配电网智能分布式FA技术介绍

断路 器 乙
负① 负② 负③ 负④ 负⑤ 负⑥ 负⑦ 负⑧ 负⑨ 负⑩ 负⑪ 负⑫ 负⑬ 负⑭
B11 B12
B21
B31
B41
B51 B52
B61
B71 B72
保护信号 合闸信号 开关位置
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
配电站5
配电站6
配电站7
变电站2
FA1
开关信号
电流信号 电压信号
开关信号
二缓动型分布式fa线路发生故障变电站出口断路器保护动作fa启动故障定位及隔离恢复供电变电站出口保护信号自身故障信号相邻站点故障信息故障上游隔离故障下游隔离变电站出口开关联络开关将处理过程及结果上报配电自动化主站缓动型分布式fa案例变电站1断路变电站2断路配电站6配电站7b11b12b21b31b41b51b52b61b71b72保护信号合闸信号开关位置fa1dtu1dtu2dtu3dtu4dtu5dtu6dtu7保护信号合闸信号开关位置fa2开关信号电流信号电压信号开关信号电流信号电压信号开关信号电流信号开关信号电流信号电压信号电压信号开关信号电流信号电压信号开关信号电流信号电压信号开关信号电流信号电压信号上海浦东核心区分布式fa典型网架拓扑技术条件要求分布式fa实现模式概述提纲速动型分布式fa对一次网架及设备要求1开关为断路器开关
母线1
配电主站
母线2
K1
FTU1
FTU6
K 10
D
K2
DTU2
K3
K4
DTU3
K5
K6
DTU4
K7
K8
DTU5
K9
环网柜1
环网柜2
环网柜3
环网柜4
电缆
终端与主站通信网
终端间对等通信网
故障点
网架拓扑维护
网架拓扑维护 网架结构或运行方式发生变化时，由主站将网架拓扑结构下发至分布式FA
的配电终端，分布式FA的配电终端根据主站下发的网架结构信息，重新自动生 成判断逻辑，以适应网架结构的变化。
花瓣式网架结构的馈线自动化
1、花瓣式网架结构下光纤纵差保护实现故障隔离
➢ 从变电站出口开关开始，在环网干线上每一段配电线路两侧装设一 套 光纤纵差保护装置；
➢ 开关站内每条出线配置线路保护装置；
2、花瓣联络开关配置备自投装置实现负荷转供。
花瓣式网架的分布式FA的实现
花瓣式网架结构下分布式FA的实现方法（速动型FA）
扬帆起航
配电网智能分布式FA技术介绍
目录
一 概述 二 分布式FA实现模式 三 技术条件要求 四 高级应用探讨
分布式馈线自动化的定义
分布式馈线自动化（分布式FA），不依赖于 配电主站，通过局部区域的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 的功能，并将处理过程及结果上报配电自动化主站。
面。
主站集中式FA（大区域）
小范围
考虑分布式电源接入的馈线自动化
谢谢
同 一个通信网络。
一 概述 二 分布式FA的实现模式 三 技术条件要求 四 高级应用探讨
提纲
花瓣式网架
花瓣式网架以变电站为中心的花瓣形接线，即同一个双 电源变压器并联运行的变电站每两回馈线构成环网，形似一 片花瓣，闭环运行；在不同电源变电站的花瓣间装设联络开 关，处于开环运行状态。馈线按照50%负荷设计，比较代表 性的如新加坡典型的花瓣式配网。
将处理过程及结果上报配电自动化主站
线路发生 故障
变电站出 口断路器 保护动作
FA启动
故障上游 隔离
故障下游 隔离
故障定位 及隔离
恢复供电
变电站出口 保护信号
自身故障 信号
相邻站点 故障信息
变电站出 口开关
联络开关
缓动型分布式FA案例
上海浦东核心区分布式FA典型网架拓扑
断路 器 甲
保护信号 合闸信号 开关位置
QS2 QS3
QS6 QS7
QS1
QS4 QS5
QS8
QS26 QS27
QS30 QS31
QS25
QS28 QS29
QS32
QF3
QF4 开变关站站电22
DTU 5
DTU 6
DTU 7
DTU 8
DTU E
DTU F
DTU G
DTU H
分布式FA小结及展望
技术路线1：
