乙和丙都不过载，乙比丙负载率低
合“负2”
混合式馈线自动化的思考
1.为何引入混合式方式的馈线自动化



分布式FA的局限性 对通讯线路投入要求较高 智能解决局部 集中式FA的局限性： 整体投入资金大，对主站和通信速度依赖度过高 馈线自动化处理速度慢 传统重合器与电压时间型FA方式的局限性： 每次故障都会导致馈线出线开关跳闸 不能实现馈线潮流、开关状况的远方监控
分布式馈线自动化方案分析
国电南自 金松茂
目录
1
馈线自动化作用和必要性 项目理解
2
馈线自动化的三种解决方案
3
分布式馈线自动化方案
4
混合式馈线自动化的思考
5
致谢
馈线自动化概述—作用
1. 提高供电可靠性
1. 减少故障停电时间 2. 减少停电面积 3. 及时发现故障点，快速调度抢修，缩短故障修复时间 4. 缩短倒闸操作停电时间 2. 改善电能质量和提高用户服务质量 3. 提高设备利用率
电缆型方案
电缆型：故障定位—基于过流信号的分布状态
以上图所示为例，对于配电站2的故障定位： 过流信号 甲、负1、负2、负3、负4 甲、负1、负2、负3、负10 甲、负1、负2、负3 甲、负1、负2 甲、负1
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故障定位 右侧线路故障 馈线故障 母线故障 左侧线路故障 在本区域内没有故障
智能分布式
* 摘自2013年国网最新《配电自动化建设与改造标准化设计技术规定》
馈线自动化解决方案—就地控制型
1.
2.
3.
根据就地电压、电流的变换，由电源出口的重合器或断路 器与线路上的自动分段器，按照设定的逻辑顺序动作，完 成馈线自动化就地控制模式，其特点主要有： ① 无需通信支持 ② 不依赖配电主站（子站） 工作原理： ① 电压-时间型 ② 电流-计数型 ③ 电压-电流型 ④ 用户分界型 适用场景： 适用于不具备通讯网络、负荷密度低的场景。
馈线自动化解决方案—集中控制式
配电自动化控制系统 SCADA FA控制主站
第三层：通信子系统 第四层：FA控制主站 第五层：SCADA／DMS主站 FA控制主站的功能主要是提供人机 SCADA／DMS主站与馈线自动化控 配电自动化通信网络 接口，自动处理来自线路的FTU的 制主站相连，可完成配电线路的S 数据，对故障点进行定位，并遥控 CADA监控以及更高级的配电管理 线路开关，实现故障点的自动隔离 功能。 通信线 及 开关
第二层：FTU控制箱主要由开关操作控制电路、不 间断供电电源 、控制箱体等部件组成。 分段 断路器 FTU 应满足的基本要求是：①数据传 各FTU 分别采集相应柱上开关的运行情况，如负荷、 开关 典型基于FTU的馈线自动化的组成 输的完整性；②时间响应的快速性； 电压、功率和开关当前位置、贮能完成情况等， 第一层：一次设备 并将上述信息由通信网络发向远方配电网自动化 ③不同的数据传输的优先级和不同响 （负荷开关、分段器 控制中心。各应时间。 FTU还可以接受配网自动化控制中心 7 等） 下达的命令进行相应的远方倒闸操作。
不足
由于电缆线路故障时不允许重合闸，不 能用于电缆线路上。 恢复供电时，可能导致联络开关另一侧 非故障线路短时停电。 分段开关要耐受重合到故障上时的电流 冲击。 仅能恢复故障点上游健康区段的供电 需要多次重合到故障上，对系统形成多 次冲击，引起电压骤降。 分段开关采样断路器，投资显著增加。
1. 要求出口断路器多次重合闸，1. 需要通信通道及控制主站，投资较大， 不会对系统造成多次冲击， 集中控 适用架空、电缆线路。 制型 2. 供电恢复时间在1~3分钟之 FA 间。 主要适用于城市对供电质量要求较高的 区域。 2. 对监控点较多的配电网，系统庞大、复 杂；一旦主站发生故障，将影响整个配 电网的故障处理。
电缆型方案
电缆型：典型自动化过程—线路故障
故障定位成功： 1. 配电站1定位在相邻右侧线路 2. 配电站2定位在相邻左侧线路 故障隔离成功： 1. 配电站1执行“负2”分闸命令，且检测“负2”处于分位 2. 配电站2执行“负3”分闸命令，且检测“负3”处于分位
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目录
1
馈线自动化作用和必要性 项目理解
2
馈线自动化的三种解决方案
3
分布式馈线自动化解决方案
4
对混合式馈线自动化的思考
5
致谢
电缆型方案
电缆型：网架和配置
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
工业网络
电缆型方案
电缆型：典型的故障动作过程
1. 2. 3. 4. 5. 6.
检测到过流信号 保护动作，断路器跳开 成功完成故障定位 成功完成故障隔离 非故障区恢复供电 过流信号消失
电缆型方案
电缆型：典型自动化过程—线路故障
恢复供电成功： 1. 合断路器甲，恢复配电站1供电 2. 合联络开关“负5”，恢复配电站2转供电
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电缆型方案
电缆型：典型自动化过程—母线故障
故障定位成功：配电站2定位是母线故障 故障隔离成功：配电站2执行“负3、负4、负10”分闸命令， 且检测到“负3、负4、负10” 处于分位 恢复供电成功：合断路器甲，恢复配电站1供电 合联络开关“负5”


