基于IEC61850的智能分布式馈线自动化系统建模

为了实现配电线路的馈线自动化(FA)功能,将IEC61850建模思想引入馈线自动化系统中,建立关于智能分布式馈线自动化的终端设备信息模型;然后构建了基于GOOSE通信的信息交换模型,提出了将信息交换限制在相邻终端之间的两两通信方式;最后分析了电缆型配电线路实现馈线自动化的保护逻辑和信息模型的数据流。分析表明所提方法可以快速隔离故障和恢复供电,提高了供电的可靠性。     

馈线自动化的最优控制模式

总结了当前配电自动化中馈线自动化的控制模式，在比较调度自动化、变电站综合自动化技术特点的基础上，提出了具有柔性控制特征的分层分布式馈线自动化控制模式。该方案将配电自动化的紧急控制功能相对独立，并尽可能下放到馈线层的配电终端中实现，以一条馈线为对象实现馈线的故障识别、故障隔离及负荷转移，同时保留配电子站、配电主站层的馈线紧急控制功能，并作为远后备。这种控制模式可提高配电自动化系统的可靠性，当配电主站、配电子站或主站到子站的通信系统失去功能时仍可实现馈线的故障处理，从而使配电自动化系统具有更好的鲁棒性。     

分层备用保护型馈线自动化技术研究

将后备分层保护技术特点引入智能分布式馈线自动化系统,提出一种新型的分层备用保护型馈线自动化算法。根据配电网络拓扑结构及供电方向定义每回线配电终端的区域属性和层级属性,同时采用组播传输方式实现智能分布式FA通信,最终实现故障快速隔离与非故障区域恢复。经过RTDS仿真验证及现场验证表明,该方法可快速完成故障处理,当终端通信故障或下级开关动作失效时,上级开关自动动作,在减少故障处理时间的同时,提高了分布式馈线自动化系统的可靠性。     

面向供电可靠性的配电自动化建设研究

为了提高配电网供电可靠性,本文按照智能电网对配电网规划建设以及配电自动化相关技术标准和要求,对中心城市配电自动化建设方案进行研究。详细介绍了配电自动化的通信系统包括4G双卡通信、塑料光纤通信、石英光纤通信的特点及其应用,根据配电自动化系统功能灵活配置通信网络结构,以提供合理高效的通信系统。然后基于智能配网自动化设备的实现功能,结合智能真空断路器与故障定位设备配合使用,高性价比的方案实现故障的隔离和定位从而大大缩短故障停电时间,提高供电可靠性。最后重点对配电自动化的主站系统的设计进行分析与研究,包括其自动化管理平台、功能、组网方式、馈线自动化及主站系统扩展研究,并以10 kV馈线"手拉手"型简单环网结构为例模拟展示馈线自动化。     

基于新型配电自动化开关的馈线单相接地故障区段定位和隔离方法

针对配电网馈线单相接地故障定位隔离问题，提出采用具有测量和远程通信功能的新型配电自动化开关构成分布式馈线自动化系统，通过监测一条馈线上各开关处的零序电流和零序电压，计算由区段的各端点流入该区段的零序电流的相量和(即流入区段零序电流)，以识别故障区段，判断此馈线故障状态，实现对故障区段的快速隔离的新原理。文中亦简要介绍了新型配电自动化开关的特性。此故障定位方法适用于各种中性点接地系统s理论上不受接地点过渡电阻的影响。Matlab仿真结果证明原理分析正确，此故障定位方法具有实用价值。     

无源光网络在海岛配电自动化中的应用研究

为了解决海岛配电网故障时快速恢复和自治的问题,对比分析了配电自动化系统常用通信方式,根据海岛电网的特点,提出了海岛配电自动化对通信的要求。介绍了EPON技术基本原理,总结了其组网优势。针对使用集中式纵联方向保护的海岛配电网馈线自动化方案,进行了EPON通信系统应用于海岛配电网馈线自动化的研究和试验,并结合浙江省南麂岛海岛微电网配电网示范工程给出了典型应用。结果表明,EPON系统可以满足海岛配电网馈线自动化的应用要求,为EPON通信系统在海岛配电自动化中的应用提供了经验和参考。     

智能配电网馈线自动化发展及展望

分析了馈线自动化发展情况,指出目前的馈线自动化系统对通信依赖太强,并不适合于配电馈线。提出了需要研究具有选择性、能够快速切除馈线故障并具有故障自愈能力的智能配电网,并就智能化馈线自动化系统组成进行了探讨,分析了其研究方向和需要解决的问题。     

一种馈线自动化仿真培训系统

针对复杂配电自动化生产过程操作实验成本较高,影响供电可靠性以及危险性较大等问题,给出了一种馈线自动化仿真培训平台构建方法。利用该方法,对配电主站、配电一次系统、EPON通信系统组成的馈线自动化系统进行仿真,实现了配电系统、EPON系统故障模拟,并对常见EPON系统故障进行了实测分析。理论分析与仿真案例表明,基于EPON通信的馈线自动化仿真系统建模方法是可行和有效的。该模型能反映馈线自动化系统的实际运行特性,从而提高仿真模型的精确性和仿真功能的多样性。     

基于二维节点控制的馈线保护原理

从实现复杂配电网的区域性故障快速识别及保护的角度，提出了一种基于二维拓扑关系的面向配电网控制节点的馈线保护原理，即：在配电网网架结构和通信通道可靠、采用大量高性能断路器的条件下，可利用馈线的快速通信实现馈线终端的特殊保护功能，分层分布地独立实现配电网的故障定位与隔离，同时实现保护终端的自组织、自管理。文中定义了配电网通用控制节点、控制组、控制域的概念，提出了控制节点间的通信方案。     

