2 8 N o . 2 4 D e c . 2 5s 2 0 0 4

7 5

農(nóng) 電系統(tǒng) 縣級城 市 配 電自動化 模式
林功 平 !奚 國 富 !徐石 民
( ) 國電自動化 研 究 院/南 瑞 集 團(tuán) 公司 s江 蘇

省 南 京市 2 1 0 0 0 3

摘要 !闡 述 了 農(nóng) 電系統(tǒng) 縣 級 城 市 配 電自 動 化 建 設(shè) 的 實(shí) 現(xiàn) 模 式 9 包括配電自動化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模 式\ 饋 線 自動化 ( 控制 模 式 \ 配 電主站 模 式 \ 配電子站模式\ 配電終端\ 通 信 方 式及 一 次 設(shè) 備 選 型 F A) 等O分析比較了凡種典型的 F 即F 遠(yuǎn) 方 控 制 方 案\ 遠(yuǎn) A 故 障 自 動 處 理 技 術(shù) 方 案9 A 就 地 控 制 方 案\ 方與 就 地控制 相 結(jié) 合 的 不 同 技術(shù) 方 案 的 評估 和 應(yīng) 用 情 況 9 并推薦一種適用于縣級城市配電自動化 的 基 本模 式 O 關(guān)鍵詞 !配 電自動化 ;饋 線 自動化 ;控制 模 式 ;農(nóng) 電系統(tǒng) 中圖分類號 ! TM 7 2 7. 2; TM 6 4

0 引言
我 國有 25 市) s 縣級以下用電量超 0 0多個縣( 過5 占全 國 用 電 量 的 4 而農(nóng)電系統(tǒng) 6 6TW 'hs 0% s 供 電可靠率 只 有 9 電壓合格率只有9 5% s 0% 農(nóng)電 系統(tǒng) 縣 級 城 市電 網(wǎng) 與 地 區(qū) 級 以 上 城 市 電 網(wǎng) 相 比 s 在 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)\ 一次設(shè)備 和 自 動 化 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 上 都 比 較 落后 配電自動化是提高配電 網(wǎng)供 電可靠性的 重要 縣級 城 市 配 電 網(wǎng) 結(jié) 構(gòu) 以 輻 射 供 電 為 主s 環(huán)網(wǎng)供 電 開 環(huán) 運(yùn)行 的 環(huán) 路 較 少 s 通常超過 1 0k V 饋線較長s 饋線以架空線 為 主s 支 線 多s 電 力 負(fù) 荷 分 散s 1 0k ms 負(fù)荷 密 度 比 較 小 s 負(fù) 荷 受 季 節(jié) 影 響 大s 配電變壓器 多s 但 配變 容 量較 小 s 配變 覆 蓋 面 很 廣 選用哪一種 性 價 比 更優(yōu) \ 更 有實(shí) 用 價 值 的技術(shù) 方 案 值 得 探 討 技術(shù) 手 段

理過程s 提高系 統(tǒng) 實(shí) 時 性

各層間既相互獨(dú)立又互 分層結(jié)構(gòu)模式降低

為備用s 以 提高 系 統(tǒng) 的 可 靠 性

了 系統(tǒng) 信 息 流 量 s 節(jié)省了配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的投資 系統(tǒng) 層 次的 劃 分 與 工 程 規(guī) 模 \ 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu)\ 通 信 方 式\ 工程 投 資 等 因 素 密 切 相 關(guān) 通 常s 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)可 分為3層結(jié)構(gòu)和2層結(jié)構(gòu)這2種模式 1. 1. 1 3層結(jié)構(gòu)模式 通 常 情 況 下s 縣級配電自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)按 3層結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行設(shè)計 配電 主 站 是 整 個 配 電 自 動 化 系 a . 配電 主 站 層 : 統(tǒng)的 信息 中 卜 \ 數(shù) 據(jù) 中 卜\ 管 理 中 卜 和 控 制 中 卜s 實(shí) 現(xiàn)對 整個 配電 網(wǎng) 的實(shí) 時 監(jiān) 控 \ 有 效 管理 和 優(yōu) 化控制 每 個 配電自動化系統(tǒng) 只 有 1 個 配電 主 站 是 以 變電 站 ( 或 開 閉 所) 為中卜 b . 配電 子 站 層 : 的 區(qū) 域 性 數(shù)據(jù)集 散 中 卜 s 實(shí) 現(xiàn) 信息 上 傳 下達(dá) s 以及變 電 站 轄 區(qū)內(nèi) 饋 線 自 動 化 ( 故障處理功能 F A) 配電 子 站 是配電 主 站 與 配 電 終 端 裝 置 ( 之間信息 F TU) 交 換 的 必 經(jīng) 通道 s 子 站 通 常 安裝在變電 站 或 開 閉 所 沿電 力 環(huán) 路 分 布s 主要完成數(shù)據(jù)采 c .F TU層 : 環(huán)網(wǎng)柜 F TU 包 含 柱 上 F TU\ \ ( ) 開 閉 所 數(shù)據(jù) 終 端 裝置 和配 變 監(jiān) 測終端 F TU D TU 裝置 ( T TU) 1. 1. 2 2層結(jié)構(gòu)模式 集和執(zhí)行 控 制 命 令 縣級 城 市 配 電 自 動 化 系 統(tǒng) 中s 如果配電網(wǎng)環(huán)路 不多 s 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 比較 簡 單 s 可 以 采 用 2 層 結(jié) 構(gòu)s 即省 去 配電 子 站 層 s 整個系統(tǒng)由配電主站和 F TU 組 成 系統(tǒng) 采 用 2 層 結(jié) 構(gòu) 模 式 的 關(guān) 鍵 是 要 解 決 F TU 的 數(shù) 據(jù)如何傳送到主 站 的 間 題 況 做 以 下 靈活 選擇 : F TU 可 直 接 通 過 光 纖 環(huán) 到 a . 當(dāng) 無 主 通 道 時s 配電 主 站 這 在工 程 規(guī) 模 不 大 \ 環(huán)路較少時是可行 為 此s 可以依據(jù)現(xiàn)場情

