摘要：完善的繼電保護(hù)和自愈控制是提高配電網(wǎng)供電可靠性的關(guān)鍵技術(shù)手段。智能分布式配電保護(hù)及自愈控制系統(tǒng)，能夠基于智能終端包括繼電保護(hù)裝置之間直接對(duì)等交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)自主判斷、自主決策、協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)快速隔離故障、縮短停電時(shí)間，是中心城市(區(qū))配電網(wǎng)保護(hù)控制的發(fā)展方向。

　　文章分析了實(shí)現(xiàn)該方案所需的基礎(chǔ)條件，介紹了繼電保護(hù)功能配置的優(yōu)化方案和自愈控制的實(shí)現(xiàn)策略，針對(duì)不同的接線形式和基礎(chǔ)條件給出了一些工程應(yīng)用實(shí)例。未來(lái)，保護(hù)控制自動(dòng)化系統(tǒng)的深度融合、一次二次設(shè)備的融合、通信技術(shù)(特別是5G)的發(fā)展、分布式發(fā)電(包括負(fù)荷側(cè)儲(chǔ)能)的應(yīng)用值得期待，基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的隱患診斷與隱患排除還需要深入研究。

　　關(guān)鍵詞：配電網(wǎng),繼電保護(hù),自愈控制,狀態(tài)監(jiān)測(cè)

　　0引言

　　配電網(wǎng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施。我國(guó)在發(fā)電容量、輸電能力方面已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，作為聯(lián)系用電側(cè)的“最后十公里”[1]，配電網(wǎng)成為滿足用戶用電需求、提高供電可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2015年7月，國(guó)家能源局印發(fā)《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃(2015—2020年)》[2]，明確要求：到2020年，中心城市(區(qū))智能化建設(shè)和應(yīng)用水平大幅提高，供電可靠率達(dá)到99.99%，用戶年均停電時(shí)間不超過(guò)1h，供電質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。要保證中心城市(區(qū))較高的供電可靠率，離不開完善的繼電保護(hù)和自愈控制。

　　繼電保護(hù)用于檢出故障或其他異常情況，從而切除故障、終止異常情況、發(fā)出信號(hào)或指示。“自愈”的概念首先出現(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)等生命科學(xué)領(lǐng)域，用于配電網(wǎng)則指在無(wú)需或者僅需少量人工干預(yù)的前提下，自動(dòng)進(jìn)行故障定位、故障隔離、供電恢復(fù)，不影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行與供電質(zhì)量，或?qū)⒐收系挠绊懡抵磷畹蚚3-4]。

　　故障定位、故障隔離、供電恢復(fù)，簡(jiǎn)稱FLISR，又稱為饋線自動(dòng)化(FA)。繼電保護(hù)也可以看作是自愈控制的一部分。目前工程應(yīng)用的饋線自動(dòng)化模式主要有：就地級(jí)差模式、重合器模式、主站集中模式。其中就地級(jí)差模式基于斷路器的階段式電流保護(hù)應(yīng)用廣泛，但該模式受配電網(wǎng)架和運(yùn)行方式的影響較大，往往不能滿足靈敏性或保護(hù)范圍的要求。

　　重合器模式基于就地開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化，主要采用電壓-時(shí)間型等方式，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，對(duì)提高供電可靠性具有一定的作用，但該模式隔離故障需要多次重合，對(duì)設(shè)備沖擊大，而且恢復(fù)供電時(shí)間長(zhǎng)。主站集中模式充分利用通信網(wǎng)絡(luò)，采用主站集中監(jiān)控獲取全面信息，確定最優(yōu)故障隔離和恢復(fù)算法，可有效提高配電網(wǎng)的供電可靠性，是目前饋線自動(dòng)化的主流方案，但該模式實(shí)質(zhì)上是在智能終端(包括繼電保護(hù)裝置)無(wú)選擇性動(dòng)作后的恢復(fù)供電，無(wú)法實(shí)現(xiàn)重要區(qū)域的供電可靠性目標(biāo)，且該模式需要安裝專門的控制主站，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的依賴性很強(qiáng)，終端與主站之間的數(shù)據(jù)傳輸量大，當(dāng)主站通信故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，失去故障隔離、恢復(fù)供電的功能。

