一種新型的就地保護與集中型保護相結合的配電自動化模式

張國田 賈俊征

摘要：目前配電自動化模式主要有集中型、智能分布式、傳統電壓型、電壓時間型、就地型等，目前國網公司主推集中型配電自動化模式，但受投入資金、設備現狀、通信條件和網架結構影響，縣公司配電自動化均難以推進或有效實施，本文介紹一種新型的配電自動化模式，適合開關相對較少、通信相對薄弱等縣鎮村等區域實施。

關鍵詞：配電自動化、自動化模式、故障隔離

目前國網公司主推的集中型配電自動化模式，主要故障處理策略為通過配電自動化系統（DAS）收集變電站出線開關報送的開關分合位信號、故障信號、配電自動化終端（FTU或DTU）上傳的故障信號，根據以上信號綜合分析，判定故障區間，然后通過自動或人工遙控配網開關分合閘的方式進行故障區間隔離和非故障區間恢復送電。此種配電自動化模式，適合主線分段開關、聯絡開關設備優良，通信條件優越的區域，通常是指B類及以上區域，尤其是光纖通信的區域。而在采用無線通信，尤其是信號不穩定，延時較大的區域，配網線路開關故障信號不能及時上傳，不能參與故障區間判斷，此時開關得不到配電自動化主站分合閘命令，無法有效隔離故障，也無法恢復非故障區間的送電，此種情況時集中型配電自動化模式無法發揮其應有的效果。

據了解，目前縣供電公司受資金短缺、配網開關老舊、通信條件落后等影響，縣供電公司多采用就地保護開關，配電開關跳閘不受配電自動化主站控制，但是此種就地保護方式也存在明顯的缺點，及故障跳閘動作可靠性高，跳閘不受通信條件影響，但是速斷跳閘時容易造成多個串聯開關同時動作，容易造成擴大故障區間。

目前配電自動化主站FA啟動條件為變電站出線開關在30S內上傳故障信號和開關分位信號，同時收集配電網開關上送的故障信號和開關分合位，然后配電自動化系統根據上傳的信號啟動FA，然后再根據收集的各種信號來判斷故障區間、遙控配網開關分閘進行故障隔離和遙控配網開關分合閘非故障區間恢復送電。此種FA啟動模式存在弊端，故障發生線路上多個開關動作跳閘，但變電站出線開關未跳閘，FA不啟動，無法進行非故障區域恢復送電，造成故障區域擴大。

新型的就地保護與集中型保護相結合的配電自動化模式，需增加1條FA啟動策略，即配電自動化系統（DAS）發現單一線路2臺及以上配網開關在一定時間內（如30S）同時上傳故障信號和開關分位信號時，啟動FA。配電自動化系統根據上傳的故障信號進行綜合分析，判定故障區間，然后通過自動或人工遙控開關分合閘的方式進行故障區間隔離和非故障區間恢復送電。具體故障跳閘策略如下：

注：變電站出線開關、分段開關、分支開關、分界開關均為斷路器，均設就地保護，所有分段開關保護定值設置同變電站出線開關相同，確保分段開關跳閘時變電站出線開關必定跳閘，能夠啟動FA，其余分支、分界開關過流定值和延時均按保護級差配合設置，速斷定值按級差配合設置，時間均設置0S。當串聯開關過多時，定值和延時可重疊，跳閘后通過啟動FA，判斷并隔離故障區間，然后主站遙控恢復非故障區域供電。

一.根據故障發生在不同的區間進行故障分類分析

1.故障點1發生瞬時相間故障時（即故障發生在第一分段開關與變電站之間），變電站出線開關跳閘，重合成功;故障點1發生永久性相間故障時，變電站出線開關跳閘，重合失敗，啟動FA，配電自動化主站通過收集變電站出線開關和線路開關故障信號，判定故障區間，遙控分段開關1分閘，遙控聯絡開關1或聯絡開關2合閘，恢復非故障區間供電。

2.故障點2發生相間故障時（即故障發生在兩個分段開關之間），由于定值和延時跟變電站出線開關相同，變電站出線開關、分段開關1跳閘，其他線路開關不動作，啟動FA，配電自動化主站通過收集變電站出線開關和線路開關故障信號，判定故障區間，遙控分段開關2分閘，遙控聯絡開關1合閘，恢復非故障區間供電。

3.故障點3發生相間過流故障時（即故障發生在支線上），由于定值和延時按級差配合，分支開關1跳閘，隔離故障;故障點3發生速斷故障時，由于速斷延時為0S，變電站出線開關、分段開關1、分支開關1跳閘隔離故障，同時啟動FA，主站通過收集變電站出線開關和線路開關故障信號，判定故障區間，遙控變電站出線開關、分段開關1合閘，恢復非故障區域供電。

4.故障點4發生故障時（即故障發生在分界開關之下），同故障點3同樣故障處理策略。若因串聯開關過多，分界開關1的過流定值及延時同上級開關重疊，此時發生故障時，分支開關1和分界開關1均會跳閘，2個開關同時動作啟動FA，主站通過收集變電站出線開關和線路開關故障信號，判定故障區間，遙控分支開關1合閘，恢復非故障區域供電。

二、新型就地保護與主站保護相結合的配電自動化模式相比原集中型配電自動化模式比較

1.原集中型配電自動化模式中分段開關采用的是負荷開關，滅弧能力差，不能切斷故障電流，所以策略是重合閘失敗后，根據故障信號進行綜合分析，在無電情況下，再進行故障隔離，然后進行非故障區域恢復送電。新型的配電自動化模式下，主線分段開關及其他開關均采用斷路器，不再采用負荷開關，在發生故障時，是先主動隔離故障，主站再根據故障信號進行綜合分析，然后非故障區域恢復送電。

2.在通信信號優良的情況下，兩種配電自動化模式均能正確可靠隔離故障，恢復非故障區間供電，效果完全相同。

3.在通信信號條件較差，無法及時上傳故障信號的情況下，新型的配電自動模式能夠準確故障隔離或擴大范圍的隔離故障，原集中型配電自動化模式將會在變電站出線開關重合閘失敗后，因信號不暢通，造成全線路隔離，造成故障隔離最大化。

三、結束語

通過以上比較，我們會發現，新型就地保護與集中型保護相結合的配電自動化模式不過渡依賴通信，即使在不具備通信條件的情況下仍能發揮部分作用，適合在配電自動化終端采用無線通信及通信條件一般的區域推廣，對提高供電可靠性具有較大幫助。

參考文獻

[1]劉健、沈兵兵等，《現代配電自動化系統》中國水利水電出版社，2013.10

[2]徐丙垠等，《配電網繼電保護與自動化》[J].中國電力出版社，2017.6

[3]國家電網有限公司運維檢修部，《配電自動化運維技術》中國電力出版社，2018.6

[4]苑舜、王承玉、海濤、陳勇，《配電自動化開關設備》[J].中國電力出版社，2007.4

[5]葛亮，《配電網自愈控制技術》[J].中國電力出版社，2016.6