配網(wǎng)故障自愈系統(tǒng)研究

梁升洪 廣東電網(wǎng)調(diào)控中心

前言：研究基于三遙功能以及斷路器保護(hù)的配網(wǎng)自愈和就地FA模式的配網(wǎng)自愈功能可以進(jìn)一步縮短故障復(fù)電時(shí)間，提高供電可靠性，減輕調(diào)度員工作量。在配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)開發(fā)完善配網(wǎng)故障自愈功能，并充分考慮安全閉鎖條件，支持分區(qū)域分線路分步驟投退功能，以確保各項(xiàng)功能邏輯有效可靠，降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。通過故障自愈功能支撐，進(jìn)一步提高配網(wǎng)故障處置效率，提高供電可靠性。

1. 故障自愈功能邏輯設(shè)計(jì)

主站系統(tǒng)處理故障的主要流程如圖1所示，系統(tǒng)收到第一個(gè)故障電流信號(hào)即啟動(dòng)故障分析過程，并延時(shí)等待一段時(shí)間（時(shí)間長度可以設(shè)定），將所有故障信號(hào)采集完整，等待出線開關(guān)重合閘動(dòng)作完畢，然后開始分析是否閉鎖等條件，故障分析到最終執(zhí)行。

圖1 故障自愈邏輯圖

(1）故障定位

如圖2所示，根據(jù)故障元件列表和故障前的運(yùn)行方式，確定故障邊界點(diǎn)，最終確定故障范圍。

圖2 故障定位流程圖

(2）故障性質(zhì)判斷

如圖3所示，根據(jù)故障發(fā)生的位置，判斷故障類型，包括配電站母線故障、負(fù)荷故障或線路故障。

圖3 故障性質(zhì)判斷流程圖

(3）故障隔離

如圖4所示，根據(jù)故障范圍的確定，對(duì)故障邊界開關(guān)做分閘處理，完成故障點(diǎn)的隔離操作。

圖4 故障隔離流程圖

(4）非故障區(qū)段復(fù)電

非故障區(qū)域的轉(zhuǎn)供電包括兩部分內(nèi)容，一部分是對(duì)故障前端恢復(fù)供電，一部分是故障后端的轉(zhuǎn)供恢復(fù)供電。故障前段恢復(fù)供電，通過將故障點(diǎn)上游的跳閘開關(guān)進(jìn)行合閘處理即可，如圖5所示。

圖5 故障前段復(fù)電流程圖

故障后端復(fù)電流程如圖6所示，首先尋找備用電電源點(diǎn)并計(jì)算剩余容量，如果備用電源點(diǎn)剩余容量大于故障區(qū)域失電負(fù)荷，則直接合閘即可完成轉(zhuǎn)供；如果不能，則將帶恢復(fù)區(qū)域分割為多個(gè)子區(qū)，每個(gè)電源點(diǎn)分析其可轉(zhuǎn)帶的子區(qū)，如果還有剩余則繼續(xù)轉(zhuǎn)帶，直到此備用電源點(diǎn)用完，再用下一個(gè)電源點(diǎn)進(jìn)行分析計(jì)算，直至全部完成恢復(fù)供電或備用電源全部用完。

圖6 故障后端復(fù)電流程圖

2. 安全閉鎖條件分析

(1）饋線、設(shè)備FA投退閉鎖

系統(tǒng)支持分層次設(shè)置FA投退狀態(tài)，可以對(duì)指定饋線和饋線上的開關(guān)設(shè)備分別進(jìn)行FA投退狀態(tài)設(shè)置，F(xiàn)A投退狀態(tài)包括：投入FA、退出FA。FA的執(zhí)行狀態(tài)分為兩種：全自動(dòng)執(zhí)行、半自動(dòng)執(zhí)行。

系統(tǒng)進(jìn)行FA分析時(shí)，首先判斷故障饋線的FA投退狀態(tài)，只有該饋線為投入FA時(shí)，才啟動(dòng)FA分析，然后再對(duì)該饋線上的開關(guān)設(shè)備逐個(gè)進(jìn)行分析，未設(shè)置投入FA的開關(guān)設(shè)備會(huì)在分析過程中被忽略，不納入最終的FA方案。選擇負(fù)荷轉(zhuǎn)供路徑時(shí)，同樣會(huì)進(jìn)行FA投退狀態(tài)的判斷，確保最終FA方案中所涉及的饋線和設(shè)備均可滿足FA方案執(zhí)行的要求。

(2）運(yùn)行方式類閉鎖條件

故障發(fā)生后，分析判斷故障前的運(yùn)行方式是否為計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式，如果是則啟動(dòng)自愈，如果不符合計(jì)劃運(yùn)行方式，則閉鎖自愈功能。

(3）遙控操作閉鎖條件

自愈分析后，在自愈方案遙控自動(dòng)執(zhí)行過程中，如果與故障所在饋線相關(guān)的饋線上有遙控操作，則對(duì)這些遙控操作閉鎖。

(4）設(shè)備故障類閉鎖條件

自愈分析中對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行遙信抖動(dòng)和通信狀態(tài)判斷，對(duì)處于遙信抖動(dòng)狀態(tài)或通信中斷狀態(tài)的信號(hào)，做自愈閉鎖處理，不再進(jìn)行自愈分析，避免因采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而導(dǎo)致自愈錯(cuò)誤。

(5）其它閉鎖條件

檢修設(shè)備所在饋線自愈閉鎖，對(duì)處理檢修的設(shè)備，其饋線自愈功能閉鎖。