分层备用保护型馈线自动化技术研究

将后备分层保护技术特点引入智能分布式馈线自动化系统,提出一种新型的分层备用保护型馈线自动化算法。根据配电网络拓扑结构及供电方向定义每回线配电终端的区域属性和层级属性,同时采用组播传输方式实现智能分布式FA通信,最终实现故障快速隔离与非故障区域恢复。经过RTDS仿真验证及现场验证表明,该方法可快速完成故障处理,当终端通信故障或下级开关动作失效时,上级开关自动动作,在减少故障处理时间的同时,提高了分布式馈线自动化系统的可靠性。     

适应分布式馈线自动化的配电网拓扑模型生成方法

分布式馈线自动化不依赖于主站的大量计算,仅采用局部网络拓扑分析实现快速故障处理。通过分析在智能配电终端中适应分布式馈线自动化需求的拓扑结构,并对IEC 61968、IEC 61970和IEC 61850的模型进行比较,找出配电主站全网拓扑模型与智能配电终端局部拓扑模型之间的差异。结合分布式FA的局部拓扑需求,建立智能配电终端局部拓扑模型和配电主站全系统拓扑模型,并通过模型转换实现局部拓扑模型的自维护。     

XMPP和GOOSE在分布式馈线自动化中的应用

为实现分布式馈线自动化的智能终端间的互操作,保证终端的通信安全,文中提出了采用内置安全的可扩展消息和在线表示协议(XMPP)与基于用户数据报协议(UDP)的通用面向对象变电站事件(GOOSE)结合的IEC 61850通信映射方案。该方案使用基于哈希获取随机子集(HORS)一次性签名的安全防护方案以保证GOOSE报文的通信安全。在配电终端上使用该方案开发了基于代理式的分布式馈线自动化(FA)测试系统。测试结果说明,该方案能够满足速动型分布式FA要求。     

配电主站馈线拓扑模型校核方法研究

智能分布式馈线自动化(feeder automation, FA)与主站集中式FA协同控制能够实现故障的最优处理。在协同控制下,馈线侧拓扑来源于配电终端的自动识别,主站侧拓扑由地理信息系统(geographic information system, GIS)或生产管理系统(production management, system, PMS)通过增量导入,存在连通混乱,与实际的拓扑运行方式不一致等问题。为实现基于智能分布式FA与主站后备的故障隔离和非故障区域恢复供电技术,促使拓扑模型统一,提出了在静态拓扑或者拓扑运行方式发生变化的情况下,由主控智能配电终端启动拓扑查询功能并生成馈线拓扑文件。进而将该模型文件上传至配电自动化主站,对主站侧的静态拓扑模型和动态拓扑模型进行校核,实现了对主站侧拓扑模型的纠正。同时通过实验验证了该校核方案的可行性,完全满足配电网的要求。     

基于IEC61850的智能分布式馈线自动化系统建模

为了实现配电线路的馈线自动化(FA)功能,将IEC61850建模思想引入馈线自动化系统中,建立关于智能分布式馈线自动化的终端设备信息模型;然后构建了基于GOOSE通信的信息交换模型,提出了将信息交换限制在相邻终端之间的两两通信方式;最后分析了电缆型配电线路实现馈线自动化的保护逻辑和信息模型的数据流。分析表明所提方法可以快速隔离故障和恢复供电,提高了供电的可靠性。     

基于主站的分布式馈线自动化组网技术研究

分布式馈线自动化技术(FA)的实现前提是配电自动化终端既能实现即插即用,又能快速适应配电线路的拓扑变更。当配电线路出现异动时,为了解决分布式FA的拓扑更新问题以及优化故障处理功能,提出了一种适用于分布式FA的组网技术,通过引入静态局部拓扑模型与动态拓扑运行模型,将二者作为配电线路拓扑的研究基础,结合工程实际,给出了具体的拓扑运维以及故障自愈方案,实现了基于主站后备的分布式FA故障隔离与非故障区域恢复供电技术,并通过试验验证了其可行性。     

适应分布式电源接入的双模式馈线自动化研究

随着分布式电源接入配电网的容量越来越大,现有馈线自动化(feeder automation,FA)模式存在适应性问题。在分析分布式电源接入对电压—时间型FA、分布智能FA以及集中智能FA影响的基础上,提出了不受分布式电源影响的基于暂态能量的方向元件和基于负序电压不对称度的"分闸"判据;针对电压—时间型FA,采用负序电压"分闸判据"以实现故障的就地定位与隔离;针对分布智能FA模式和集中智能FA模式,利用基于暂态能量的方向元件实现故障识别与隔离。最后提出了一种集中型和电压—时间型双模式馈线自动化方案,可进一步提高含分布式电源配电网的故障处理水平。     

