馈线自动化模式选型与配置技术原则(征求意见稿)2017年12月目录1概述 (1)1.1范围 (1)1.2规范性引用文件 (1)1.2.1设计依据性文件 (1)1.2.2主要涉及标准、规程规范 (2)2馈线自动化模式概述与应用选型 (3)2.1集中型馈线自动化概述 (3)2.2就地型馈线自动化概述 (3)2.2.1重合器式馈线自动化 (3)2.2.2分布式馈线自动化 (4)2.3模式对比与应用选型 (5)2.3.1模式对比 (5)2.3.2应用选型 (8)3集中型馈线自动化应用模式 (9)3.1适用范围 (9)3.2布点原则 (9)3.3动作逻辑 (10)3.3.1技术原理 (10)3.3.2动作逻辑原理 (11)3.3.3短路故障处理 (12)3.3.4接地故障处理 (13)3.4性能指标 (13)3.5配套要求 (14)3.5.1配套开关选用 (14)3.5.2配套终端选用 (14)3.5.3配套通信选用 (15)3.5.4保护配置选用 (15)3.6现场实施 (17)3.6.1参数配置 (17)3.6.2安装要求 (18)3.6.3注意事项 (18)3.7运行维护 (18)3.7.1操作指导 (19)3.7.2检修指导 (19)3.7.3运维分析指导................. 错误!未定义书签。
3.8典型应用场景 (19)4重合器式馈线自动化应用模式 (22)4.1电压时间型 (22)4.1.1适用范围 (22)4.1.2布点原则 (22)4.1.3动作逻辑 (22)4.1.4性能指标 (24)4.1.5配套要求 (24)4.1.6现场实施 (26)4.1.7运行维护 (28)4.1.8典型应用场景 (28)4.2自适应综合型 (29)4.2.1适用范围 (29)4.2.2布点原则 (30)4.2.3动作逻辑 (30)4.2.4性能指标 (32)4.2.5配套要求 (33)4.2.6现场实施 (35)4.2.7运行维护 (37)4.2.8典型应用场景 (38)4.3电压电流时间型 (42)4.3.1适用范围 (43)4.3.2布点原则 (43)4.3.3动作逻辑 (43)4.3.4性能指标 (45)4.3.5配套要求 (45)4.3.6现场实施 (48)4.3.7运行维护 (49)4.3.8典型应用场景 (49)4.4与主站系统的配合 (51)5分布式馈线自动化应用模式 (52)5.1速动型 (52)5.1.1适用范围 (52)5.1.2布点原则 (52)5.1.3动作逻辑 (56)5.1.4性能指标 (65)5.1.5配套要求 (65)5.1.6现场实施 (67)5.1.7运行维护 (69)5.1.8典型应用场景 (70)5.2缓动型 (73)5.2.1适用范围 (74)5.2.2布点原则 (74)5.2.3动作逻辑 (75)5.2.4性能指标 (77)5.2.5配套要求 (77)5.2.6现场实施 (79)5.2.7运行维护 (81)5.2.8典型应用场景 (82)5.3与主站系统的配合 (82)附录A 10kV配电网典型接线方式 (84)1概述1.1范围本原则规定了中压配电网馈线自动化模式选型、配置要求等主要技术原则。
本原则适用于国家电网公司系统开展配电自动化及系统的规划、设计、建设和改造工作。
1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过本原则的引用而构成为本原则的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本原则,然而,鼓励根据本原则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本原则。
1.2.1设计依据性文件国家发展与改革委员会2014年第14号令电力监控系统安全防护规定国家电网运检三(2016)109号国网运检部关于印发暂态录波型故障指示器技术条件和检测规范(试行)的通知国家电网运检三(2016)130号国网运检部关于印发配电线路故障指示器选型技术原则(试行)和就地型馈线自动化选型技术原则(试行)的通知国家电网运检(2016)576号国家电网公司关于进一步加强配电自动化系统安全防护工作的通知国家电网运检三(2017)6号国网运检部关于做好“十三五”配电自动化建设应用工作的通知国家电力监管委员会第 5号令电力二次系统安全防护规定1.2.2主要涉及标准、规程规范Q/GDW 10370 配电网技术导则Q/GDW 1738 配电网规划设计技术导则Q/GDW 11184 配电自动化规划设计技术导则Q/GDW 11185 配电自动化规划内容深度规定Q/GDW 1382 配电自动化技术导则Q/GDW 513 配电自动化系统主站功能规范Q/GDW 11358 电力通信网规划设计技术导则Q/GDW 514 配电自动化终端/子站功能规范Q/GDW 639 配电自动化终端设备检测规程Q/GDW 1807 终端通信接入网工程典型设计规范Q/GDW 11358 电力通信网规划设计技术导则Q/GDW 1553.1 电力以太网无源光网络(EPON)系统第1部分:技术条件Q/GDW 567 配电自动化系统验收技术规范2馈线自动化模式概述与应用选型馈线自动化是利用自动化装置或系统,监视配电网的运行状况,及时发现配电网故障,进行故障定位、隔离和恢复对非故障区域的供电。