1 系統(tǒng) 模式
對于 一 個 縣 級 城 市 配 電 自 動 化 系 統(tǒng) 來 說 s 模式 選擇 關(guān) 系到 整個 縣 級 城 市配電自動化系統(tǒng)技術(shù) 方 案 的可 行 性 \ 合 理 性 及 經(jīng)濟(jì)性 s 必須 從 整個 系統(tǒng) 角 度 考 慮 縣級城 市 配 電 自 動 化 模 式 選 擇 包 含 以 下 幾 方 面: 系統(tǒng) 總 體 結(jié) 構(gòu) 模 式 ; 饋 線 故 障 處 理 模 式; 配電主 站模式; 配電 子 站 模 式 ; 配電 終 端 ; 配 網(wǎng) 通信 模 式 ; 一 次設(shè)備 開 關(guān)及 電 壓 互 感 器 和電 流 互 感 器 的 選擇 1. 1 系統(tǒng) 總 體結(jié)構(gòu)模式 在設(shè)計和制定縣級城市配電自動化系統(tǒng)方案 時s 首先 要 確 定 系 統(tǒng) 的 總 體 結(jié) 構(gòu) 模 式 系統(tǒng)的總體 采 結(jié) 構(gòu) 是 指 整個 系統(tǒng) 分 幾 個 層 次進(jìn) 行 控制和 管理

用這 種 分 層 控制 模 式 可 以 加 速配電 網(wǎng) 故障 的自動 處

收稿 日 期 I 2 0 0 4 0 8 2 7;修 回日 期 I 2 0 0 4 1 0 1 1O

7 6 的 但 在 環(huán) 路 多 的 情 況下 s 若 直 接由光 纖 環(huán) 到 主 站 s 運(yùn)行 UN I X 操 作系統(tǒng) 軟 件

( ) 2 0 0 4s 2 8 2 4

光 纖 通道 投 資 太 大 s 且 今后 環(huán) 路 擴(kuò) 展 不 方 便 s 原則上 不推 薦 采 用這 種 模 式 變電 / D~ 2 M b i t b . 當(dāng)主通道 提 供 S S接 口 時s 站 配置 終 端服 務(wù) 器 F TU 數(shù) 據(jù) 經(jīng) 光 纖 環(huán) 路 傳 送 到 變電 站 終 端 服 務(wù) 器 3 終端服務(wù)器1 / 0M b i t S網(wǎng) 絡(luò) 經(jīng) 以 太 網(wǎng) 接 口/ 進(jìn)入 S / E 1 接 口 轉(zhuǎn) 換 器s D~ 2 M b i t S 主通道 s 或終端服務(wù)器1 / 0M b i t S網(wǎng) 絡(luò) 自 適 應(yīng) 地 直 / 接與 S 完成配電主站與 S主 通 道 相 連s D~2 M b i t F TU 的 數(shù)據(jù) 交 換 變 電 站 內(nèi) 終 端 服 務(wù) 器 起 到 配 電 主 站遠(yuǎn) 程 終 端服務(wù) 器 的作 用 變電站內(nèi)光 M c . 當(dāng)主通 道 提 供 串 口 時 s o d e m 串口直接與主干通 道 的 串 口 相 連 接s 實(shí)現(xiàn)配電主站 與F TU 的 通 信 用了多少個串口 A 模式 1. 2 F 故障處 理 是配電自動化系統(tǒng)的一 項(xiàng) 十 分 重要 的 功能s 合 理 選擇 F 將 直 接 影 響 整 個 系統(tǒng) A 控制 模 式 s 的投資~ 供 電可靠性 指 標(biāo) 和系統(tǒng)的性 價 比 國 內(nèi) 適 用于 縣 級 城 市配電自動 化 系 統(tǒng)的 F A有 以下幾種模式: 由一次設(shè)備開關(guān)和控制器或 a . 就 地 控制 模 式 : 構(gòu) 成 就 地 完 成 故障 隔離 和 網(wǎng) 絡(luò) 重 構(gòu) 功 能 就 s F TU 地 控制 模 式 中有 以 下 幾 種 類 型 : 電壓型就地控制模 式3 重合 器 方 式 就 地 控制 模 式 3 采 用 計 故障 電 流 次 數(shù) 的自動 分段 器 就 地 控 制 模 式 3 故障信號差動保護(hù)方 式 的 就 地 控制 模 式 式 通常稱為 電 流 型 集 中 控 制 模 b . 遠(yuǎn) 方 控制 模 式 : 根據(jù) F 采 集 的 饋 線 故 障 信 息s 傳送到配電 TU 這 種 模 式 省 去 了 終 端 服 務(wù) 器s 但 是 占 用 了 配電 主 站 串 口 資 源 s 有多少通信環(huán)路就占