农电系统县级城市配电自动化模式

阐述了农电系统县级城市配电自动化建设的实现模式,包括配电自动化系统的总体结构模式、馈线自动化(FA)控制模式、配电主站模式、配电子站模式、配电终端、通信方式及一次设备选型等。分析比较了几种典型的FA故障自动处理技术方案,即FA就地控制方案、远方控制方案、远方与就地控制相结合的不同技术方案的评估和应用情况,并推荐一种适用于县级城市配电自动化的基本模式。     

基于5G的含分布式电源智能分布式馈线自动化实现方法

分布式电源(distributed generation,DG)接入比例的增高,改变了配电网的馈线结构,影响了短路电流分布及流向,使得配电网故障处理更加复杂。由于光纤通信无法实现全覆盖,分布式馈线自动化(feeder automation,FA)的处理时效面临新的挑战。针对以上问题,结合5G网络通信技术,提出一种基于5G的含DG智能分布式FA实现方法。采用相邻终端划分为基本单元区域的模式,以基本单元区域为单元,通过5G网络共享实时信息数据,引入电流算式实现含DG配电网的故障快速定位,并结合DG特性实现故障隔离及恢复。基于以上方法,研制了新型智能配电自动化终端,在试点工程成功投入使用,验证了该技术的正确性和可行性。     

农电系统县级城市配电自动化模式

阐述了农电系统县级城市配电自动化建设的实现模式，包括配电自动化系统的总体结构模式、馈线自动化(FA)控制模式、配电主站模式、配电子站模式、配电终端、通信方式及一次设备选型等。分析比较了几种典型的FA故障自动处理技术方案，即FA就地控制方案、远方控制方案、远方与就地控制相结合的不同技术方案的评估和应用情况，并推荐一种适用于县级城市配电自动化的基本模式。     

一种快速自愈的分布智能馈线自动化系统

为了快速切除故障并避免越级跳闸,提出一种基于通用面向对象变电站事件(GOOSE)的分布智能馈线自动化系统.建立了配电网的分区模型,描述了分布智能馈线自动化系统的组成.论述了开环运行配电网和闭环运行配电网的故障定位机理、故障自动隔离机制和健全区域自动恢复机制,并分别以开环运行配电网、闭环运行配电网和多开闭所级联的情形为例进行了详细说明,结果表明所建议的方法能够一次将故障隔离和恢复进行到位,显著加快了故障处理速度并有效避免了越级跳闸,提高了供电可靠性.     

分布式智能的小电流接地故障定位方法

为了减少通信压力和提高供电可靠性,提出一种分布式智能的小电流接地故障定位方法。该方法以故障点两侧的暂态零序电流相似程度低和波形差异大为基础;利用配电自动化系统终端采集故障信息,通过对等通信网络使相邻馈线终端之间交换彼此的故障信息,并两两计算它们之间的暂态零序电流相似系数;由馈线终端确定故障区段,且把故障定位的最终结果上报给主站。该方法由馈线终端单独完成,不需要主站参与,适应性广,定位速度快,通信压力小,可显著提高供电可靠性。通过ATP仿真验证了分布式智能小电流接地故障定位方法的可行性。并给出了ATP仿真实验,实验分析结果表明了该故障定位方法的可行性和有效性。     

RT-LAB的智能分布式自动化终端互操作闭环仿真测试策略

由于智能分布式具有快速定位、隔离故障并转供复电的特点,基于智能分布式的馈线自动化技术在城市配电网的重要供电区域逐渐得到推广应用。然而,对于采用IEC61850对等通信的智能分布式配电自动化终端,不同厂商终端之间的互操作对通信模型和功能逻辑的一致性要求非常高,导致实际工程中互操作成功率非常低,这也成为推广智能分布式技术的最大阻碍。为此,本文基于实时数字电力系统仿真平台,研究并提出了适用于智能分布式自动化终端互操作的硬件在环测试平台和测试方法。该成果已经广泛应用于广东电网智能分布式终端互操作测试,及时发现并解决了互操作中存在的问题,为后续的现场测试及落地投运扫除技术障碍。     