　　針對(duì)目前控制模式故障處理時(shí)間長(zhǎng)、保護(hù)上下級(jí)配合困難、系統(tǒng)可靠性低、開關(guān)設(shè)備損耗大等缺點(diǎn)，提出了智能分布模式[5-7]，通過(guò)智能終端(包括繼電保護(hù)裝置)之間直接對(duì)等交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自主判斷、自主決策、協(xié)同工作，不依賴于主站，自動(dòng)快速地完成配電網(wǎng)故障隔離和供電恢復(fù)。該模式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作速度快、靈活性好、運(yùn)維簡(jiǎn)便，適用于對(duì)供電可靠性要求特別高的核心地區(qū)或者供電線路。本文分析了分布式配電保護(hù)及自愈的系統(tǒng)構(gòu)成，介紹了繼電保護(hù)功能配置的優(yōu)化方案和自愈控制的實(shí)現(xiàn)策略，針對(duì)不同的接線形式和基礎(chǔ)條件給出了一些工程應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)未來(lái)發(fā)展作出展望。

　　1分布式配電保護(hù)及自愈控制的系統(tǒng)構(gòu)成

　　要實(shí)現(xiàn)分布式配電保護(hù)及自愈控制，必須滿足可觀性、可控性要求。從可觀性來(lái)說(shuō)，要配置必要的電流和電壓互感器、智能終端、通信手段，能夠自動(dòng)共享信息，識(shí)別配電網(wǎng)架拓?fù)洌�識(shí)別故障及其發(fā)生區(qū)段，預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)供前后的負(fù)荷變化。從可控性來(lái)說(shuō)，也要有自動(dòng)判斷、決策并發(fā)出跳閘合閘和調(diào)整等控制命令的終端，傳輸命令的通信通道，執(zhí)行控制命令的斷路器等設(shè)備。

　　1.1電流和電壓互感器

　　目前，變電站和開關(guān)站進(jìn)線及出線配置三相電流互感器，母線上安裝電壓互感器;架空線路柱上斷路器、負(fù)荷開關(guān)一般配置三相電流互感器、零序電流互感器，部分還配有電阻或者電容分壓傳感器用于測(cè)量電壓;電纜線路環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線和出線配置三相電流互感器，母線上安裝電壓互感器。由于不能獲得完整的電流電壓信息，在繼電保護(hù)功能配置、控制決策計(jì)算、控制策略選擇方面受到一定程度的限制。另外，常規(guī)互感器體積大、安裝不便。采用基于小鐵芯線圈或者空心線圈(羅氏線圈)、電阻和/或電容分壓器的低功率互感器(LPIT)[8-9]，配合就地安裝的智能終端，將大大改善配電網(wǎng)的可觀性[10]。

　　1.2智能終端

　　在分布式配電保護(hù)及自愈控制系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置、配電終端、故障指示器，都可以看作是智能終端。智能終端在硬件配置上，一般應(yīng)具有模擬量輸入、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、處理單元、輔助電源、通信接口等模塊;在軟件上，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同層次的繼電保護(hù)功能、監(jiān)測(cè)功能、協(xié)調(diào)控制功能，支持不同的通信協(xié)議。

　　配電自動(dòng)化智能終端[11]，除具備常規(guī)配電自動(dòng)化終端[12]的所有功能以外，還具備分布式饋線自動(dòng)化功能和即插即用功能。分布式饋線自動(dòng)化功能，可以不依賴于配電主站，而是直接通過(guò)配電終端之間相互通信實(shí)現(xiàn)饋線的故障定位、隔離和非故障區(qū)域自動(dòng)恢復(fù)供電，并將處理過(guò)程及結(jié)果上報(bào)配電自動(dòng)化主站，根據(jù)其處理完成在上級(jí)變電站切除故障之前還是之后分為速動(dòng)型(適用于斷路器)和緩動(dòng)型(適用于負(fù)荷開關(guān))。

　　即插即用功能，是指配電終端具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電氣和數(shù)據(jù)接口、標(biāo)準(zhǔn)的自描述數(shù)據(jù)模型，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議自動(dòng)接入相關(guān)系統(tǒng)或設(shè)備。故障指示器用于故障發(fā)生后快速定位故障區(qū)段，它實(shí)時(shí)檢測(cè)線路的電氣量，通過(guò)一定的故障判別算法，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)發(fā)出警示[13]。根據(jù)故障檢測(cè)原理，故障指示器可分為3種類型：外施信號(hào)型、暫態(tài)特征型和暫態(tài)錄波型。目前，智能故障指示器已能主動(dòng)將故障信息上傳至配電網(wǎng)主站，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)定位[14]。

