配电网故障处理研究进展

为了反映在配电网故障处理方面的研究现状,对近20年来的研究成果进行了综述。主要论述了配电网单相接地故障处理技术、配电网继电保护配合技术、基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术、智能分布式配电自动化技术、集中智能配电网故障定位技术、容错故障定位技术、含分布式电源故障处理技术、健全区域供电恢复策略等领域的研究进展,指出了配电网故障处理技术的发展趋势。     

变电站和馈线单相接地故障处理技术的协调配合

为了进一步缩小发生永久性单相接地时的影响范围,论述了变电站内单相接地故障处理装置与站外馈线自动化装置协调配合的方法。论述了用户分界开关、集中智能馈线自动化和基于合闸速断的分布智能馈线自动化实现单相接地故障处理的原理,定量分析了对供电可靠性的提升效果。介绍了某市电力公司变电站内外协调配合提升单相接地故障处理能力的案例,在市区采用集中智能馈线自动化,在郊县采用分布智能馈线自动化。     

应用快速开关解决配电网“疑难杂症”

<正>笔者推崇简单配电网是行业周知的,提倡过复杂配电网简化分析、配电网继电保护、就地智能馈线自动化、分布式电源本地控制、单相接地故障处理等,还提倡过快速开关。将快速开关单独列出是因为:前面那些技术笔者都或多或少贡献过新知识、新方法和发明创造,而当笔者发现快速开关的价值时却发现,它已经被一群充满匠心的开拓者发展成熟。     

国家电网公司小电流接地情况及故障处理技术

介绍了目前国家电网公司小电流接地方式的情况,针对该方式下单相接地故障的特点和存在的问题,阐述了快速隔离故障的必要性。对目前应用中不同的故障处理方法进行了论述,主要包括人工"拉闸试停"寻找故障线路、利用故障选线装置和故障指示器选线以及基于馈线自动化系统的故障处理技术。分析了上述几种方法的特点、技术发展现状和存在的问题,并结合实际应用效果,提出了相应的改进建议,指出馈线自动化系统是未来配电网故障处理的发展方向。     

基于继电保护与就地型馈线自动化配合的故障定位应用

<正>10kV配电网存在线路较长、分支较多特点，导致故障率相较于输电网更高。随着测量技术的飞速发展、测量元器件成本下降，配电网中的智能型断路器已经可以非常准确地测量线路特征量数据，并根据测量数据进行本级保护。本文提出一种基于继电保护和就地型馈线自动化结合的控制策略，通过继电保护的保护定值阶梯配合完成宽范围的故障隔离，然后通过重合闸及就地馈线自动化完成精准的就地故障隔离。     

基于区域序号的自适应就地型馈线自动化故障处理方法

现有就地型馈线自动化在应对网络拓扑变动、多联络点自动恢复等方面存在不足。文中提出了一种基于区域序号的自适应就地型馈线自动化故障处理新方法,所有开关均配置统一定值,并按区域序号定义原则为每个开关分配逻辑序号,各开关的运行参数将根据逻辑序号自动调整,基于配电一二次成套设备并配合变电站出口保护,即可自适应网络拓扑变动,完成故障的定位隔离及多联络恢复供电。通过典型应用案例进一步说明方法在配电网发生新增分支线、多联络运行方式调整、高阻单相接地故障等情况下具有自适性。采用PSCAD/EMTDC进行仿真测试,验证了所提方法的正确性和有效性。     

继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理

为了实现中压配电网继电保护的协调配合,对多级保护配合的可行性以及配合方法进行了论述,对于需要依靠延时时间级差配合的情况,根据所采用的断路器操动机构、驱动技术和软件算法的不同提出两类配合方案。对继电保护与配电自动化配合的集中式故障处理模式进行了研究,分别建议了两级级差保护和三级级差保护的配置原则和多级保护与配电自动化配合的集中式故障处理策略。提出了一种多级级差保护与电压时间型馈线自动化配合的原理,可以避免在分支线故障时造成全线短暂停电。结合实例说明了所建议的故障处理过程。     

智能接地配电系统

为了发挥中性点非有效接地配电网供电可靠性高的优越性,提出了一种通过在变电站配置智能接地装置并在馈线配置具有零序保护功能的配电终端和故障指示器,将配电网升级为智能接地配电系统的方法。发生单相接地时,智能接地装置可以迅速将故障相短暂金属性接地从而可靠熄灭电弧。若为永久性接地故障,随后控制中性点短暂投入中电阻以显著增大接地点上游的零序电流并基于配电终端和故障指示器处配置的零序电流保护可靠地实现单相接地选线、定位和隔离。论述了智能接地配电系统的组成和关键技术,重点论述了通过电阻分级开关应对选相错误并抑制开关操作引起的系统暂态过程的方法。结合实例论证了所建议的方法的可行性和有效性。     

继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理

为了实现中压配电网继电保护的协调配合,对多级保护配合的可行性以及配合方法进行了论述,对于需要依靠延时时间级差配合的情况,根据所采用的断路器操动机构、驱动技术和软件算法的不同提出两类配合方案.对继电保护与配电自动化配合的集中式故障处理模式进行了研究,分别建议了两级级差保护和三级级差保护的配置原则和多级保护与配电自动化配合的集中式故障处理策略.提出了一种多级级差保护与电压时间型馈线自动化配合的原理,可以避免在分支线故障时造成全线短暂停电.结合实例说明了所建议的故障处理过程.     