采 用 微 機(jī) 服 務(wù) 器 和 工 作 站s 運(yùn)行 b . 微機(jī)平臺: 操 作系統(tǒng) 軟 件 W i n d o w S 采 用 UN I X 服務(wù) 器 和 微 機(jī) 工 作 站 跨 c . 跨平臺: 平臺設(shè)計 對于 縣 級 城 市 配 電 自 動 化 系 統(tǒng) s 建議采用微機(jī) 平臺或跨平臺模式 配一 體 化 主 站 平 臺 1. 3. 2 調(diào)~ 調(diào)度自動化系統(tǒng)和配電自動化系統(tǒng)是電 網(wǎng) 控制 領(lǐng)域 功 能 不 完 全 相同 的 2 個 系統(tǒng) s 但是s 這 兩 個 系統(tǒng) 通 過 變電 站 出 線 開 關(guān) 緊 密聯(lián) 系在一 起 對于 縣 級 城 市 s 調(diào)度與配電 網(wǎng)規(guī)模 都 不 太 大 s 選 用調(diào)~ 配一 體 化 主 站 系 統(tǒng) 是 適 宜 的 源充分共享s 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大大減少 靠性 由于一體化主 系統(tǒng)的操作 站 系統(tǒng) 具 有 共 享 的支 撐 軟 件平 臺 s 系統(tǒng)的 硬 ~ 軟件資 權(quán) 限 管理 s 可 以 確保調(diào)度 ~ 配電 網(wǎng)運(yùn)行 的安全性和可 從 運(yùn)行 管理 體 系 來 看 s 調(diào)度與配電網(wǎng)是獨(dú)立 整個 系統(tǒng) 投 資 省 ~ 性價比高 調(diào)~ 配 分 開運(yùn)行 的 2 個 系 統(tǒng) s 一體化平臺不影響2個系統(tǒng) 正常操作使用 式 1. 4 配 電 子 站 模式 配電 子 站 是 介 于 配 電 主 站 與 F TU 之 間 的 信 息 交 換 和 處 理 的中 間 站 按 縣 級 配電自動化系統(tǒng) 總 體 結(jié)構(gòu)設(shè)計s 如果采 用 2 層 結(jié) 構(gòu)s 可以省掉配電子站 如果采用3層結(jié)構(gòu)s 縣級配電自動化系統(tǒng)有以下幾 種 配電 子 站 模 式 可 供 選擇 : 以單板計算機(jī) a . 通信 控制 器 型 配電 子 站 模 式 : 為 主 控 模件 s 配置 各 種 通 信 接 口 s 駐 留 有 協(xié) 議 轉(zhuǎn) 換~ 簡單 F A和S C A D A 功能軟件 它 具 有 結(jié) 構(gòu) 簡 單~ 體積小~ 對運(yùn)行 環(huán) 境 無 特 殊 要 求 ~ 免 維 護(hù)~ 價格低等 特點(diǎn)s 能 滿 足 配電 子 站 的 基 本功 能 要求 以單板計算機(jī)為主控模 b . 數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn) 發(fā) 器 模 式 : 件s 配置 通信接 口 s 駐 留 有 多 種 協(xié)議 轉(zhuǎn)換 軟 件 數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā) 器 只 完 成 主 站 與 F TU 之 間 的 通 信 協(xié) 議 轉(zhuǎn) 換 ~ 數(shù)據(jù) 和控制 命令 的 傳 遞 s 沒有配電管理和 F A 功能 軟件 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 發(fā) 器 功 能 簡 單~ 運(yùn) 行 可 靠~ 價 格 低 廉s 適 用于 F A 集 中在 主 站處 理 的 集 中控制 模 式 選 用 品 牌 微 機(jī) 或 工控 c . 微 機(jī) 型 配電 子 站 模 式 : 機(jī)s 配置 相 應(yīng)配電 子 站 功 能 軟 件 價 格 較 高 ~ 功能較 強(qiáng) 用于 集 中 ~ 分層處理的 F A 控制 模 式 1. 5 F T U F TU 是 完 成 數(shù)據(jù)采集 與控制的 基 本測 控 單 元 s 它涵蓋各種控 制 器~ 分 段 器~ 重 合 器~ 柱上 F 環(huán) TU~ 網(wǎng)柜F 開閉所 D 配變 T 應(yīng) 根 據(jù) 系統(tǒng) TU~ TU~ TU 等 s 要求 選 配 相 應(yīng)的 F TU 選擇 F TU 應(yīng) 考慮 以 下 幾 個 一 體 化 主 站 系統(tǒng)是 縣 級 配電 網(wǎng) 自動化系統(tǒng) 首 選 的 模

主( 子) 站s 由配電主( 子) 站F A 軟件根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu)s 集 中進(jìn) 行 故 障 分 析 ~ 診 斷 和 定 位s 通過遠(yuǎn)方控 制 命令 完 成 故障 自動 隔離 和 網(wǎng) 絡(luò)優(yōu) 化 重 構(gòu) 功 能 以遠(yuǎn)方控 c . 遠(yuǎn) 方 控制與 就 地 控 制 相 結(jié) 合 模 式 : 制方式為主s 就 地 控制 方 式 為 備 用 s 系統(tǒng)正 常 情 況下 采 用 遠(yuǎn) 方 控制 方 式 s 當(dāng) 系統(tǒng) 通信 出現(xiàn) 故障 時 s 以就地 控制 方 式 實(shí) 現(xiàn) F A 功能 式 總之s 根據(jù)縣級城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和選用的一次 設(shè)備 開 關(guān)及 采 用 的 通 信 方 式 不 同 s 合理選擇 F A控 制 模 式 十 分 重要 應(yīng) 根 據(jù) 現(xiàn) 場 需 求 靈活 選 用 1. 3 配 電 主 站 模式 1. 3. 1 主 站 軟 硬 件平 臺 的 選擇 配電 主 站 軟 硬 件平 臺 有 以 下 3 種 基 本 模 式 : 采 用 UN . UN I X平 臺 : I X 服 務(wù) 器 和 工 作 站s a 或 者 在 同 一 個 系 統(tǒng) 中s 電 力 環(huán) 路采 用 遠(yuǎn) 方 控 制 s 輻射形網(wǎng)絡(luò)采用就地控制方

