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1、分布式馈线自动化分布式馈线自动化方案方案分析分析目录目录142分布式馈线自动化方案35馈线自动化的三种解决方案项目理解馈线自动化作用和必要性混合式馈线自动化的思考致谢 馈线自动化概述馈线自动化概述作用作用1.提高供电可靠性1.减少故障停电时间2.减少停电面积3.及时发现故障点，快速调度抢修，缩短故障修复时间4.缩短倒闸操作停电时间2.改善电能质量和提高用户服务质量3.提高设备利用率4.提高供电企业的经济效益和管理水平目录目录142分布式馈线自动化解决方案35馈线自动化的三种解决方案项目理解馈线自动化作用和必要性混合式馈线自动化的思考致谢 馈线自动化概述馈线自动化概述必要性必要性馈线自动化集中型
2、全自动式1. 主站进行故障定位2. 自动完成隔离和恢复半自动式1. 主站进行故障识别2. 通过遥控完成隔离和恢复就地型智能分布式1. 终端间相互交互2. 就地实现隔离和恢复3. 处理结果上报主站重合器方式1. 线路开关间的逻辑配合2. 利用重合器实现定位、隔离和回复* 摘自2013年国网最新配电自动化建设与改造标准化设计技术规定馈线馈线自动化解决方案自动化解决方案就地控制就地控制型型1.根据就地电压、电流的变换，由电源出口的重合器或断路器与线路上的自动分段器，按照设定的逻辑顺序动作，完成馈线自动化就地控制模式，其特点主要有：无需通信支持不依赖配电主站（子站）2.工作原理：电压-时间型电流-计数
3、型电压-电流型用户分界型3.适用场景：适用于不具备通讯网络、负荷密度低的场景。典型基于典型基于FTUFTU的馈线自动化的组成的馈线自动化的组成 配电自动化控制系统配电自动化控制系统SCADASCADAFAFA控制主站控制主站配电自动化通信网络配电自动化通信网络FTUFTUFTUFTU断路器断路器联络联络开关开关分段分段开关开关控制线控制线通信线通信线第一层：一次设备第一层：一次设备（负荷开关、分段器（负荷开关、分段器等）等）第二层：第二层：FTUFTU控制箱主要由开关操作控制电路、不控制箱主要由开关操作控制电路、不间断供电电源间断供电电源 、控制箱体等部件组成。、控制箱体等部件组成。各各FTU
4、FTU分别采集相应柱上开关的运行情况，如负荷、分别采集相应柱上开关的运行情况，如负荷、电压、功率和开关当前位置、贮能完成情况等，电压、功率和开关当前位置、贮能完成情况等，并将上述信息由通信网络发向远方配电网自动化并将上述信息由通信网络发向远方配电网自动化控制中心。各控制中心。各FTUFTU还可以接受配网自动化控制中心还可以接受配网自动化控制中心下达的命令进行相应的远方倒闸操作。下达的命令进行相应的远方倒闸操作。 第三层：通信子系统第三层：通信子系统第四层：第四层：FAFA控制主站控制主站FAFA控制主站的功能主要是提供人机控制主站的功能主要是提供人机接口，自动处理来自线路的接口，自动处理来自线
5、路的FTUFTU的的数据，对故障点进行定位，并遥控数据，对故障点进行定位，并遥控线路开关，实现故障点的自动隔离线路开关，实现故障点的自动隔离及恢复供电。及恢复供电。 FTUFTU应满足的基本要求是：数据传应满足的基本要求是：数据传输的完整性；时间响应的快速性；输的完整性；时间响应的快速性；不同的数据传输的优先级和不同不同的数据传输的优先级和不同响响应时间。应时间。 第五层：第五层：SCADASCADADMSDMS主站主站 SCADASCADADMSDMS主站与馈线自动化控主站与馈线自动化控制主站相连，可完成配电线路的制主站相连，可完成配电线路的S SCADACADA监控以及更高级的配电管理监控