基于可靠性及经济性的配电自动化差异性规划

配电自动化能够有效地提高供电可靠性,但必须兼顾其可靠性提升效益与投资之间的平衡。综合考虑可靠性和经济性,建立了实施配电自动化后的净收益模型。其中可靠性计算部分所采用的负荷点最小割集算法以及故障修复时间,均针对配电自动化条件进行了修正。结合国家电网公司规定的供电区域分类,研究了可靠性经济性最佳的差异性配电自动化方案。研究表明,B类供电区域推荐采用重合器与分段器配合的就地控制方案、分布式智能终端就地控制方案;产电比在15元/kWh以上的A类供电区域,推荐采用分布式智能终端就地控制方案。对于经济发达、负荷密度大以及可靠性要求高的地区,可考虑采用配电自动化主站集中控制方案,并给出了具体应用的产电比范围。     

中心城区馈线自动化实施模式探讨

馈线自动化有助于提高中心城区的供电可靠性,馈线自动化的典型实现模式有无通道模式、集中智能模式和分布智能模式,对3种模式进行比较,并结合上海浦东小陆家嘴地区的配电自动化系统建设的实际进行分析,建议采用分布智能模式作为小陆家嘴地区馈线自动化的主要实现方式,这将大大提高其供电可靠性.     

配电网馈线自动化系统分析及技术实施要点

分析了现阶段配电网自动化系统结构及配电网馈线自动化技术。说明了实施馈线自动化的技术原则．将故障诊断流程归纳为以配电终端为基础的故障检测、以配电网子站为中心的区域控制和以主站为管理中心的高层全局控制．并提供了线路相间短路及单相接地故障的识别策略。阐述了馈线自动化处理过程,包括馈线终端装置（FTU）／开闭所终端装置（DTU）、配电网子站、主站以及架空线路的故障处理,将故障处理时间划分为永久性故障判别时间、子站故障信息收集时间、子站故障定位时间、子站执行故障隔离时间、主站处理时间、主站执行故障恢复时间。最后描述了配电网自动化的发展方向．     

配电网自动化在线仿真系统技术论述

提出设计配电网自动化在线仿真系统以实现在不影响运行条件下对馈线自动化(FA)功能进行完全的故障模拟和试验。达到在线目的、容易设置和更改、仿真产生的信息与真实发生故障后产生的信息完全一致是仿真系统的3个关键,如何保证各馈线终端装置(FTU)产生故障时刻的一致性是仿真系统的技术难点。在线仿真系统以FA测试方案例证的测试内容和结果,表明该仿真系统可作为配电网自动化系统的验收和日常性系统测试和维护的工具。     

馈线自动化系统改进方案探究

以故障快速诊断、隔离及恢复控制为核心的馈线自动化系统（FA）,是配网自动化的重要组成部分。结合工程实际,重点分析和讨论了配电网络自动化馈线终端（FTU）与子站的通信方式,以及故障定位、故障隔离与非故障区域恢复的主站程序算法。基于101通信规约的馈线自动化系统已经为多个工程现场所应用。     

有源配电网的智能分布式馈线自动化实现方法

对现有的馈线自动化(FA)模式进行了比较和分析,并针对有源配电网的特点,提出了一种基于有向节点配置方法和通用面向对象变电站事件(GOOSE)高速通信处理机制的智能分布式FA实现方法。该方法结合功率方向保护元件与智能分布式对等网络(peer to peer)的通信特点,既满足了有源配电网FA的需求,又降低了故障处理过程对终端间通信信息的依赖问题;还提出了通道异常的后备处理机制,最大限度地避免了越级跳闸。基于以上智能分布式FA实现方法,结合IEC 61850标准化建模技术及GOOSE高速信息交互技术,采用双核CPU平台设计研制了新型智能配电终端装置。该装置可快速实现故障定位、故障隔离和供电恢复。目前,该装置已在全国多个重点工程中投入运行。     

含DG配电网分层分区协同故障定位隔离技术

高密度分布式电源并网使配电网故障状况复杂,故障定位困难。针对含高密度分布式电源馈线自动化故障定位与隔离技术,构建了基于分布式智能馈线自动化系统的故障定位方案。分析了含DG配电网区域性故障判别方式,引入区域电流代数和变化作为故障区域定位的基本判据,提出了依据电流相角突变的保护判据。以19节点网络仿真模型对上述方案进行验证,此方案可快速实现故障定位与故障隔离,对高密度分布式电源的接入具有良好的适应性。