$ 工 程 應(yīng)用 $

林功平等

農(nóng) 電系統(tǒng) 縣 級 城 市配電自動化 模 式

7 7

關(guān) 鍵 技術(shù) 1 a . 自動檢測與識別故障信號 F A 故障處理的 判據(jù) 來 自 F 采 集 的 故 障 信 息 要 求終端可以采 TU 集 各 種 故障 信息 識別 單 相 相間 故障 及 斷 線故障 等 不同 類 型 故障 并 滿 足 系統(tǒng)實(shí) 時 性 可靠性的 要求 b . 電 源 系統(tǒng) 終 端 電 源 系 統(tǒng) 十 分 重 要 通 常 采 用蓄電池+充電器 方 式 作 為 備 用 電 源 充 電 器 要 求 同時 具 有可控制的 浮 充 與 均 充 兩種 充 電 方 式 池 必須 配置各 種 保護(hù) 功 能 保證 隨時 處 于 備 用 c . 終 端 必須 滿 足 戶 外 工作 環(huán)境 要求 應(yīng) 具 有 寬 溫 工作 條件 及 防 雷 防 震 防 潮 抗 干 擾 等 措 施 . 終端的功能 應(yīng)兼容 電 流 型 電 壓 型 或 電 流 電壓混合型 F A 功能要求 兼容就地控制或遠(yuǎn)方控 制F A 模 式 的 要求 1. 6 通 信模式選 擇 1. 6. 1 光 纖 通信 模 式 目前通信 模 式 首 選 光 纖 通信 纖 自 愈 環(huán) 通信 和 光 纖 以 太 網(wǎng) 通信 通信 可靠 技術(shù) 成 熟 價 格 適中 光 纖 通信分 為 光 光 纖 自 愈 環(huán) 通信 光纖以太網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò) 蓄電

聯(lián)絡(luò)開關(guān) 通 常 選 用 S F 6或真空負(fù)荷開關(guān) 如果系 統(tǒng)F A 技術(shù) 方 案 選 用 保 護(hù) 方 式 或 重 合 器 方 式 開 關(guān) 必須 選 用斷 路 器 與 之相 匹 配 1. 7. 2 環(huán) 網(wǎng) 柜 進(jìn) 出 線 開 關(guān) 的 選擇 a . 環(huán)網(wǎng)柜兩 臺 進(jìn) 線 開 關(guān) 選 用 可 電 動 操 作 的 負(fù) 荷開關(guān) b . 環(huán)網(wǎng)柜出線開關(guān) 根據(jù)需 求 可 選 擇 不 同 的 方 案 選 用 負(fù)荷 開 關(guān) 選 用 高 壓 熔 絲 + 負(fù) 荷 開 關(guān) 斷 路 器 這 3 種 配置 方 式 要 與 饋 線 負(fù) 荷 情 況 整 個 系 統(tǒng) F A 方 案 及 保護(hù) 時 限 相 配 合 合 理 選 配 1. 7. 3 電 壓 互 感 器 配置 電壓互感器主要是提供交流電源 因其容量要 求8 0VA～1 0 0 VA 對 于 架 空 線 環(huán) 路 每 個 分 段 開 關(guān) 必須 配 2 只 電 壓 互 感 器 環(huán) 網(wǎng) 柜 的 F TU 配 單 只 電 壓 互 感 器 精 度 0. 5級以上 支線或輻射形網(wǎng)絡(luò) 的 分段 開 關(guān) 可 以 配 單 只 電 壓 互 感 器 1. 7. 4 電 流 互 感 器 配置 F TU 不 僅 要 檢 測 正 常 工作電 流 同 時要 監(jiān) 測 故 障電流 電流信號由同一組電流互感器提供 因 此 對 電 流 互 感 器 配置有 以 下 要求 a . 每個開關(guān)配3只電 流 互 感 器 這 是 計 算 零 序 電 流I 0 的需求 b . 電 流 互 感 器 飽 和 度 建 議 為 3 借 I~ I~ 為 額 定 電 流 以 滿 足 同時 檢 測 正 常 電 流 和 故障 電 流 精 度 的 要求 5級以上 c . 電 流 互 感 器 精 度 0.

是 串 口 通信 通信 速率 從 幾 十 k b i tS到上 百 k b i tS 通信 通 信 速 率 高 可 靠 性 不 如 自 愈 環(huán) 價 格 較 高 這 兩種 通 信 方 式 的 選 擇 應(yīng) 依 據(jù) 配 電 自 動 化 系 統(tǒng) F A 技術(shù) 方 案 的 需 求 和 整 個 系 統(tǒng) 的 性 價 比 綜 合 考 慮 配電 主 站 與配電 子 站 的 通信 應(yīng)與電力 企 業(yè) 光 纖 主 干 通信 網(wǎng) 的 建 設(shè)統(tǒng)一設(shè) 計 P R S或 C DMA 模 式 1. 6. 2 G 采用通用 分 組 無 線 電 業(yè) 務(wù) G P R S 通信 具有 通信 設(shè)備 價 格 低 一 次 投 資 省 安 裝 簡 單 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 免 維 護(hù) 運(yùn)行 費(fèi) 用 低 設(shè) 備 維 護(hù) 容 易 通 信 速 率 高 等 特點(diǎn) 因 此 得 到 人 們 廣 泛 關(guān) 注 采用 G P R S或 C DMA 應(yīng) 注意 以 下 幾 個 間題 a . 系統(tǒng)的 每 個 測 控 點(diǎn) 必 須 在 公 共 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) 覆 蓋 范圍 之 內(nèi) 不 能有 通信 死 區(qū) b . 通信 運(yùn)行 費(fèi) 用 一 般按 通 信 流 量 或 包 月 計 算 具 體 要 與 當(dāng)?shù)?營 運(yùn) 商 協(xié) 調(diào) c . 通信 實(shí) 時 性 受 到 移 動 通信 網(wǎng) 的制 約 因 此 配 電 網(wǎng) 故障 隔離 時間 網(wǎng) 絡(luò) 重 構(gòu) 時間 會有所 延 時 這 是 系統(tǒng)設(shè) 計 必須 考慮 的 間題 . 對 控制 命 令 軟 件 必 須 采 用 加 密 及 其 他 技 術(shù) 措 施 以 確保系統(tǒng)的安全 可靠性 要求 電 流互 感 器 的 選 擇 1. 7 一次 設(shè) 備及 電 壓 互 感 器 # 一次設(shè)備 開 關(guān) 選 型 十 分 重要 應(yīng) 選 用 壽 命 長 免 維 護(hù) 低 功 耗 直 流 操 作電 源 的 開 關(guān) 作 為 配電 網(wǎng) 分段 開關(guān)或聯(lián)絡(luò)開關(guān) 1. 7. 1 負(fù)荷 開 關(guān) 斷 路 器 的 選擇 對于 架 空 線 或 電 纜 線 路 作 為 饋 線 的 分段 開 關(guān)

