摘要：随着社会的不断进步，人们对于电能的需求量愈来愈大，对于配电网的供电可靠性的要求愈来愈高。完善的继电保护和自愈控制是提高配电网供电可靠性的关键技术手段。继电保护用于检出故障或其他异常情况，从而切除故障、终止异常情况、发出信号或指示。“自愈”则指在无需或者仅需少量人工干预的前提下，自动进行故障定位、故障隔离、供电恢复，不影响电网的安全运行与供电质量，或将故障的影响降至最低。智能分布式配电保护及自愈控制系统，基于智能终端包括继电保护装置之间直接对等交换实时数据，自主判断、自主决策、协同工作，快速隔离故障、缩短停电时间，是中心城市（区）配电网保护控制的发展方向。
关键词：智能分布式；配电保护；自愈控制
引言
在我国各项经济稳步提升的科技不断创新的今天，配电网作为连接用户与输电、发电的纽带，建设配网自动化，实现对配电网和相关设备的状态监测及保护、控制具有很大的经济和社会效益。
1智能终端
在分布式配电保护及自愈控制系统中，继电保护装置、配电终端、故障指示器，都可以看作是智能终端。智能终端在硬件配置上，一般应具有模拟量输入、开关量输入、开关量输出、处理单元、辅助电源、通信接口等模块；在软件上，应能够实现不同层次的继电保护功能、监测功能、协调控制功能，支持不同的通信协议。配电自动化智能终端，除具备常规配电自动化终端的所有功能以外，还具备分布式馈线自动化功能和即插即用功能。分布式馈线自动化功能，可以不依赖于配电主站，而是直接通过配电终端之间相互通信实现馈线的故障定位、隔离和非故障区域自动恢复供电，并将处理过程及结果上报配电自动化主站，根据其处理完成在上级变电站切除故障之前还是之后分为速动型（适用于断路器）和缓动型（适用于负荷开关）。即插即用功能，是指配电终端具有统一标准的电气和数据接口、标准的自描述数据模型，通过标准的通信协议自动接入相关系统或设备。故障指示器用于故障发生后快速定位故障区段，它实时检测线路的电气量，通过一定的故障判别算法，当故障发生时发出警示。根据故障检测原理，故障指示器可分为3种类型：外施信号型、暂态特征型和暂态录波型。目前，智能故障指示器已能主动将故障信息上传至配电网主站，实现故障自动定位。
2单元的结构内容和工作过程
2.1通信终端
每个所述子单元内均安装有一分布式配电终端3，所述分布式配电终端3用于监测对应子单元内的电路信息，并将所述电路信息发送至所述通信终端l，所述通信终端1连接至每个所述分布式配电终端3和配电主站，用于将从所述分布式配电终端3接收到的电路信息发送至所述配电主站。
2.2电源
电源2连接至所述通信终端1和所述分布式配电终端3，用于为所述通信终端1和所述分布式配电终端3供电。
2.3四个子单元
用分布式配电终端3替代原先环网柜故障指示器，面板嵌入安装在环网柜的二次小箱内，二次小箱内门可打开，方便配电终端尾部遥测、遥信、遥控相关接线。环网柜内的分布式配电终端3采用屏蔽双绞线连接通信总线和直流工作电源线到通信终端，配电终端遥测、遥信、遥控等信息交互，通信终端1和配电主站通信。环网柜内安装分裂式电流互感器，分别安装在进线电缆的电流互感器，用销装电缆连接电流互感器和分布式配电终端3，实现遥测量采集。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用销装电缆连接环网柜内遥信信号到配电终端，包含远方/就地、开关分合位置、地刀位置以及状态量。采用销装电缆连接环网柜遥控信号、遥控合闸、遥控分闸以及遥控公共信号到配电终端。基于微型化分布式配电终端的智能环网柜，分布式配电终端3采用面向间隔层设备（开关柜）为对象的分布式结构，直接安装于环网柜的故障指示器面板位置，内部接线，实现单间隔开关的“三遥”操作和故障判别功能，无需更改环网柜结构。小型化的主控单元通过现场总线与分布式配电终端3连接，采集现场信息，与远方主站信息交互，接线简单快速，从而实现对现有环网柜的智能化改造，形成符合智能电网要求的智能环网柜。
