本發(fā)明屬于電力領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)包含發(fā)電、輸電、配電和用電四個(gè)環(huán)節(jié)。其中，配電網(wǎng)作為電力生產(chǎn)和供應(yīng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)直接面向用戶，廣大居民用戶感受到的供電質(zhì)量、供電可靠性等均由配電網(wǎng)體現(xiàn)出來，故其地位非常重要。隨著城市配電網(wǎng)線路的愈趨復(fù)雜，新能源接入配電網(wǎng)的需求日益普遍，導(dǎo)致配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，使控制操作及事故處理的難度也相應(yīng)的越來越大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制方法，有效實(shí)現(xiàn)故障的定位切除。

本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制方法，它包括以下步驟

第一步，在配電網(wǎng)的每個(gè)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)均布置一臺(tái)具備分布式電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化(fa)功能的分布式智能終端裝置dtu，每個(gè)分布式智能終端裝置dtu自動(dòng)適應(yīng)其所在架空線路或電纜線路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置，負(fù)責(zé)收集其所在地監(jiān)控單元采集的遠(yuǎn)動(dòng)信息。

第二步，各分布式智能終端裝置dtu之間通過光纖直連方式或epon方式進(jìn)行相互通信，互相分享相鄰分布式智能終端裝置dtu的的遠(yuǎn)動(dòng)信息，共同實(shí)現(xiàn)電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化功能。

第三步，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化dtu會(huì)收集到故障信息，并傳輸至相鄰的電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化dtu；各電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化dtu結(jié)合采集到的信息，以及從電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化dtu左右兩側(cè)相鄰電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化dtu接收到的信息進(jìn)行綜合分析，來確定自身狀態(tài)及所處邏輯環(huán)節(jié)，最終通過時(shí)序配合完成故障定位。

第四步，各分布式智能終端裝置dtu根據(jù)故障定位的結(jié)果，各自啟動(dòng)故障隔離的程序；首先，各分布式智能終端裝置dtu發(fā)送命令至故障設(shè)備對(duì)應(yīng)的分布式智能終端裝置dtu，分布式智能終端裝置dtu根據(jù)隔離命令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電氣設(shè)備的操機(jī)構(gòu)對(duì)故障區(qū)域相應(yīng)的斷路器或負(fù)荷開關(guān)執(zhí)行分閘操作或重合閘操作相應(yīng)，并等待斷路器或負(fù)荷開關(guān)位置信號(hào)確認(rèn)分閘，最終完成故障隔離。

第五步，隔離成功后，為了避免事故停電范圍過大，應(yīng)對(duì)于變電站出線斷路器，非故障區(qū)域的分布式智能終端裝置dtu的支線恢復(fù)供電；各分布式智能終端裝置dtu向故障區(qū)域的上、下游的斷路器或負(fù)荷開關(guān)發(fā)送恢復(fù)命令，上游變電站出口的分布式智能終端裝置dtu以及下游聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的分布式智能終端裝置dtu在收到命令后，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電氣設(shè)備的電操機(jī)構(gòu)執(zhí)行合閘操作，并等待合位信號(hào)確認(rèn)，完成故障區(qū)域的最優(yōu)化恢復(fù)。

上述技術(shù)方案中，在配電網(wǎng)系統(tǒng)由2個(gè)變電站環(huán)網(wǎng)供電，其中b4負(fù)荷開關(guān)為斷開位置，當(dāng)兩個(gè)開閉所之間的線路f1點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)：

首先進(jìn)行故障判斷：變電站甲中的斷路器g1，分布式智能終端裝置dtu1中負(fù)荷開關(guān)a1、負(fù)荷開關(guān)b1均檢測(cè)到故障電流、故障電壓的突變量，分布式智能終端裝置dtu2及線路后面的分布式智能終端裝置dtu均沒有檢測(cè)到故障，相鄰分布式智能終端裝置dtu柜間通過以太網(wǎng)交換故障信息，可以定位故障發(fā)生在負(fù)荷開關(guān)b1與負(fù)荷開關(guān)a2之間；