　　1.3通信手段

　　實(shí)現(xiàn)分布式配電保護(hù)及自愈控制，需要有較完善的通信手段，關(guān)注通信的快速性、可用性、可靠性、互操作性、可擴(kuò)展性、安全性、同步性。

　　1.3.1通信媒介

　　用于配電線路的通信媒介分為有線通信和無(wú)線通信。電纜線路一般有隨同敷設(shè)的光纜，通信條件較好;架空線路則主要依賴無(wú)線通信，又分為公網(wǎng)和專網(wǎng)。為了獲得較好的通信性能，在分布式配電保護(hù)及自愈控制系統(tǒng)中，有線通信應(yīng)盡量采用光纖，無(wú)線通信盡量選擇專網(wǎng)。

　　1.3.2通信協(xié)議

　　對(duì)于分布式配電保護(hù)及自愈控制系統(tǒng)而言，IEC61850容易實(shí)現(xiàn)即插即用、互聯(lián)互通，應(yīng)該是最適宜的。可以通過(guò)GOOSE機(jī)制傳遞狀態(tài)量信息用于配電網(wǎng)架的拓?fù)渥R(shí)別，交換故障方向信息構(gòu)成縱聯(lián)方向保護(hù)，傳遞控制命令以完成故障隔離和供電恢復(fù)。如果通信容量允許，也可以直接傳輸模擬量信息，構(gòu)成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)[15]。

　　國(guó)際電工委員會(huì)技術(shù)報(bào)告IECTR61850-90-6:2018《IEC61850在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用》[16]提供了應(yīng)用IEC61850進(jìn)行系統(tǒng)和元件之間的信息交換以支持配電自動(dòng)化應(yīng)用時(shí)需要考慮的基本方面，包括典型應(yīng)用的用例、常用元件的建模方法、新的邏輯節(jié)點(diǎn)和對(duì)現(xiàn)有邏輯節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展、通信體系結(jié)構(gòu)和服務(wù)、IED配置方法、故障通路指示用傳感器的IEC61850模型等。

　　1.4電源

　　在配電網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，需要為智能終端提供工作電源、為斷路器提供操作電源。變電站、開關(guān)站等場(chǎng)合可直接使用公用直流電源。架空線路柱上開關(guān)、電纜線路環(huán)網(wǎng)柜，可以由外置電源變壓器、高壓取能裝置、電壓互感器甚或電流互感器和蓄電池、超級(jí)電容共同供電。有條件的，也可以用光伏板[17]。

　　1.5開關(guān)設(shè)備

　　對(duì)于架空線路，安裝在架空線柱上的開關(guān)設(shè)備有斷路器、重合器、負(fù)荷開關(guān)、自動(dòng)分段器、自動(dòng)分界開關(guān)、自動(dòng)分支開關(guān)等。其中，負(fù)荷開關(guān)、自動(dòng)分段器不能開斷故障電流，不能配合保護(hù)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)故障的快速、準(zhǔn)確切除和供電的恢復(fù)。

　　考慮到斷路器價(jià)格與負(fù)荷開關(guān)相差不大，應(yīng)該盡量配置可以切斷和關(guān)合故障電流的斷路器，特別是長(zhǎng)線路后段(超出變電站過(guò)流保護(hù)范圍)、大分支線路首端、用戶分界點(diǎn)處[18]。對(duì)于電纜線路，環(huán)網(wǎng)柜中可能配置負(fù)荷開關(guān)、斷路器或者負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器，電纜分支箱中一般配置熔斷器、隔離開關(guān)或者可帶電插拔的電纜終端頭，有時(shí)也配置開關(guān)設(shè)備。電纜分支箱將逐步被環(huán)網(wǎng)箱取代[18]。