2 幾種 F A 方案的評估
縣 級 城 市配電自動化系統(tǒng)技術(shù) 方 案 的 核 卜 是 選 擇合理的 F A 故障處 理 技術(shù) 方 案 現(xiàn)就 縣 級 城 市配 電自動化系統(tǒng)中 常 見的 F A 方案進(jìn)行分析和評估 2. 1 就 地 控制 模式 A 方案 2. 1. 1 電 壓 型 就 地 控制 模 式 F 電壓型 F A 的工作原理是 判饋線是否失壓+ 時限+首端開關(guān)重 合 器 共 同 完 成 電 壓 型 就 地 控 制 模式 F A 功能 2 所謂電壓型開關(guān) 就是當(dāng)饋線失 壓 時開 關(guān) 自動 跳 開 饋 線 來 電 時開 關(guān) 延 時合 閘 電壓 型 F A 方案評估的優(yōu)點(diǎn)是 簡單 易實(shí)現(xiàn) 不 需 要 通信 投 資 省 電 壓 型 開 關(guān) 采 用 交 流 操 作 電 源 不需要蓄電池 開 關(guān) 操 作 可 靠 在 縣 級 城 市 配 電 網(wǎng) 的 農(nóng) 電 線 路得 到應(yīng) 用 電壓型 F A 方 案 評 估 的 缺 點(diǎn) 是 開 關(guān) 多 次 重合 停 電次 數(shù) 增 加 對 系統(tǒng)有 沖 擊 不 能 識別 單 相 接地 和 斷相 故障 殘 壓 閉 鎖 有 死 區(qū) 造 成 故 障 范 圍 擴(kuò) 大 對 于多 電 源 的電力 環(huán) 路 難 以 實(shí) 現(xiàn)就 地 網(wǎng) 絡(luò) 重 構(gòu) 故障 處 理 時間 長 且 分段 越多時間越 長

7 8 2. 1. 2 重合 器 模 式 就 地 控制 F A 方案 采用 重 合 器 作 為 分 段 開 關(guān)9 重合器本身帶有保
3] 護(hù)9 可 以 實(shí) 現(xiàn)就 地 快速 隔離 故障 [

( ) 2 0 0 49 2 8 2 4

集 中 控制 ’ 模式 2. 2 遠(yuǎn) 方控制 & 遠(yuǎn)方控 制 F A 模式是根據(jù) F TU 上 傳 的 故 障 信 息9 通 常 集 中在配電 主 站 ( 子站) 9 F A 軟件依據(jù)故障 信息 和 相 關(guān) 網(wǎng) 絡(luò) 拓 撲 關(guān) 系 9 進(jìn)行故障自動診斷與識 別9 定 位 故障 所在 區(qū) 段 9 通 過 遠(yuǎn) 方 遙 控 命令 實(shí) 現(xiàn) 故障 自動 隔離 和 網(wǎng) 絡(luò)優(yōu) 化 重 構(gòu) 功 能 這種模式信 息 集 中9 判 斷 準(zhǔn) 確~ 快 速9 便于優(yōu)化
] 3 重構(gòu)9 從而 得 到 了廣 泛 應(yīng) 用 [