馈线自动化实现故障处理可采用集中型和就地型模式,应根据供电可靠性需求,结合配电网网架结构、一次设备现状、通信基础条件等情况,合理选择故障处理模式,并合理配置主站与终端。
馈线自动化的布点原则需要论证配电线路分段点的合理性,以及与联络开关配合的协调性,可采用配电线路“一线一案”分析工具,优化配电线路分段点设置,确定配电终端最佳安装位置。
2.1集中型馈线自动化概述借助通信手段,通过配电终端和配电主站的配合,在发生故障时依靠配电主站判断故障区域,并通过自动遥控或人工方式隔离故障区域,恢复非故障区域供电。
集中型馈线自动化包括半自动和全自动两种方式。
集中型馈线自动化功能应与就地型馈线自动化、就地继电保护等协调配合。
2.2就地型馈线自动化概述不依赖配电主站控制,在配电网发生故障时,通过配电终端相互通信、保护配合或时序配合,隔离故障区域,恢复非故障区域供电,并上报处理过程及结果。
就地型馈线自动化包括分布式馈线自动化、不依赖通信的重合器方式、光纤纵差保护等。
2.2.1重合器式馈线自动化重合器式馈线自动化的实现不依赖于主站和通信,动作可靠、处理迅速,能适应较为恶劣的环境。
电压时间型是最为常见的就地重合器式馈线自动化模式,根据不同的应用需求,在电压时间型的基础上增加了电流辅助判据,形成了电压电流时间型和自适应综合型等派生模式。
(1)电压时间型电压时间型馈线自动化是通过开关“无压分闸、来电延时合闸”的工作特性配合变电站出线开关二次合闸来实现,一次合闸隔离故障区间,二次合闸恢复非故障段供电。
(2)电压电流时间型典型的电压电流时间型馈线自动化的是通过检测开关的失压次数、故障电流流过次数、结合重合闸实现故障区间的判定和隔离;通常配置三次重合闸,一次重合闸用于躲避瞬时性故障,线路分段开关不动作,二次重合闸隔离故障,三次重合闸回复故障点电源测非故障段供电。
(3)自适应综合型自适应综合型馈线自动化是通过“无压分闸、来电延时合闸”方式,结合短路/接地故障检测技术与故障路径优先处理控制策略,配合变电站出线开关二次合闸,实现多分支多联络配电网架的故障定位与隔离自适应,一次合闸隔离故障区间,二次合闸恢复非故障段供电。
2.2.2分布式馈线自动化智能分布式馈线自动化是近年来提出和应用的新型馈线自动化,其实现方式对通信的稳定性和时延有很高的要求,但智能分布式馈线自动化不依赖主站、动作可靠、处理迅速。
分布式馈线自动化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的功能,并将处理过程及结果上报配电自动化主站。
分布式馈线自动化可分为速动型分布式馈线自动化和缓动型分布式馈线自动化。
(1)速动型分布式馈线自动化应用于配电线路分段开关、联络开关为断路器的线路上,配电终端通过高速通信网络,与同一供电环路内相邻分布式配电终端实现信息交互,当配电线路上发生故障,在变电站出口断路器保护动作前,实现快速故障定位、故障隔离和非故障区域的恢复供电。
(2)缓动型分布式馈线自动化应用于配电线路分段开关、联络开关为负荷开关或断路器的线路上。
配电终端与同一供电环路内相邻配电终端实现信息交互,当配电线路上发生故障,在变电站出口断路器保护动作后,实现故障定位、故障隔离和非故障区域的恢复供电。
2.3模式对比与应用选型2.3.1模式对比(1)集中型馈线自动化集中型馈线自动化适用各种网架结构和线路类型,对变电站出线开关、线路开关、保护定值等无特殊要求,但需要满足配电自动化系统相关安全防护要求。
集中型馈线自动化,可作为就地型馈线自动化和就地继电保护的补充,在上述馈线自动化完成隔离故障和恢复故障区域上游供电后,完全隔离故障区域并通过负荷转供恢复故障区域下游健全区域供电。
因涉及接收EMS 转发变电站出线开关信息、维护线路配置信息及维护主配网模型的需求,集中型馈线自动化的维护工作多在主站端进行。
(2)就地型重合器式馈线自动化重合器式馈线自动化通过检测电压、电流等电气量判断故障,并结合开关的时序操作或故障电流记忆等手段隔离故障,不依赖于通信和主站,实现故障就地定位和就地隔离。
重合器式馈线自动化一般需要变电站出线开关多次重合闸(2次或3次)配合。
配电线路采用重合器式馈线自动化模式时,该线路上的所有配电终端均应按照同一馈线自动化模式进行配置。
(3)就地型分布式馈线自动化分布式馈线自动化适用于对供电可靠性要求特别高的核心地区或者供电线路,如A+、A类供电区域电缆环网线路(架空线路不建议采用分布式馈线自动化),同时要求具备光纤通信条件。
各种馈线自动化模式对比见表1-1。
表2-1 馈线自动化模式对比72.3.2应用选型在配电自动化的建设与改造过程中,按照差异化实施、因地制宜的原则,根据配电自动化实施区域的供电可靠性需求、网架结构、保护配置等情况合理选择馈线自动化模式,针对每条线路制定具体方案,以保证各线路的馈线自动化功能可以完整实现。
A+类供电区域宜采用集中型(全自动方式)或智能分布式;A、B类供电区域可采用集中型、智能分布式或就地型重合器式;C、D类供电区域可根据实际需求采用就地型重合器式;E类供电区域可采用故障监测方式。
由于就地型馈线自动化不依赖于配电主站,能够就地自动隔离故障,在馈线自动化模式选型时宜采用就地型馈线自动化,尤其是当线路不具备可遥控的条件时,就地型馈线自动化可实现故障自动处理,有效提升供电可靠性水平。