　　2分布式配電保護(hù)及自愈控制的實(shí)現(xiàn)策略

　　2.1拓?fù)浞治龊蜖顟B(tài)評(píng)估

　　配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)常常因?yàn)樵鋈荨⒓几摹⒊墙ǖ仍�因發(fā)生永久性改變，或者因?yàn)檫\(yùn)行需要發(fā)生動(dòng)態(tài)改變。故障隔離方案、供電恢復(fù)方案的生成依賴于配電網(wǎng)的拓?fù)浞治龉δ堋Ｔ摴δ苄枰獜?qiáng)大的計(jì)算能力支持，目前主要集中在配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。在分布式自愈控制中，為快速恢復(fù)供電，期望由智能終端收集拓?fù)鋭?dòng)態(tài)信息、承擔(dān)拓?fù)浞治鋈蝿?wù)，其基本思路是：每個(gè)配電終端僅需配置安裝處的基本拓?fù)湫畔ⅲ�通過(guò)對(duì)等通信獲取相關(guān)配電終端的拓?fù)湫畔ⅲ�進(jìn)而拼接生成故障定位和保護(hù)控制所需的整個(gè)拓?fù)湫畔ⅲ�分析速度快、配置�?jiǎn)單[19-22]。

　　故障發(fā)生后，能否通過(guò)轉(zhuǎn)供方式恢復(fù)供電，一個(gè)關(guān)鍵因素就是轉(zhuǎn)供后不能過(guò)載。電網(wǎng)一次系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)應(yīng)預(yù)留轉(zhuǎn)供裕度。正常運(yùn)行時(shí)，智能終端應(yīng)能自主識(shí)別聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置，持續(xù)采集相鄰區(qū)段的負(fù)荷信息，預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)供前后的負(fù)荷變化，隨時(shí)為故障切除后的恢復(fù)供電做準(zhǔn)備[22]。

　　2.2配電保護(hù)及故障隔離

　　依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)[23]，母線宜采用不完全電流差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)裝置僅接入有電源支路的電流。對(duì)配電線路相間短路故障，可裝設(shè)兩段過(guò)電流保護(hù)，必要時(shí)配置光纖電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)、帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)為后備保護(hù);對(duì)于接地故障，母線上應(yīng)裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置，滿足保護(hù)選擇性和靈敏性要求時(shí)線路上應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的單相接地保護(hù)，必要時(shí)應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)[18];對(duì)于斷線故障，文獻(xiàn)[24]針對(duì)小電阻接地配電網(wǎng)給出了解決方案。

　　要減少故障停電時(shí)間，應(yīng)首先完善配電網(wǎng)保護(hù)的配置與整定[25]，加強(qiáng)主保護(hù)、配置斷路器失靈保護(hù)、減少對(duì)階段式電流保護(hù)的依賴，將故障隔離時(shí)間由秒級(jí)、分鐘級(jí)降低至百毫秒級(jí)。對(duì)于配電母線應(yīng)考慮配置電流差動(dòng)保護(hù)或者電弧光保護(hù)[26-27]作為主保護(hù)，保證母線故障的快速隔離。

　　對(duì)于配電線路應(yīng)優(yōu)先采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，使用光纖專用通道時(shí)可采用與輸電網(wǎng)相同的“乒乓”方案來(lái)實(shí)現(xiàn)兩側(cè)采樣同步，使用光纖以太網(wǎng)時(shí)可以通過(guò)IEEE1588對(duì)時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)鐘同步，以及基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(ethernetpassiveopticalnetwork，EPON)固有的IEEE802.1AS時(shí)鐘同步機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)采樣同步[28]，另外還可以考慮通過(guò)檢測(cè)故障發(fā)生時(shí)刻來(lái)同步[29]。基于GOOSE機(jī)制交換故障方向信息的線路縱聯(lián)方向保護(hù)、反向聯(lián)鎖式(方向式)母線保護(hù)可作為主保護(hù)的快速后備，實(shí)現(xiàn)保護(hù)冗余配置，提高可靠性。

　　應(yīng)增加斷路器失靈保護(hù)作為近后備保護(hù)，在斷路器拒動(dòng)時(shí)，發(fā)遠(yuǎn)跳命令跳開相鄰開關(guān)，保證隔離故障。最后，再輔以常規(guī)的階段式電流保護(hù)作為后備保護(hù)，當(dāng)主保護(hù)失效時(shí)才允許投入，以盡可能避免多級(jí)開關(guān)的級(jí)差整定配合和由此帶來(lái)的長(zhǎng)故障切除時(shí)間。