6、以及更高级的配电管理功能。功能。 7馈线馈线自动化解决自动化解决方案方案集中控制式集中控制式断路器合断路器合闸时间闸时间：200msGOOSEGOOSEGOOSE总时间总时间 1sGOOSEGOOSE停电范围停电范围过过流保护流保护计算时间计算时间40ms10msGOOSE信号传输信号传输确认时间确认时间200ms断路器断路器跳闸时间跳闸时间（估）（估）10msGOOSE信号传输信号传输确认时间确认时间200ms断路器断路器合闸时间合闸时间（估）（估）馈线馈线自动化解决自动化解决方案方案分布式控制型分布式控制型馈线自动化方案比较馈线自动化方案比较优点优点不足不足就地控制型FA1.不需通信条件及
7、配电主站/子站支持，投资小，易于实施，可靠性高。2.用于供电质量要求不是太高、没有通信条件的城郊、农村架空配电线路。3.也可用于具备通信条件的FA系统，作为备用故障隔离手段。1.由于电缆线路故障时不允许重合闸，不能用于电缆线路上。2.恢复供电时，可能导致联络开关另一侧非故障线路短时停电。3.分段开关要耐受重合到故障上时的电流冲击。4.仅能恢复故障点上游健康区段的供电5.需要多次重合到故障上，对系统形成多次冲击，引起电压骤降。6.分段开关采样断路器，投资显著增加。集中控制型FA1.要求出口断路器多次重合闸，不会对系统造成多次冲击，适用架空、电缆线路。2.供电恢复时间在13分钟之间。1.需要通信通
8、道及控制主站，投资较大，主要适用于城市对供电质量要求较高的区域。2.对监控点较多的配电网，系统庞大、复杂；一旦主站发生故障，将影响整个配电网的故障处理。目录目录142分布式馈线自动化解决方案35馈线自动化的三种解决方案项目理解馈线自动化作用和必要性对混合式馈线自动化的思考致谢电缆型：网架和配置电缆型：网架和配置逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑电缆型方案电缆型方案 1.检测到过流信号2.保护动作，断路器跳开3.成功完成故障定位4.成功完成故障隔离5.非故障区恢复供电6.过流信号消失电缆型：电缆型：典型的故障动作过程典型的故障动作过程电缆型方案电缆型方案2023-4-21, Sli
9、de 13保护动作保护动作& &重合闸重合闸故障定位故障定位故障隔离故障隔离非故障区恢复非故障区恢复要求：要求：1.识别保护动作；2.识别重合闸过程，正确分析重合闸行为；3.触发自动化逻辑。要求：要求：1.每个节点独立完成本区域的故障定位；2.只有定位成功才会启动故障隔离。要求：要求：1.故障定位成功且断路器分闸才能启动；2.每个节点根据故障位置独立完成故障隔离。要求：要求：1.故障隔离成功才允许恢复；2.检修状态闭锁合联络开关；3.馈线故障闭锁合联络开关；4.判断过载时闭锁合联络开关。电缆型：配电自动化分析过程电缆型：配电自动化分析过程电缆型方案电缆型方案2023-4-21, Slide 1
10、4以上图所示为例，对于配电站2的故障定位：过流信号过流信号故障定位故障定位甲、负1、负2、负3、负10馈线故障甲、负1、负2、负3母线故障甲、负1在本区域内没有故障甲、负1、负2左侧线路故障甲、负1、负2、负3、负4右侧线路故障电缆型：故障定位电缆型：故障定位基于过流信号的分布状态基于过流信号的分布状态电缆型方案电缆型方案 2023-4-21, Slide 15故障定位成功：故障定位成功：1. 配电站1定位在相邻右侧线路 2. 配电站2定位在相邻左侧线路故障隔离成功：故障隔离成功：1. 配电站1执行“负2”分闸命令，且检测“负2”处于分位 2. 配电站2执行“负3”分闸命令，且检测“负3”处于