3恢复故障区域的正常供电
一般而言，智能配网中的联络开关，在无故障的情况下应该是长期保持分闸状态的，同时带有可感知电流。当联络开关的左侧发生功能故障，在较短的时间内就会蔓延及其右侧，造成全面停电。在此情况下，需要通过智能分布式FA的自愈功能，争取在最短的时间内对故障区域进行恢复供电处理，自愈的方法主要为DA集中式自愈。当联络开关的左侧发生功能故障，造成失压现象，那么就应该经过预先设定的时间进行延时处理，此时完好的电流开关会自动传输跳闸完成的信号至控制终端，通常情况下，很短时间之内联络开关就会恢复正常，供电自然也就恢复了。如果在进行上述的操作之后，仍然无法恢复故障区域的正常供电，可视为智能分布式FA的自愈功能失效，此时需要进行人工恢复处理。
4故障隔离
对于一个开环运行的配电网，故障隔离的机制如下：若以某一个开关为端点的所有配电区域内部都没有发生故障，则即使该开关流过了故障电流也没有必要跳闸来隔离故障区域。只有当以某一个开关为端点的一个配电区域内部发生故障时，该开关才立即跳闸来隔离故障区域。若某个开关收到与其相邻的开关发来的“开关拒分”信息，则立即分断该开关来隔离故障区域。一个非联络开关（包括变电站的1 0k V进、出线开关和馈线上的分段开关）的智能分布式F A配电终端的故障处理步骤为：若该智能终端采集到一条流过故障电流的信息（可能来自其本身或其相邻开关），则从保护启动后的极短暂延时时间内继续收集其相邻开关的故障信息。该极短暂延时时间到后根据收到的故障电流信息判断以该智能电子设备所控制的开关为端点的配电区域内是否有故障。若判断出故障发生在以该智能电子设备所控制的开关为端点的配电区域，则令其所控制的开关跳闸；否则使其所控制开关为原状态不变。
5拓扑分析和状态评估
配电网结构常常因为增容、技改、城建等原因发生永久性改变，或者因为运行需要发生动态改变。故障隔离方案、供电恢复方案的生成依赖于配电网的拓扑分析功能。该功能需要强大的计算能力支持，目前主要集中在配电自动化主站系统中实现。在分布式自愈控制中，为快速恢复供电，期望由智能终端收集拓扑动态信息、承担拓扑分析任务，其基本思路是：每个配电终端仅需配置安装处的基本拓扑信息，通过对等通信获取相关配电终端的拓扑信息，进而拼接生成故障定位和保护控制所需的整个拓扑信息，分析速度快、配置简单［19-22］。故障发生后，能否通过转供方式恢复供电，一个关键因素就是转供后不能过载。电网一次系统规划时应预留转供裕度。正常运行时，智能终端应能自主识别联络开关位置，持续采集相邻区段的负荷信息，预测转供前后的负荷变化，随时为故障切除后的恢复供电做准备。
结语
未来，配电网保护控制自动化系统的深度融合、一次二次设备的融合、通信技术（特别是5G）的发展、分布式发电（包括负荷侧储能、电动汽车充放电设施）的应用值得期待，基于状态监测的隐患诊断与隐患排除还需要深入研究。
参考文献：
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[2]陈波，蔡田田，肖卓典，等.集成芯片化DTU智能环网柜的设计与实现[J].电子设计工程，2017，（24）：1-5.
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[4]郝洪震.分布式馈线自动化原理与方案设计[D].济南：山东大学：2015.
论文作者:陆玉娟,和滨
论文发表刊物:《云南电业》2019年7期
论文发表时间:2019/12/13
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