　　構(gòu)成階段式電流保護(hù)的上下游終端之間可以通過(guò)交換“是否曾經(jīng)流過(guò)故障電流”這一信息，采用允許式(未流過(guò)故障電流的終端向上游終端發(fā)允許跳閘信號(hào))或者閉鎖式(流過(guò)故障電流的終端向上游終端發(fā)閉鎖跳閘信號(hào))邏輯，來(lái)識(shí)別并隔離故障區(qū)段[3，5，30]。

　　2.3供電恢復(fù)

　　發(fā)生于架空線路上的瞬時(shí)性故障成功切除后可依靠重合閘恢復(fù)供電。電纜線路、電纜架空混合線路一旦發(fā)生故障，一般認(rèn)為是永久性故障，其重合閘功能停用。架空線路上發(fā)生永久性故障，電纜線路、電纜架空混合線路上發(fā)生故障被切除后，依靠自動(dòng)化系統(tǒng)恢復(fù)受牽連的非故障區(qū)段供電。故障前，配電線路可能開環(huán)運(yùn)行，也可能閉環(huán)運(yùn)行。

　　閉環(huán)運(yùn)行的配電線路不存在非故障區(qū)段供電恢復(fù)的問(wèn)題。對(duì)于開環(huán)運(yùn)行的配電線路，確認(rèn)故障被成功隔離后，且故障未發(fā)生在線路末段即聯(lián)絡(luò)開關(guān)相鄰區(qū)段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)相鄰開關(guān)未發(fā)生失靈拒動(dòng)、轉(zhuǎn)供后不會(huì)引起過(guò)載，智能終端將向聯(lián)絡(luò)開關(guān)發(fā)合閘命令，恢復(fù)對(duì)未發(fā)生故障區(qū)段的供電。

　　如果確認(rèn)轉(zhuǎn)供后會(huì)引起過(guò)載，可以根據(jù)帶載裕量，只對(duì)受牽連的非故障停電區(qū)段的一部分恢復(fù)供電。也可以利用過(guò)負(fù)荷報(bào)警功能，轉(zhuǎn)供后確實(shí)發(fā)生過(guò)負(fù)荷時(shí)，通過(guò)人工干預(yù)進(jìn)行遠(yuǎn)方或就地減載操作來(lái)補(bǔ)救。配電網(wǎng)上游電源進(jìn)線或者配電變壓器發(fā)生故障被切除后，可依靠備用電源自動(dòng)投入功能，切換到備用電源繼續(xù)運(yùn)行。

　　3工程應(yīng)用實(shí)例

　　3.1雙環(huán)網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)

　　為簡(jiǎn)潔起見只畫出一部分保護(hù)控制設(shè)備。S1和S4形成一個(gè)環(huán)網(wǎng)，S2和S3形成另一個(gè)環(huán)網(wǎng)。S1和S2可以來(lái)自不同變電站或者同一變電站的不同母線，S3和S4類似。主干網(wǎng)配置縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置，采用專用光纖通道，動(dòng)作信號(hào)通過(guò)硬接點(diǎn)方式接入到分布式配電保護(hù)自愈控制裝置。環(huán)網(wǎng)兩端的變電站側(cè)出線間隔另外配置1臺(tái)線路保護(hù)裝置參與自愈控制，開閉所每段母線分別配置分布式配電保護(hù)自愈控制裝置，相互之間采用GOOSE通信。變電站側(cè)新增的線路保護(hù)裝置與自愈控制裝置協(xié)同工作，主要功能有：發(fā)送閉鎖自愈的信號(hào)、配合對(duì)側(cè)實(shí)現(xiàn)“線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔Ｗo(hù)功能”、變電站側(cè)開關(guān)熱備用時(shí)自愈合閘功能、自愈合閘后加速保護(hù)功能、過(guò)負(fù)荷報(bào)警功能、聯(lián)跳小電源功能。

　　自愈控制裝置集成了保護(hù)功能和控制功能，具體包括母線保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、故障解列、低頻低壓減載、主干線路開關(guān)和母線分段開關(guān)的過(guò)流后加速保護(hù)(可經(jīng)復(fù)壓閉鎖)、零序過(guò)流后加速保護(hù)(可經(jīng)自產(chǎn)零壓閉鎖)、主干線路開關(guān)的過(guò)負(fù)荷報(bào)警功能、故障隔離功能、單環(huán)串供的開環(huán)點(diǎn)開關(guān)自愈合閘功能、就地母線分段備自投功能。