传统的保护装置（点） 技术路线2：
速动型分布式FA对一次网架及设备要求
1、开关为断路器开关； 2、开关配置电流CT； 3、开关进线、出线配置电压PT； 4、断路器跳闸动作时间<100ms； 5、手拉手双电源环网中联络开关恢复靠分布式FA，三分段三 联络网络中联络开关恢复依靠主站。
分布式FA的技术条件要求
缓动型分布式FA对一次网架及设备要求
优点3：投资少，改造方便 基于现有配电终端和通信构架实现，不需要增加相关硬 件投资。
缺点：基于终端之间相互通信实现，对通信可靠性要求 较高；
全线路开关为断路器开关；
7
速动型分布式FA动作信号监测
RTDS仿真
（二）缓动型分布式FA
缓动型分布式FA
主要应用于10KV配电线路分段开关为负荷开关的线路上，基于 分布式配电终端和FA控制器实现，依据自身采集信息、相邻拓扑节点 的故障信息及处理信息、以及自治区域的启动条件判断，实现故障的快
母线1
K1
FTU1
下发网架拓扑结构
母线2
FTU6
K 10
D
K2
DTU2
K3
K4
DTU3
K5
K6
DTU4
K7
K8
DTU5
K9
环网柜1
环网柜2
环网柜3
环网柜4
优缺点分析
速动型分布式FA的特点
优点1：全网架结构适应 适合于各种网架结构的电缆线路、架空线路
优点2：动作迅速 隔离故障迅速（200ms内） 健全部分线路不会短暂停电；
目录
一 概述 二 分布式FA实现模式 三 技术条件要求 四 高级应用探讨
（一）速动型分布式FA（领域交互）
➢速动型分布式FA（领域交互）是配电终端通过高速通信网络，与同一环网内相 邻配电终端进行信息交互，通过相邻点信息比对，实现快速故障定位、隔离， 及非故障区域恢复供电；在变电站出口断路器动作之前切除故障区域，实现线 路零停电。
馈线自动化类型
根据：《配电自动化建设与改造标准化设计技术规定》
➢ 集中型馈线自动化
全自动 半自动
➢ 就地型馈线自动化
重合器式
速动型分布式FA
智能分布式
……
缓动型分布式FA
电压时间型馈线自动化
电流时间型馈线自动化
分界断路器
光纤纵差保护
分布式馈线自动化的意义
与主站集中式相比较，更加快速、可靠。 分布式馈线自动化（分布式FA），可视为一种区 域保护。 可视为变电站10KV出线保护的一种延伸。
光纤
以太网
DTU 1
DTU 2
DTU 3
DTU 4
DTU A
DTU B
DTU C
DTU D
QF2
变电
开站关站1 1
QF1
QS16 QS15
QS13QS12
QS14
QS11
QS9 QS10
QS33
分布式FA 自治区域
联 络
QS24 QS23
QS21 QS20 QS22
QS19
QS17 QS18
分布式FA 自治区域
一 个通讯网络。
分布式FA的技术条件要求
缓动型分布式FA对通信及配电终端的技术要求
配电终端应满足“三遥”配电终端的基本测控、通讯功能； 终端间的通讯网络宜采用工业光纤以太网、EPON光纤网络
或无线网络通信； 终端及FA控制器应能适应配电网网架的变化； 终端宜配套直观的分布式FA逻辑定制PC端工具软件； FA控制逻辑通信网和终端与主站的数据通信网，应共用
电流信号 电压信号
开关信号
电压流信信号号开关信号电流电信压号信电号
开关信号
电流信号 电压信号
开关信号
电流信号 电压信号
开关信号
电流信号 电压信号
FA2
DTU1
DTU2
DTU3
DTU4
DTU5
DTU6
DTU7
交 换 机
一 概述 二 分布式FA实现模式 三 技术条件要求 四 高级应用探讨
提纲
分布式FA的技术条件要求
1、开关为断路器开关或负荷开关； 2、开关配置电流CT； 3、开关进线、出线配置电压PT；
分布式FA的技术条件要求
速动型分布式FA对通信及配电终端的技术要求
配电终端应满足“三遥”配电终端的基本测控、通讯功能； 终端间的通讯网络需采用工业光纤以太网或EPON光纤网络
； 终端的FA控制逻辑应能适应配电网网架的变化； 终端宜配套直观的分布式FA逻辑定制PC端工具软件。 终端间对等通讯，终端与配电主站的数据通讯，应共用同