馈线自动化系统改进方案探究

以故障快速诊断、隔离及恢复控制为核心的馈线自动化系统（FA）,是配网自动化的重要组成部分。结合工程实际,重点分析和讨论了配电网络自动化馈线终端（FTU）与子站的通信方式,以及故障定位、故障隔离与非故障区域恢复的主站程序算法。基于101通信规约的馈线自动化系统已经为多个工程现场所应用。     

智能配网馈线故障处理中“面保护”的技术实践

随着城市电网供电可靠性要求的提高,对智能配网中馈线故障的处理提出了新的要求。通过分析面保护原理的故障处理模式,提出了青岛智能配网馈线面保护的技术要求、实施方案、关键问题,尤其是提出了通过面保护在200ms以内隔离故障的技术方案,为国内智能配网馈线故障处理提供借鉴。     

GPRS网络在配电自动化中的应用

以配电网为对象,在比较分析了几种常用通信方式性能特点的基础上,提出了全开放、分布式的基于GPRS通信网络的配电自动化系统设计。文中讨论了配电网中移动GPRS通信网络的组网方法及实现方法,对GPRS通信下配电监控终端FTU实时监控数据传输的试验结果进行了分析。实践证明:在基于电压-时间型的馈线自动化就地保护配网模式下,利用GPRS通信网络实现配电自动化数据的传输是经济可行的。     

分散式电流方向母线保护的实现

针对35kV及以下变电站缺少快速有效的母线保护的现状,提出了一种利用厂站自动化系统构成的基于电流方向原理的分散式母线保护方案,该方案利用厂站自动化系统的间隔层实时通信网络及馈线保护的动作接点构成分散式母线保护。介绍了其实现原理、各单元的功能配置、可实现的功能及可靠性方面的考虑。该方案原理简单、动作速度快、扩展方便,适用于出线较多的电厂厂用电系统及35kV及以下变电站,该方案已在PDS-7000厂站自动化系统中实用化。     

城市配电网智能分布环式供电方式的实现

结合广州南区电缆网改造工程实例，介绍了该市采用智能化开关设备(如重合器、智能化环网柜等)构成智能分布环式供电方式的自动化改造方案。详细介绍了该配电网环式供电网络的结构和运行方式，讨论了馈线自动化智能分布的网络实现方法。实践表明，基于就地保护理念的城市配电网智能分布环式供电是经济可行的。     

基于5G通信模式下的配电网自愈保护应用

因配电网线路分段、分支开关数量多，导致配电网保护级差配合困难，故障切除模糊，故障范围扩大。应用配电自动化系统，可解决这一问题并完成配电网自愈。目前，配电自动化多采用主站集中式，即收集各节点电气量和开关量信息上送至主站，主站完成逻辑判断，进行策略下发，实现故障隔离和电网自愈。但主站式方式数据传输、校验环节多，故障隔离时间通常在分钟级，在配电网络自愈时，需短时对主供线路停电。采用基于5G通信技术的分布式馈线自动化，通过下沉计算及逻辑判别节点至配电终端，实现了毫秒级的故障就地隔离及网络重构，故障切除精准。探索的配网保护定值优化方案，通过配网保护定值与分布式馈线自动化故障判别策略的融合配合，实现了主供线路不停电情况下的故障隔离和配电网重构，做到了用户停电“零感知”。工程在成都市配电网首次实施应用，取得了良好效果，有效解决了城区保护级差配合困难的问题，为5G通信保护在配电网及其他电压等级电网上的拓展应用积累了经验。     

基于配电网系统保护的馈线终端

采用保护方式实现配电自动化具有快速故障隔离的优点.基于配电网系统保护原理,研制了一种新型馈线终端单元(FTU).该终端采用光纤通信,在光调制解调器(Modem)中通过编码将通信功能和电平(即故障标志)传输功能分开,故障标志传输不需要专用的通道.光Modem之间的帧传送是自主的,相邻Modem间能够快速地传送电平信号,实现了点对点的故障信息交换.FTU中的保护功能和监控与数据采集(SCADA)功能形成独立的功能模块.所提出的FTU方案通过了动模实验和2年多的实际运行.     

基于智能开关的广州10kV架空馈线自动化新模式

根据广州地区10 kV架空线路的实际情况,提出两种基于柱上智能开关的广州地区10 kV架空馈线自动化新模式,应用了柱上智能开关、线路设备保护、智能控制器和PLC控制器,可实现二遥监测、减少变电站出线开关跳闸、缩小停电范围、自动隔离故障、迅速恢复非故障区域的正常供电等功能。分阶段在广州不同地区对馈线自动化新模式进行试点,结果表明架空线路馈线自动化新模式适合广州实际,在广东地区具有广阔的应用前景。     

10kV电缆网馈线自动化的关键技术问题的探讨

结合广州海珠供电局电缆网馈线自动化工程实例,介绍了城市配电网环式供电网络的结构和动作机理,从工程实践方面证明在架空配电线路应用非常成功的电压—时间型分布智能模式设备在电缆网应用的可行性,讨论了电缆网馈线自动化两个关键技术问题,提出了作者的个人见解和观点,这些观点对电缆网馈线自动化的实施应有所启发和促进。     

可扩展消息和在线表示协议在分布式馈线自动化中的应用

基于配电终端之间对等数据交换的分布式馈线自动化在应用过程中需要有规范的通信服务及必要的安全防护。研究了可扩展消息和在线表示协议(XMPP)应用于分布式馈线自动化系统的IEC 61850通信映射方法。XMPP的加密传输机制保证了分布式馈线自动化测控信息的安全,通过试验平台测试了该方法的传输性能,配电终端之间的传输延时可满足缓动型分布式馈线自动化要求。