　　串供自愈優(yōu)先于開閉所的就地母線分段備自投。開閉所原有的分段備自投裝置停用。自愈控制裝置提供“線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔Ｗo(hù)”功能，當(dāng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，自愈控制裝置依據(jù)同一條線路區(qū)段兩側(cè)開關(guān)的過(guò)流(或零序過(guò)流)及方向標(biāo)志的組合信號(hào)(通過(guò)GOOSE傳遞)，判斷線路區(qū)段內(nèi)故障并記憶，在無(wú)壓無(wú)流后跳閘，是一種“緩動(dòng)型”保護(hù)功能。自愈控制邏輯在檢測(cè)到縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、“線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔Ｗo(hù)”等動(dòng)作后啟動(dòng)，檢測(cè)所跳開關(guān)分閘到位、母線失壓、主干線路無(wú)流，經(jīng)延時(shí)(可與重合閘功能配合)后發(fā)自愈控制命令合聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

　　必要時(shí)，先行跳開停電區(qū)段所連的小電源。將來(lái)擴(kuò)建，比如串供回路上新增一個(gè)開閉所，則在新增的開閉所配置2臺(tái)分布式配電保護(hù)自愈控制裝置，同時(shí)修改與新增開閉所相鄰的2個(gè)開閉所分布式配電保護(hù)自愈控制裝置的相關(guān)配置，其他開閉所控制裝置的配置無(wú)需改動(dòng)。該系統(tǒng)通過(guò)配電保護(hù)與自愈控制多層次、跨站域協(xié)同技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了百毫秒級(jí)故障定位隔離、無(wú)級(jí)差自愈配合、秒級(jí)供電恢復(fù)。系統(tǒng)于2018年10月28日投入運(yùn)行，為重大活動(dòng)保供電提供了有力支撐。

　　3.2三供一備主接線自愈控制系統(tǒng)

　　專利申請(qǐng)CN2018110350052公開了一種智能分布式保護(hù)自愈控制系統(tǒng)，用于三供一備主接線配電網(wǎng)[31]。在3條主供電線路的每個(gè)配電房以及聯(lián)絡(luò)切換房均配置1臺(tái)分布式配電保護(hù)自愈控制裝置和1臺(tái)交換機(jī)，在每座變電站出線側(cè)配置1臺(tái)線路光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置和1臺(tái)交換機(jī)。

　　在每條主供電線路中，變電站出線側(cè)的差動(dòng)保護(hù)裝置與對(duì)側(cè)配電房的自愈控制裝置之間、相鄰的自愈控制裝置之間均通過(guò)專用光纖相連并形成線路光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)專用通道;在每條主供電線路中，其各交換機(jī)與聯(lián)絡(luò)切換房中的交換機(jī)之間形成環(huán)網(wǎng)通信線路。

　　變電站出線側(cè)的差動(dòng)保護(hù)裝置通過(guò)GOOSE機(jī)制與對(duì)側(cè)配電房的自愈控制裝置之間交互信息，在常規(guī)保護(hù)功能的基礎(chǔ)上，增加線路零序差動(dòng)保護(hù)、“線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔Ｗo(hù)”(過(guò)流和零序過(guò)流)、零序過(guò)流后加速保護(hù)、GOOSE遠(yuǎn)跳功能、備自投閉鎖等功能。

　　分布式配電保護(hù)自愈控制裝置集成保護(hù)、測(cè)控、控制功能，具體包括：線路光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、“線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔Ｗo(hù)”、母線差動(dòng)保護(hù)、各間隔的過(guò)流保護(hù)(兩段)和零序過(guò)流保護(hù)、各間隔的過(guò)流后加速保護(hù)(可經(jīng)復(fù)壓閉鎖)和零序過(guò)流后加速保護(hù)、各間隔的重合閘、斷路器失靈保護(hù)、無(wú)壓跳閘功能、遠(yuǎn)跳功能、大電流閉鎖跳閘、TA斷線跳閘、不停電傳動(dòng)、測(cè)控功能、備自投合閘前過(guò)載預(yù)判、備自投合閘等。