重合 器 模 式 F 當(dāng)饋線發(fā) A 方 案 評 估 的 優(yōu) 點(diǎn) 是: 生 瞬 間 故障 時 9 不 需 要 首 端 開 關(guān) 一次 重合 閘 動作 9 避 免 引起 全 線 路 短 時 停 電 9 而是由線路上離故障點(diǎn)最 近 的 重合 器 一次 重 合 閘 動 作 9 瞬間故障時縮小停電 范圍 易實(shí)現(xiàn) 重合 器 模 式 F 重合器本 A 方 案 評 估 的 缺 點(diǎn) 是: 身 帶 有保護(hù) 9 通 過時 限 來 保 證 重 合 器 保 護(hù) 動 作 的 選 擇性9 因 此 饋 線 分段 越多 9 保護(hù) 之間 的 級 差 就越 難 配 合; 重合 器 投 資 較 大 2. 1. 3 計故障電流次數(shù)的自動分段器就地控制 方 F A 案 負(fù)荷 開 關(guān) 加 終 端 ( 控 制 器) 組 成 自 動 分 段 器9 加 上首端開關(guān)重 合 器 構(gòu) 成 分 段 器 就 地 控 制 F A 模式 分段 器 動作 按 記錄 故 障 電 流 次 數(shù) 來 整 定 9 故障電流 最 大次 數(shù) 與 首 端 開 關(guān) 重 合 器 的 重 合 次 數(shù) 相 匹 配 ; 首 端 開 關(guān) 一 般 最多 3 次 重 合 閘 9 自動分段器最多分為 3級 自動 分 段 器 的 動 作 條 件 是 : 故障電流不小于整 定值; 記錄故障 電 流 次 數(shù) 達(dá) 到 整 定 的 次 數(shù) ( ; 19 29 3) 饋 線 失壓 9 線 路 電 流 低 于3 0 0mA 障 自動 分段 器 F 控制模式 A 方 案 評 估 的 特 點(diǎn) 是: 簡單9 易實(shí)現(xiàn)9 不 需 要 通信 9 投資省; 但 是 只 能自動 隔 離 故障 9 不 能實(shí) 現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò) 重 構(gòu) ; 自動 分段 器 的 級 數(shù) 受 首 端 開 關(guān) 重合 閘 次 數(shù) 的 約 束 因 此9 這種模式大多應(yīng) 用于 輻 射 型 的配電 網(wǎng) 絡(luò) 或 重要 支 線 2. 1. 4 故障 信 號 差 動保護(hù) 方 式 F A 就 地 控制 方 案 上文介紹的3種 F 就 地 控制 方案均不需要通 A 信9 由F 控制 器 ) 與 首 端 開 關(guān) 重 合 閘 相 配 合9 完 TU( 成F A 就 地 控制 功 能 故障 信 號 差 動 保 護(hù) 方 式 是在 要求 提 供 可 F TU 之間 具 有 相 互 通信 能力的 基礎(chǔ) 上 9 靠的 差 動保護(hù) 通道 9 這種差動保護(hù)不同于常規(guī)的差 動保 護(hù) 9 它是通過比較相鄰 F TU 之 間 故 障 狀 態(tài) 信 號 是 否 相同 9 以及診 斷 故 障 所 在 區(qū) 段 差 動 保 護(hù) 啟 動 跳 開 故障 區(qū) 段 兩 側(cè) 的 開 關(guān) 9 完 成 故障 隔離 功 能 這 種 控 制 模 式 的 最 大 優(yōu) 點(diǎn) 是 隔 離 故 障 快 速9 可 達(dá)到 1 對 差 動 保 護(hù) 通 道 的可 5 0m S 0 0m S 但是9 ～3 靠性 要求較 高 9 最好 具 有 差 動保護(hù) 專 用 通道 9 保證 差 動保護(hù)動作的可靠性 同時 滿 足 這3 個 條件時 9 自動 分段 器 自動 跳 開 負(fù)荷 開 關(guān) 9 自動 隔離 故 這 種 模 式 不 需 要 通 信9 隔 離 故 障 快 速~ 簡 單~

遠(yuǎn) 方 控制 F 開關(guān)動作次 A 模 式 評 估 的 優(yōu) 點(diǎn) 是: 數(shù)少9 首端開關(guān)保 護(hù) 不 需 要 改 造9 一 次 重 合 閘 即 可; 快 速9 故 障 處 理 時 間 短9 只需幾 F A 故 障 處 理 可 靠~ ; 9 十S 可實(shí) 現(xiàn) F 分 層 處 理 實(shí) 現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)優(yōu) 化 重 構(gòu) 功能; A 具 有配電 網(wǎng) S 簡單雙電源環(huán)路~ 多電源 C A D A 功能; 環(huán) 路 及 復(fù) 雜 網(wǎng) 絡(luò)均 適 用 遠(yuǎn) 方 控制 F 系統(tǒng)投資較 A 模 式 評 估 的 缺 點(diǎn) 是: 大9 需要建立配電主站( 子 站) ~ 通 信~ 直至整 F TU9 套 系統(tǒng) ; 對通 F A 功 能 完 全 依賴 于 配 電 網(wǎng) 通信 系統(tǒng) 9 信 系統(tǒng)可靠性 要求較 高 ; 終 端 必須 配置 不間斷 電 源 9 通常選用充電器+ 蓄 電 池9 而蓄電池壽命和可用容 量受 使 用 環(huán)境 溫 度 影 響 較 大 ; 一次開關(guān)必須改造為 直流操作 2. 3 遠(yuǎn) 方 與 就 地 控制相 結(jié) 合 的 組 合 型 F A 方案 農(nóng)電 縣 級 配 電 網(wǎng) 一 次 網(wǎng) 絡(luò) 有 環(huán) 網(wǎng) 供 電9 但更多 的是 輻 射 型 供 電 模 式 在 主 環(huán) 路 上 有 很 多 支 線 9 有 的支 線 較 長 9 因此選用 F A 控制 模 式 時 應(yīng) 因 地 制 宜 9 進(jìn) 行 有 效 組合 對 于 電 力 環(huán) 路 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 9 采用遠(yuǎn)方 控制 模 式 ; 對于放 射 形 網(wǎng) 絡(luò) 9 選 用就 地 控制 模 式 當(dāng) 系統(tǒng) 通信 正 常 時 9 以 遠(yuǎn) 方 控 制 為 主; 當(dāng) 通 信 異 常 時9 9 可以在 F 就 TU 就 地 控 制 則 以 遠(yuǎn) 方 控制 模 式 為 主 9 地 控制 模 式 為 備 用 這 種 組合 型 F A 控制模式的關(guān) 鍵是 F TU 的 功 能 必 須 滿 足 組 合 型 F A 控制模式的 需求

