（珠海许继电气有限公司 广东珠海 519060）
摘要：本文介绍一种基于无线4G通信的架空网智能分布式解决方案，实现只需变电站一次重合即可完成故障的定位隔离及恢复供电，与架空网运行情况相契合。本文将重点从总体架构、实现原理、配置要求等方面进行详细论述，并以一个实际应用案例来介绍工程应用情况。需要说明的是，本方案与常规依靠点对点光纤通信不同，方案中将重点减化设备间的信息交互量，同时也最大限度降低通信延时对故障处理逻辑的影响，因此无线通信的方式已能满足要求，具备广泛应用意义。
关键词：架空网；智能分布式；馈线自动化；故障定位；故障隔离
引言
目前国内典型馈线自动化（简称FA）模式应用最广的包括有基于后台主站和通信的集中监控型和基于重合器方式的电压时间型、电压电流型等[1-4]，电压时间型则是传统的一种馈线自动化方式，电压电流型是在电压时间型基础上延伸，增加电流判据、增加闭锁功能从而解决开关动作次数多、多分段情况下复电时间长的问题。基于重合器方式一般都需要变电站多次重合，随着无线 4G技术应用深入，借助无线公网的高覆盖、快速信息交互成为可能，因此探索一种基于无线通信通道，经济实用、简单可靠的馈线自动化模式具有现实意义。
1 总体架构
为便于对相关原理进行说明，以图2所示简化“手位手”线路为例，CB1、CB2为变电站出线断路器，S1-S3、S5-S7为分段开关，S4为联络点开关，开环运行。线路的逻辑区域共有L1（CB1，S1）、L2（S1，S2）、L3（S2，S3）、L4（S3，S4）、L5（S4，S5）、L6（S5，S6）、L7（S6，S7）、L8（S7，CB2）共8个区域。
故障定位策略：逻辑区域内的两个节点通过快速的无线通信通道进行信息交互，原则上可采用每个节点分别与上下游相邻节点进行通信的方式，但考虑到无线通信的特殊性，为减少重复性通信环节、降低通信网络负担，可采用从母线流向线路作为通信的启动方向。如图中L1逻辑区域先行通信交互判定，若不满足故障闭锁条件，则到下一级L2逻辑区域进行通信，以此类推，直到判定出故障所在区间，此时区域内关联的两个节点完成故障定位。
故障隔离策略：由于目前配网线路主干线路采用以负荷开关为主，无法直接切除短路电流，因此可采用由变电动出线断路器保护动作的方式，此时全线失压且进入无流状态，主干线的分段开关全部失压且分闸，但只有故障区域的关联节点在分闸后会进入分闸闭锁状态，从而实现对线路故障隔离。
以下以图2为例进行故障处理的过程说明。
故障点发生在逻辑区域L3处
CB1保护动作跳闸，S1、S2、S3失压分闸，且S1、S2、S3检测到故障电流（开关在分位），S4没有检测到故障电流（开关在合位），CB1经延时后启动一次重合闸，L1区域开关S1在判定上游无故障后合闸，并启动L2区域的信息交互。开关S1、S2均有故障电流流过，L2区域为非故障区间，则S1不满足分闸闭锁条件，经延时后合闸；S2启动L3区域的信息交互（此时开关仍为分闸状态），由于L3区域满足故障特征，则S2、S3直接进入闭锁。联络开关S4在单侧失压、经延时XL后，经与S3通信后满足合闸转供条件，启动转供电。
2.2 通信异常情况下自适应处理
在实际应用中，由于无线通信的不确定性会对2.1中故障处理策略带来干扰。尤其是城市中心区通信数据潮汐效应容易引起通信拥堵，掉线[8]，因而本方案也重点考虑当通信失效时容错性措施。同样以图中L3区域发生故障为例，同时S2单点通信异常。CB1保护动作跳闸，S1、S2、S3失压分闸，且S1、S2、S3检测到故障电流（开关在分位），S4没有检测到故障电流（开关在合位），CB1经延时后启动一次重合闸，L1区域开关S1在判定上游无故障后，并启动L2区域的信息交互。由于S2开关单点通信异常，S1、S2之间无法获取相互的故障信息，S1在X时间内没有产生闭锁类信息，X延时结束后启动合闸进入Y延时，由于L2是非故障区，经Y延时没有检测到故障电流、失压，则判定L2为非故障区；S2在单侧来电后、又没有产生（本应与S1交互产生的）闭锁，经X延时结束后启动合闸进入Y延时，由于L3是故障区，变电站出线断路器CB1再次跳闸，此时S2、S3进入闭锁（与传统电压时间型处理方式相似）。
3 典型应用
截至2016年底，基于无线4G通信的架空网分布式FA在广东有20余套设备在线挂网运行。以10kV安基甲线与10kV永南甲线应用为例，组成手拉手环网结构。中性点接地方式为小电阻接地系统。速断保护延时定值为0.3s，零序保护延时定值为0.6s，配置一次重合闸，重合延时定值5s。
4.结语
本方案采用智能分布式馈线自动化，突破性提出了一种自适应的策略。从原理上来说，结合架空线路特点，采用无线通信方式，通过一次重合闸实现故障区段快速定位和隔离，并完成电源测非故障区段正常供电；通信信息量少，对网络的要求低，即使某个设备通信失效或发生拒动，也可自适应实现故障区段精准隔离。无需对线路原有保护配置作任何改动，最大限度降低由于新增智能分布式FA带来维护管理难题。
参考文献：
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论文作者:周荣乐
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/20
标签：故障论文; 通信论文; 电流论文; 区域论文; 电压论文; 馈线论文; 分布式论文; 《河南电力》2018年4期论文;