　　“線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔Ｗo(hù)”作為主干線路光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的快速后備保護(hù)。無(wú)壓跳閘功能適用于主干路徑上變電站對(duì)側(cè)開關(guān)、聯(lián)絡(luò)切換房對(duì)側(cè)開關(guān)。遠(yuǎn)跳功能用于母差保護(hù)動(dòng)作、失靈保護(hù)動(dòng)作、TA斷線跳閘、手跳變電站側(cè)開關(guān)時(shí)遠(yuǎn)跳線路對(duì)側(cè)開關(guān)。大電流閉鎖跳閘邏輯用于當(dāng)故障電流超過(guò)允許值(斷路器斷流能力)時(shí)，閉鎖本斷路器跳閘。

　　TA斷線跳閘邏輯用于檢測(cè)到TA斷線時(shí)，啟動(dòng)跳閘。不停電傳動(dòng)功能允許通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)不停電傳動(dòng)斷路器功能。電源S4通過(guò)斷路器1、2、3分別作為3條主供線路的轉(zhuǎn)供電源。安裝于聯(lián)絡(luò)切換房的自愈控制裝置，接收其他自愈控制裝置以GOOSE通信方式發(fā)送的負(fù)荷信息，啟動(dòng)轉(zhuǎn)供前預(yù)判備用電源S4是否過(guò)載。該方案能夠滿足某超大城市核心區(qū)年平均停電2.5min的高可靠供電目標(biāo)。

　　3.3花瓣形主接線自愈控制系統(tǒng)

　　“花瓣型”接線是指一個(gè)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)由兩路變電站出線供電，閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)之間也有聯(lián)絡(luò)，形成花瓣式網(wǎng)絡(luò)。如圖3所示，S1帶開關(guān)站1~3的母線1形成一個(gè)花瓣接線，S4帶開關(guān)站4~6的母線1形成另一個(gè)花瓣接線，兩個(gè)花瓣之間在每個(gè)開關(guān)站都配置雙聯(lián)絡(luò)線，經(jīng)自愈控制。

　　每個(gè)花瓣都采用合環(huán)運(yùn)行，花瓣之間采用開環(huán)運(yùn)行。為簡(jiǎn)潔起見只畫出一部分保護(hù)控制設(shè)備，S2與S3的花瓣接線與保護(hù)控制設(shè)備配置情況類似。對(duì)于每個(gè)花瓣的主干線路，以及花瓣之間的聯(lián)絡(luò)線路，配置線路光纖縱差保護(hù)裝置，采用專用光纖通道。

　　當(dāng)線路發(fā)生N-1故障時(shí)，線路光纖縱差保護(hù)快速切除故障，負(fù)荷由環(huán)網(wǎng)另一方向電源連續(xù)供電，可保證供電零閃動(dòng)。另外配置階段式方向過(guò)流保護(hù)作為后備。對(duì)于開關(guān)站母線，配置母線電流差動(dòng)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)母線故障的快速隔離。另外，按母線配置合環(huán)保護(hù)，在2個(gè)花瓣合環(huán)于故障時(shí)可選跳主干進(jìn)線、主干出線或聯(lián)絡(luò)線路來(lái)隔離故障。開關(guān)站配置失靈保護(hù)功能，當(dāng)母線上任一個(gè)間隔的斷路器拒動(dòng)時(shí)，失靈保護(hù)動(dòng)作切除本母線上所有間隔。

　　電網(wǎng)方向論文范文閱讀：大電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)智能評(píng)估系統(tǒng)

　　摘要:針對(duì)大規(guī)模交直流混聯(lián)系統(tǒng)的快速動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)防控需求，研究了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)智能評(píng)估系統(tǒng)的架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合電力系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一般流程，提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的安全風(fēng)險(xiǎn)智能評(píng)估的總體框架和動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)一評(píng)估模型結(jié)構(gòu);構(gòu)建了包含發(fā)電負(fù)荷運(yùn)行方式、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、故障位置特征的訓(xùn)練樣本集合，采用樣本平衡技術(shù)提高評(píng)估模型精度;基于深度學(xué)習(xí)提取動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)高級(jí)特征，采用主流機(jī)器學(xué)習(xí)框架構(gòu)建和更新動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)一評(píng)估模型。