致谢
我们的愿景 引领科技创新，服务全球电力 我们的使命 科技服务电力，发展回报社会
谢 谢
Thanks
电缆型方案
典型自动化过程—联络开关应用需求
预计过载
联络开关位置动态决策、自动适应 没有故障时，闭锁合闸操作，防止系统合环 3. 恢复供电时，以下情况下将要闭锁合闸 1. 紧邻故障点 2. 系统检修时 3. 预判过载时 4. 馈线故障时
1. 2.
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电缆型方案
电缆型：通信仅依赖相邻节点
4. 提高供电企业的经济效益和管理水平
目录
1
馈线自动化作用和必要性 项目理解
2
馈线自动化的三种解决方案
3
分布式馈线自动化解决方案
4
混合式馈线自动化的思考
5
致谢
馈线自动化概述—必要性
全自动式
集中型 馈 线 自 动 化 就地型 重合器方式 半自动式 1. 主站进行故障识别 2. 通过遥控完成隔离和恢复 1. 终端间相互交互 2. 就地实现隔离和恢复 3. 处理结果上报主站 1. 线路开关间的逻辑配合 2. 利用重合器实现定位、隔离和回复 1. 主站进行故障定位 2. 自动完成隔离和恢复
混合式馈线自动化的思考
2. 馈线自动化方式的选择
1. 2.
根据供电可靠性要求、配电网网架情况对不同的供电区 域采用不同的馈线自动化方案； 一个配电网络中不同线路可以采用相适应的不同馈线自 动化方案，协同完成整个配电网的馈线自动化： ① 就地型自主完成辖区内的馈线自动化； ② 集中式除完成辖区线路的馈线自动化，还要作为就地 式的后端监视和后备，实现就地和集中的两层处理；
国电南自对于混合式馈线自动化的思考
3. 混合式馈线自动化方式的技术难点

混合式FA主站和装置间在配合方式上，如何设计互补方式 和互补策略的技术问题。 在复杂网络架构方式下，混合式如何进行整体设计和方案 选择问题。 对于负荷密度大，供电可靠性要求高的核心供电区域，如 何在采用了混合式馈线自动化方式下，既能拥有混合式FA 的优势，又能尽可能的提高供电恢复时间的问题。
控制线
馈线自动化解决方案—分布式控制型
停电范围
GOOSE
GOOSE
GOOSE
GOOSE
GOOSE
40ms
过流保护 计算时间
10ms
GOOSE 信号传输 确认时间
200ms
断路器 跳闸时间 （估）
断路器合 10ms 闸时间： 200ms GOOSE 信号传输 确认时间
200ms
断路器 合闸时间 （估）
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电缆型方案
电缆型：典型自动化过程—馈线故障
故障定位成功：配电站2定位是馈线故障 故障隔离成功：配电站2执行“负10”分闸命令， 且检测到“负10” 处于分位 恢复供电成功：合断路器甲，恢复配电站1和配电站2供电 联络开关“负5”必须闭锁，不能合闸
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总时间 < 1s
馈线自动化方案比较
优点
1. 不需通信条件及配电主站/ 1. 子站支持，投资小，易于实 施，可靠性高。 2. 就地控 2. 用于供电质量要求不是太高、 制型 没有通信条件的城郊、农村 3. FA 架空配电线路。 3. 也可用于具备通信条件的FA 4. 系统，作为备用故障隔离手 5. 段。 6.
工业网络
架空线方案
架空线：三电源典型应用
架空线方案
架空线：配置和逻辑
逻辑
逻辑 逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
逻辑
架空线方案
架空线：负载预判 和择优恢复
系统状态
乙过载、丙过载 乙过载、丙不过载 乙不过载、丙过载 乙和丙都不过载，丙比乙负载率低
恢复供电方案
不恢复供电 合“负6” 合“负2” 合“负6”