3 結(jié)語
縣級 城 市 配 電 自 動 化 系 統(tǒng) 模 式 的 選 擇9 應(yīng)根據(jù) 我 國 縣 級 城 市配 電 網(wǎng) 的 特 點(diǎn) 9 統(tǒng) 一 規(guī) 劃~ 分 期 實(shí) 施~ 因地制宜~ 合 理 選 配 配電 主 站 系統(tǒng) 推 薦 選 用 調(diào) ~ 配 一 體 化的 跨 平 臺 設(shè) 計 的 主 站 系 統(tǒng) 9 配電子站優(yōu)先考 慮價 格 較 低 ~ 免維護(hù)的通信控制器型的子站 盡可 能選用具有遠(yuǎn)方與 當(dāng) 地 控 制~ 電流型與電壓型相兼 容的 F 以滿足各類 F TU9 A 控制模式對終端的需 求 建 議 采 用 電 流/電 壓 混 合 型 ~ 遠(yuǎn) 方 與 就 地 控制 相 結(jié)合的 F 這 種 模 式 便 于 分 期投 資 9 以提 A 控制 模 式 9 高 整個 系統(tǒng)的 性 價 比 通 信 方 式 除 光 纖 通 信 外 9 可 以選用 G 進(jìn) 行 試 點(diǎn)9 待取得經(jīng)驗(yàn)后 P R S或 C DMA9 逐步推廣 下轉(zhuǎn) 第 8 ( ) 7頁 c o n t i n u e do np e8 7 a g

$ 新 技術(shù) 新 產(chǎn) 品 $
) 9 X ia nJ i a o t o n n i v e r S i t 2 0 0 3 gU y

薛永端等

利 用 暫 態(tài)特 征 的新 型 小 電 流 接地 故障 監(jiān) 測 系統(tǒng)
) 9 U n i v e r S i t 2 0 0 3 y

8 7

馮 祖 仁9 徐 丙 垠9 等( 9F 9X X u eY o n d u a n e n u r e n u 7 薛永 端9 g gZ 基于 暫 態(tài) 零 序 電 流 比 較 的 小 電 流 接 地 選 線 研 究 9 ) e ta l B i n i n . g y ( E a r t hF a u l tP r o t e c t i o ni nN o n S o l i d l a r t h e dN e t w o r kB a S e d yE 電力系統(tǒng)自動 ) o nT r a n S i e n tZ e r oS e u e n c eC u r r e n tC o m a r i S o n . C p ) 9 )4 化( ( A u t o m a t i o no fE l e c t r i cP o w e rS S t e m S 2 0 0 39 2 7 8～5 3 9 y 8 陳 羽( 利 用 暫 態(tài) 信息 的 小 電 流 接 地 電 網(wǎng) 接 地 故 障 選 ) C h e nY u . 碩士學(xué)位論文 ( D e v e l o m e n to fF a u l t i n e p yL 線 系統(tǒng) 的 研 制

薛永端( 1 9 7 0-> 男 博士 研 究方向 為配 電 網(wǎng) 自 動 化 及 其故障檢測 陳 : E m a i l X u e o n d u a n o t m a i l . c o m ＠h y g 羽( 1 9 7 4-> 男 碩 士 研 究方向 為基 于 暫 態(tài) 持 性 的

電力系統(tǒng) 故 障 檢 測 徐丙 垠 ( 1 9 6 1-> 男 博 士 教 授 研 究 方 向 為 電 力 系 統(tǒng) 故障檢測~ 配 電網(wǎng)自動化

S e l e c t i o n S S t e m U S i n r a n S i e n tC o m o n e n ti n N o n S o l i d y g T p ) 北京 清 華 大學(xué) ( . G r o u n d e dN e t w o r k9 T h e S i S B e i i n S i n h u a g T g

C H A R A C T E R I S T I CT R A N S I E N TB A S E D MO N I T O R I N GS Y S T EM F O RE A R T HF A U L TI NN O N S O L I D L YE A R T H E DN E TWO R K
1, 2 1 1 1 1 x u eY o n d u a n , c h e nY u , x ub i n i n , L ij i n x i o n i s i n g y g g , gL

1. k e h u iE l e c t r i cC oL t d , Z i b o2 5 5 0 3 1, C h i n a ; 2. X i ' a nJ i a o t o n n i v e r S i t , X i ' a n7 1 0 0 4 9, C h i n a ( ) gU y A b s t r a c t : T h eS t r u c t u r e ,w o r kp r i n c i l ea n df i e l da l i c a t i o no fa m o n i t o r i n S t e mf o re a r t hf a u l ti nn o n S o l i d l a r t h e d p p p gS y ye n e t w o r ka r ep r e S e n t e d . A c c o r d i n t o t h e c a a c i t i v e r e l a t i o n S h i e t w e e n t r a n S i e n t z e r om o d e l v o l t a e a n dc u r r e n t c o m o n e n t S i n g p pb g p aS e l e c t e df r e u e n c a n d( S F B r o d u c e db a r t hf a u l t , af a u l t e e d e ri SS e l e c t e du S i n h ei n t e r a t i o nm e t h o db a S e do n )p C yb ye yf gt g a m l i t u d ec o m a r i S o n , o l a r i t c o m a r i S o n , a n dr e a c t i v ep o w e r d i r e c t i o no f t r a n S i e n t z e r om o d e l c u r r e n t i nS F B. T h e i n S u l a t i o n p p p y p c o n d i t i o no ff e e d e r Sc a nb ee v a l u a t e db e t e c t i n n S t a n t a n e o u Se a r t hf a u l t S .T h eS S t e mp r o o S e di SS u i t a b l ef o rt h e yd gi y p d i S t r i b u t i o na u t o m a t i o nS S t e ma n di n t e r a t e da u t o m a t i o nS S t e mo fS u b S t a t i o n Sa n dt h ed e t e c t i n e t h o di Sf r e ef r o mt h e y g y gm P e t e r S e n c o i l a n du n S t a b l ea r ci n f l u e n c e Sa n dc a a b l eo fd e t e c t i n e c i a lf a u l t S , i . e . f a u l tf e e d e rw i t hP e t e r S e n c o i l , t h e p gS p n e t w o r kw i t hac l o S e d l o o . p K e o rs : n o n S o l i d l a r t h e dn e t w o r k; f a u l t S e l e c t i o n ; f a u l tm o n i t o r i n ; t r a n S i e n t c h a r a c t e r i S t i c S ye g yw