现代化农村智能配电网新型就地馈线自动化技术应用研究

针对目前我国农村地区的配电网中压线路配置传统的电压-时间型、电压-电流-时间型、自适应综合型等就地馈线自动化技术均需要变电站出线断路器配置2或3次重合闸,而国网系统内变电站出线断路器均只配置1次重合闸的现状,提出应用一种适用于现代化农村智能配电网的新型就地馈线自动化技术方案,该方案只需出线断路器1次重合闸配合即可完成线路故障段的就地定位与隔离,以及非故障区间线路的供电恢复,节约了人力成本,缩短了用户的停电时间.     

一二次配合的配电网故障处理

针对短馈线继电保护配合和中性点非有效接地配电网单相接地故障处理问题,分别提出了一种一次设备与二次设备协同配合的解决方案。采取在故障率较高的分支断路器处配置限流电抗器的方法,实现分支线故障快速切除而不影响馈线其他部分正常供电。采用故障相接地实现及时可靠熄弧,并利用故障相接地前后和故障相接地断开前后系统零序电压和各处零序电流的变化规律,实现单相接地选线、定位和选段跳闸。论述了所提出解决方案的工作原理,详细分析了关键技术问题。基于所提出原理研制出的产品都经过测试验证了其可行性。     

适应配电自动化的馈线接地保护研究

传统的基于零序电流基波、高次谐波的故障选线方法,测量复杂,可靠性不高。文中对负序电流馈线接地保护及负序电流与零序电流比较式接地保护进行了分析,讨论了保护判据,分析了保护精度,介绍了实现方法。该保护方法适用于各种中性点接地方式,便于在馈线保护中实现和在FTU上安装。仿真分析及模拟实验表明,该方法能对弧光接地故障正确选线,抗过渡电阻能力强,可靠性高。     

考虑单相接地故障处理的自适应重合式馈线自动化方法

针对当前馈线自动化(FA)存在过度依赖通信、安全防护难度大、定值参数不能自适应等问题,提出一种考虑单相接地故障处理的自适应重合式FA方法。结合单相接地暂态特征检测原理,制定过流失压跳闸,合闸过流后跳闸并闭锁,短时来电跳闸并闭锁的策略。配合变电站出口保护设计FA逻辑,并基于配电一二次融合成套装置实现多分支多联络配电网的大电流故障和单相接地故障的定位隔离及非故障区供电恢复。最后,基于实时数字仿真器(RTDS)搭建仿真测试平台,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于故障电阻测量的小电流接地系统保护方法

为解决小电流接地系统高阻接地故障检测的难题,分析了单相接地故障前后相电流变化特征:故障线路的故障相与非故障相电流变化量之差等于接地故障电流,非故障线路的故障相与非故障相电流变化量相等;并由故障相电压与故障电流之比计算出接地故障电阻,发明了基于接地故障电阻测量的高阻接地保护方法。EMTP仿真分析和动模实验测试结果表明,该保护方法能够保护各种高阻接地故障,具有较高的保护精度和可靠性,适合在配电自动化终端单元(FTU)上就地实现。     

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．     

继电保护配合提高配电自动化故障处理性能

为了提高配电网的故障处理性能,论述了多级级差实现配电网继电保护配合的可行性。分析了装设瞬时电流速断保护情况下级差配合的适应范围。给出了多级级差保护与配电自动化协调配合的配电网故障处理策略的配置原则,讨论不具备多级级差保护配合条件时的处理和分布式电源接入带来的影响。研究结果表明:配电网多级级差继电保护配合是可行的,可以实现用户故障不影响分支,分支故障不影响主干线。即使安装了瞬时电流速断保护的情形仍然有一部分区域具备级差配合的条件。配电自动化与继电保护协调配合,能够显著提高故障处理性能。     

零序导纳法馈线接地保护的研究

提出了采用测量线路零序导纳进行接地保护的新原理,讨论了直线式导纳继电器的接地保护判据。该原理克服了传统的小电流接地系统故障选线方法安装不便,可靠性不高等不足。只需测量本线路的零序电压、零序电流基波分量,适合在馈线保护中实现和就地终端单元（FTU）上安装,可行性高。经EMTP仿真分析表明：该方法具有较高的保护精度,能满足高阻接地保护的要求。     

配电网馈线单相接地故障区段定位和隔离新方法研究

提出了采用具有测量和远程通信功能的新型配电开关构成分布式馈线测控系统 ,并通过监测一条馈线上各开关处的各相电流、电压 ,依据区段零序能量识别单相接地故障区段的故障定位和隔离方法。上述方法适用于各种小电流接地系统 ,不受暂态过程的影响。Matlab仿真结果证明 ,理论分析正确 ,具有实用价值。     

基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统设计与应用

为满足大量配电终端、故障指示器接入配电自动化主站,提出基于单相接地故障录波暂态量故障特征提取方法和融合故障录波故障特征量和故障事件信息的单相接地故障区段定位策略。设计基于配电自动化主站的单相接地故障在线定位系统。为满足工程应用,给出现场设备混装、通信延时、启动条件缺失条件下的解决方案以及融合单相接地、短路接地故障信息的统一处理策略。工程现场应用结果表明,基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统能满足各种接线方式下、复杂环境的应用需要。