11、分位电缆型：典型自动化过程电缆型：典型自动化过程线路故障线路故障电缆型方案电缆型方案 2023-4-21, Slide 16恢复供电成功：恢复供电成功：1. 合断路器甲，恢复配电站1供电 2. 合联络开关“负5”，恢复配电站2转供电电缆型：典型自动化过程电缆型：典型自动化过程线路故障线路故障电缆型方案电缆型方案 2023-4-21, Slide 17 故障定位成功：故障定位成功：配电站2定位是母线故障故障隔离成功：故障隔离成功：配电站2执行“负3、负4、负10”分闸命令， 且检测到“负3、负4、负10” 处于分位恢复供电成功：恢复供电成功：合断路器甲，恢复配电站1供电 合联络开关“负5” 电缆
12、型：典型自动化过程电缆型：典型自动化过程母线故障母线故障电缆型方案电缆型方案 2023-4-21, Slide 18故障定位成功：故障定位成功：配电站2定位是馈线故障故障隔离成功：故障隔离成功：配电站2执行“负10”分闸命令， 且检测到“负10” 处于分位恢复供电成功：恢复供电成功：合断路器甲，恢复配电站1和配电站2供电 联络开关“负5”必须闭锁，不能合闸电缆型：典型自动化过程电缆型：典型自动化过程馈线故障馈线故障电缆型方案电缆型方案 2023-4-21, Slide 191.联络开关位置动态决策、自动适应2.没有故障时，闭锁合闸操作，防止系统合环3.恢复供电时，以下情况下将要闭锁合闸1.紧邻
13、故障点2.系统检修时3.预判过载时4.馈线故障时预计预计过载过载典型自动化过程典型自动化过程联络开关应用需求联络开关应用需求电缆型方案电缆型方案 维护和升级：最小化修改电缆型：通信仅依赖相邻节点电缆型：通信仅依赖相邻节点电缆型方案电缆型方案 架空线方案架空线方案架空线：三电源典型应用架空线：三电源典型应用 架空线方案架空线方案架空线：配置和逻辑架空线：配置和逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑逻辑维护和升级：最小化修改 架空线方案架空线方案架空线：通信仅依赖相邻节点架空线：通信仅依赖相邻节点 系统状态系统状态恢复供电方案恢复供电方案乙过载、丙
14、过载不恢复供电乙过载、丙不过载合“负6”乙不过载、丙过载合“负2”乙和丙都不过载，丙比乙负载率低合“负6”乙和丙都不过载，乙比丙负载率低合“负2” 架空线方案架空线方案架空线：负载预判架空线：负载预判和择优恢复和择优恢复混合式馈线自动化的思考混合式馈线自动化的思考1.为何引入混合式方式的馈线自动化为何引入混合式方式的馈线自动化l分布式FA的局限性对通讯线路投入要求较高智能解决局部l集中式FA的局限性：整体投入资金大，对主站和通信速度依赖度过高馈线自动化处理速度慢l传统重合器与电压时间型FA方式的局限性：每次故障都会导致馈线出线开关跳闸不能实现馈线潮流、开关状况的远方监控混合式馈线自动化的思考混
15、合式馈线自动化的思考2. 馈线自动化方式的选择馈线自动化方式的选择1.根据供电可靠性要求、配电网网架情况对不同的供电区域采用不同的馈线自动化方案；2.一个配电网络中不同线路可以采用相适应的不同馈线自动化方案，协同完成整个配电网的馈线自动化：就地型自主完成辖区内的馈线自动化；集中式除完成辖区线路的馈线自动化，还要作为就地式的后端监视和后备，实现就地和集中的两层处理；国电南国电南自对于混合式馈线自动化的思考自对于混合式馈线自动化的思考3. 混合式馈线自动化方式的技术难点混合式馈线自动化方式的技术难点l混合式FA主站和装置间在配合方式上，如何设计互补方式和互补策略的技术问题。l在复杂网络架构方式下，混合式如何进行整体设计和方案选择问题。l对于负荷密度大，供电可靠性要求高的核心供电区域，如何在采用了混合式馈线自动化方式下，既能拥有混合式FA的优势，又能尽可能的提高供电恢复时间的问题。致谢致谢我们我们的的愿愿景景引领科技创新，服务全球引领科技创新，服务全球电力电力我们的我们的使命使命科技服务电力，发展回报社会科技服务电力，发展回报社会谢谢 谢谢Thanks