上接第7 ( > 8頁 c o n t i n u e df r o mp e7 8 a g 總之9 縣級城市 配 電 自 動 化 系 統(tǒng) 模 式 的 選 擇 是 它 涉 及 配電 網(wǎng) 一次 網(wǎng) 架結(jié) 構(gòu) ~ 一次設(shè) 一 項(xiàng) 系統(tǒng)工程 9 備~ 通信 系統(tǒng) 及 配電自動化系統(tǒng) 本 身 的技術(shù) 方 案 0
配電 網(wǎng) 饋 線 自動化 解 決 方 案 的 技 術(shù) 策 略 ) L i nG o n i n 3 林 功 平( . g p g ( T e c h n i u eS t r a t e fF e e d e rA u t o m a t i o no fD i S t r i b u t i o nP o w e r C g yo 電力系統(tǒng)自動化( ) N e t w o r k A u t o m a t i o no fE l e c t r i cP o w e r . ) 9 )5 ( 2 0 0 19 2 5 2～5 5 S t e m S 7 S y

參 考 文 獻(xiàn)
配電自動化與1 1 林功 平 ( . L i nG o n i n 0k V 智能化開關(guān) g) g p 電 ( ) D i S t r i b u t i o nA u t o m a t i o na n dI n t e l l i e n t1 0k VS w i t c h e a r . g g 力系統(tǒng)自動化 ( ) 9 A u t o m a t i o no fE l e c t r i cP o w e rS S t e m S 2 0 0 29 2 6 y ( )7 1 1 0～7 2 南通供電局配電自動化試點(diǎn)方案 ~ a nG u o l i a n 2 韓國良 ( . g) ( E X e r i m e n t a lS c h e m eo fD i S t r i b u t i o nA u t o m a t i o nf o rN a n t o n p g P o w e rN e t w o r k) A u t o m a t i o no fE l e c t r i c .電 力 系 統(tǒng) 自 動 化 ( ( ) 9 )4 7 P o w e rS S t e m S 1 9 9 99 2 3 7～4 8 y

林功平( 1 9 4 2-> 男 教授 級 高 級 工 程 師 研 究 方 向 為 電 力系統(tǒng) 自 動 化 及 配 電 網(wǎng) 自 動 化 E :n a i l a r i l a r i －m － g p＠ n c h i n a . c o m 奚國富( 1 9 6 7-> 男 碩 士 研 究方向 為 電力 系 統(tǒng) 自 動 化 及 配 電網(wǎng)自動化 徐石 民 ( 1 9 6 5-> 男 碩 士 研 究方向 為 電力 系 統(tǒng) 自 動 化 及 配 電網(wǎng)自動化

D I S T R I B U T I O NA U T OMA T I O N MO D EI NC O U N T YL E V E LO FC O U N T R Y S I D EP OWE RS Y S T EM
L i nG o n i n iG u o u ,x uS h i m i n N a n i n u t o m a t i o nR e S e a r c hI n S t i t u t e ,N a n i n 1 0 0 0 3, C h i n a ( ) g,x f gA g2 g p
A b s t r a c t : T h ei m o r t a n c eo fd i S t r i b u t i o na u t o m a t i o nS S t e mi nc o u n t e v e lo fc o u n t r S i d ep o w e rS S t e mi Si n t r o d u c e d . I t p y yl y y d i S c u S S e S t h a t , b a S e do n t h e c h a r a c t e r i S t i c So f d i S t r i b u t i o nn e t w o r kh o wt od e c i d e t h em o d eo f d i S t r i b u t i o na u t o m a t i o na n dS o m e f a c t o r So ft h i Sm o d e , S u c ha SS S t e mt o t a lf r a m e ,F A( f e e d e ra u t o m a t i o n e c h n i u eS c h e m e S , d i S t r i b u t i o nm a S t e rS t a t i o n , )t y C S u b S t a t i o n , d i S t r i b u t i o nt e r m i n a l , c o mm u n i c a t i o nS S t e m,p r i m a r u i m e n tS w i t c h.T h r e ek i n d So ft i c a lF At e c h n i u e y ye C p C y p S c h e m e Sd i f f e r e n ta l i c a t i o n Sa r ea n a l z e da n de v a l u a t e d ,i n c l u d i n o c a lc o n t r o l ,t e l e c o n t r o l ,l o c a la n dt e l e c o n t r o l y gl p p i n c o r o r a t e d . L a S t l , ab a S i cm o d ew h i c ha c c o mm o d a t e St od i S t r i b u t i o na u t o m a t i o ni nc o u n t e v e l i Sr e c o mm e n d e di nt h i S p y yl a e r . p p K e o rs : d i S t r i b u t i o na u t o m a t i o n ; f e e d e ra u t o m a t i o n ; c o n t r o lm o d e ; c o u n t r S i d ep o w e rS S t e m y y yw



  本文關(guān)鍵詞：農(nóng)電系統(tǒng)縣級城市配電自動化模式，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。