一种新型的就地保护与集中型保护相结合的配电自动化模式

张国田 贾俊征

摘要：目前配电自动化模式主要有集中型、智能分布式、传统电压型、电压时间型、就地型等，目前国网公司主推集中型配电自动化模式，但受投入资金、设备现状、通信条件和网架结构影响，县公司配电自动化均难以推进或有效实施，本文介绍一种新型的配电自动化模式，适合开关相对较少、通信相对薄弱等县镇村等区域实施。

关键词：配电自动化、自动化模式、故障隔离

目前国网公司主推的集中型配电自动化模式，主要故障处理策略为通过配电自动化系统（DAS）收集变电站出线开关报送的开关分合位信号、故障信号、配电自动化终端（FTU或DTU）上传的故障信号，根据以上信号综合分析，判定故障区间，然后通过自动或人工遥控配网开关分合闸的方式进行故障区间隔离和非故障区间恢复送电。此种配电自动化模式，适合主线分段开关、联络开关设备优良，通信条件优越的区域，通常是指B类及以上区域，尤其是光纤通信的区域。而在采用无线通信，尤其是信号不稳定，延时较大的区域，配网线路开关故障信号不能及时上传，不能参与故障区间判断，此时开关得不到配电自动化主站分合闸命令，无法有效隔离故障，也无法恢复非故障区间的送电，此种情况时集中型配电自动化模式无法发挥其应有的效果。

据了解，目前县供电公司受资金短缺、配网开关老旧、通信条件落后等影响，县供电公司多采用就地保护开关，配电开关跳闸不受配电自动化主站控制，但是此种就地保护方式也存在明显的缺点，及故障跳闸动作可靠性高，跳闸不受通信条件影响，但是速断跳闸时容易造成多个串联开关同时动作，容易造成扩大故障区间。

目前配电自动化主站FA启动条件为变电站出线开关在30S内上传故障信号和开关分位信号，同时收集配电网开关上送的故障信号和开关分合位，然后配电自动化系统根据上传的信号启动FA，然后再根据收集的各种信号来判断故障区间、遥控配网开关分闸进行故障隔离和遥控配网开关分合闸非故障区间恢复送电。此种FA启动模式存在弊端，故障发生线路上多个开关动作跳闸，但变电站出线开关未跳闸，FA不启动，无法进行非故障区域恢复送电，造成故障区域扩大。

新型的就地保护与集中型保护相结合的配电自动化模式，需增加1条FA启动策略，即配电自动化系统（DAS）发现单一线路2台及以上配网开关在一定时间内（如30S）同时上传故障信号和开关分位信号时，启动FA。配电自动化系统根据上传的故障信号进行综合分析，判定故障區间，然后通过自动或人工遥控开关分合闸的方式进行故障区间隔离和非故障区间恢复送电。具体故障跳闸策略如下：

注：变电站出线开关、分段开关、分支开关、分界开关均为断路器，均设就地保护，所有分段开关保护定值设置同变电站出线开关相同，确保分段开关跳闸时变电站出线开关必定跳闸，能够启动FA，其余分支、分界开关过流定值和延时均按保护级差配合设置，速断定值按级差配合设置，时间均设置0S。当串联开关过多时，定值和延时可重叠，跳闸后通过启动FA，判断并隔离故障区间，然后主站遥控恢复非故障区域供电。

一.根据故障发生在不同的区间进行故障分类分析

1.故障点1发生瞬时相间故障时（即故障发生在第一分段开关与变电站之间），变电站出线开关跳闸，重合成功;故障点1发生永久性相间故障时，变电站出线开关跳闸，重合失败，启动FA，配电自动化主站通过收集变电站出线开关和线路开关故障信号，判定故障区间，遥控分段开关1分闸，遥控联络开关1或联络开关2合闸，恢复非故障区间供电。

2.故障点2发生相间故障时（即故障发生在两个分段开关之间），由于定值和延时跟变电站出线开关相同，变电站出线开关、分段开关1跳闸，其他线路开关不动作，启动FA，配电自动化主站通过收集变电站出线开关和线路开关故障信号，判定故障区间，遥控分段开关2分闸，遥控联络开关1合闸，恢复非故障区间供电。

3.故障点3发生相间过流故障时（即故障发生在支线上），由于定值和延时按级差配合，分支开关1跳闸，隔离故障;故障点3发生速断故障时，由于速断延时为0S，变电站出线开关、分段开关1、分支开关1跳闸隔离故障，同时启动FA，主站通过收集变电站出线开关和线路开关故障信号，判定故障区间，遥控变电站出线开关、分段开关1合闸，恢复非故障区域供电。

4.故障点4发生故障时（即故障发生在分界开关之下），同故障点3同样故障处理策略。若因串联开关过多，分界开关1的过流定值及延时同上级开关重叠，此时发生故障时，分支开关1和分界开关1均会跳闸，2个开关同时动作启动FA，主站通过收集变电站出线开关和线路开关故障信号，判定故障区间，遥控分支开关1合闸，恢复非故障区域供电。

二、新型就地保护与主站保护相结合的配电自动化模式相比原集中型配电自动化模式比较

1.原集中型配电自动化模式中分段开关采用的是负荷开关，灭弧能力差，不能切断故障电流，所以策略是重合闸失败后，根据故障信号进行综合分析，在无电情况下，再进行故障隔离，然后进行非故障区域恢复送电。新型的配电自动化模式下，主线分段开关及其他开关均采用断路器，不再采用负荷开关，在发生故障时，是先主动隔离故障，主站再根据故障信号进行综合分析，然后非故障区域恢复送电。

2.在通信信号优良的情况下，两种配电自动化模式均能正确可靠隔离故障，恢复非故障区间供电，效果完全相同。

3.在通信信号条件较差，无法及时上传故障信号的情况下，新型的配电自动模式能够准确故障隔离或扩大范围的隔离故障，原集中型配电自动化模式将会在变电站出线开关重合闸失败后，因信号不畅通，造成全线路隔离，造成故障隔离最大化。

三、结束语

通过以上比较，我们会发现，新型就地保护与集中型保护相结合的配电自动化模式不过渡依赖通信，即使在不具备通信条件的情况下仍能发挥部分作用，适合在配电自动化终端采用无线通信及通信条件一般的区域推广，对提高供电可靠性具有较大帮助。

参考文献

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[2]徐丙垠等，《配电网继电保护与自动化》[J].中国电力出版社，2017.6

[3]国家电网有限公司运维检修部，《配电自动化运维技术》中国电力出版社，2018.6

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