配網故障自愈系統研究

梁升洪 廣東電網調控中心

前言：研究基于三遙功能以及斷路器保護的配網自愈和就地FA模式的配網自愈功能可以進一步縮短故障復電時間，提高供電可靠性，減輕調度員工作量。在配網自動化主站系統開發完善配網故障自愈功能，并充分考慮安全閉鎖條件，支持分區域分線路分步驟投退功能，以確保各項功能邏輯有效可靠，降低系統風險。通過故障自愈功能支撐，進一步提高配網故障處置效率，提高供電可靠性。

1. 故障自愈功能邏輯設計

主站系統處理故障的主要流程如圖1所示，系統收到第一個故障電流信號即啟動故障分析過程，并延時等待一段時間（時間長度可以設定），將所有故障信號采集完整，等待出線開關重合閘動作完畢，然后開始分析是否閉鎖等條件，故障分析到最終執行。

圖1 故障自愈邏輯圖

(1）故障定位

如圖2所示，根據故障元件列表和故障前的運行方式，確定故障邊界點，最終確定故障范圍。

圖2 故障定位流程圖

(2）故障性質判斷

如圖3所示，根據故障發生的位置，判斷故障類型，包括配電站母線故障、負荷故障或線路故障。

圖3 故障性質判斷流程圖

(3）故障隔離

如圖4所示，根據故障范圍的確定，對故障邊界開關做分閘處理，完成故障點的隔離操作。

圖4 故障隔離流程圖

(4）非故障區段復電

非故障區域的轉供電包括兩部分內容，一部分是對故障前端恢復供電，一部分是故障后端的轉供恢復供電。故障前段恢復供電，通過將故障點上游的跳閘開關進行合閘處理即可，如圖5所示。

圖5 故障前段復電流程圖

故障后端復電流程如圖6所示，首先尋找備用電電源點并計算剩余容量，如果備用電源點剩余容量大于故障區域失電負荷，則直接合閘即可完成轉供；如果不能，則將帶恢復區域分割為多個子區，每個電源點分析其可轉帶的子區，如果還有剩余則繼續轉帶，直到此備用電源點用完，再用下一個電源點進行分析計算，直至全部完成恢復供電或備用電源全部用完。

圖6 故障后端復電流程圖

2. 安全閉鎖條件分析

(1）饋線、設備FA投退閉鎖

系統支持分層次設置FA投退狀態，可以對指定饋線和饋線上的開關設備分別進行FA投退狀態設置，FA投退狀態包括：投入FA、退出FA。FA的執行狀態分為兩種：全自動執行、半自動執行。

系統進行FA分析時，首先判斷故障饋線的FA投退狀態，只有該饋線為投入FA時，才啟動FA分析，然后再對該饋線上的開關設備逐個進行分析，未設置投入FA的開關設備會在分析過程中被忽略，不納入最終的FA方案。選擇負荷轉供路徑時，同樣會進行FA投退狀態的判斷，確保最終FA方案中所涉及的饋線和設備均可滿足FA方案執行的要求。

(2）運行方式類閉鎖條件

故障發生后，分析判斷故障前的運行方式是否為計劃標準運行方式，如果是則啟動自愈，如果不符合計劃運行方式，則閉鎖自愈功能。

(3）遙控操作閉鎖條件

自愈分析后，在自愈方案遙控自動執行過程中，如果與故障所在饋線相關的饋線上有遙控操作，則對這些遙控操作閉鎖。

(4）設備故障類閉鎖條件

自愈分析中對采集的數據進行遙信抖動和通信狀態判斷，對處于遙信抖動狀態或通信中斷狀態的信號，做自愈閉鎖處理，不再進行自愈分析，避免因采集數據錯誤而導致自愈錯誤。

(5）其它閉鎖條件

檢修設備所在饋線自愈閉鎖，對處理檢修的設備，其饋線自愈功能閉鎖。