然后進(jìn)行故障隔離：由于負(fù)荷開關(guān)b1和a2不能帶負(fù)荷跳閘，因此由變電站出線斷路器g1跳開，并電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化fa，負(fù)荷開關(guān)b1、負(fù)荷開關(guān)a2再跳開，最終實(shí)現(xiàn)故障隔離；

再進(jìn)行故障恢復(fù)：故障隔離成功后，變電站出線斷路器開關(guān)g1合閘，非故障區(qū)域分布式智能終端裝置dtu1中的負(fù)荷開關(guān)a1及支線恢復(fù)供電；聯(lián)絡(luò)負(fù)荷開關(guān)b4合閘，非故障區(qū)域分布式智能終端裝置dtu3、分布式智能終端裝置dtu2中負(fù)荷開關(guān)b2及支線恢復(fù)供電，整個(gè)故障處理完畢。

上述技術(shù)方案中，在配電網(wǎng)系統(tǒng)由2個(gè)變電站環(huán)網(wǎng)供電，其中b4負(fù)荷開關(guān)為斷開位置，當(dāng)開閉所間母線f2點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)：

首先進(jìn)行故障判斷：變電站甲中的斷路器g1，分布式智能終端裝置dtu1中負(fù)荷開關(guān)a1、負(fù)荷開關(guān)b1，分布式智能終端裝置dtu2中負(fù)荷開關(guān)a2均檢測(cè)到故障電流、故障電壓的突變量，分布式智能終端裝置dtu2中負(fù)荷開關(guān)b2及線路后面的分布式智能終端裝置dtu均沒有檢測(cè)到故障，相鄰的分布式智能終端裝置dtu間通過以太網(wǎng)交換故障信息，可以判斷故障發(fā)生在負(fù)荷開關(guān)a2與負(fù)荷開關(guān)b2之間；

然后進(jìn)行故障隔離：負(fù)荷開關(guān)a2和b2不能帶負(fù)荷跳閘，因此由變電站出線斷路器g1跳開，并電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化fa，負(fù)荷開關(guān)a2、負(fù)荷開關(guān)b2再跳開以隔離故障；

再進(jìn)行故障恢復(fù)：故障隔離成功后，變電站出線斷路器g1合閘，非故障區(qū)域分布式智能終端裝置dtu1恢復(fù)供電；聯(lián)絡(luò)開關(guān)b4合閘，非故障區(qū)域分布式智能終端裝置dtu3恢復(fù)供電，故障區(qū)域分布式智能終端裝置dtu2停電待查，整個(gè)故障處理完畢。

上述技術(shù)方案中，在配電網(wǎng)系統(tǒng)由2個(gè)變電站環(huán)網(wǎng)供電，其中負(fù)荷開關(guān)b4為斷開位置，當(dāng)開閉所支線f3點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)：

首先進(jìn)行故障判斷：變電站甲中的g1，分布式智能終端裝置dtu1中負(fù)荷開關(guān)a1、負(fù)荷開關(guān)b1，分布式智能終端裝置dtu2中負(fù)荷開關(guān)a2，負(fù)荷開關(guān)c2均檢測(cè)到故障，分布式智能終端裝置dtu2中負(fù)荷開關(guān)b2及線路后面的分布式智能終端裝置dtu均沒有檢測(cè)到故障，相鄰分布式智能終端裝置dtu柜間通過以太網(wǎng)交換故障信息，可以判斷故障發(fā)生在負(fù)荷開關(guān)c2下游；

然后進(jìn)行故障隔離：由于c2為負(fù)荷開關(guān)，不能帶負(fù)荷跳閘，因此由變電站出線斷路器g1跳開，并電力單環(huán)網(wǎng)智能分布式饋線自動(dòng)化fa，c2再跳開以隔離故障；

再進(jìn)行故障恢復(fù)：故障隔離成功后，變電站出線斷路器g1合閘，非故障區(qū)域分布式智能終端裝置dtu1、分布式智能終端裝置dtu2其它無故障支線恢復(fù)供電，整個(gè)故障處理完畢。

上述技術(shù)方案中，某線路開關(guān)被判定為故障之后，由于負(fù)荷開關(guān)無法切斷故障電流，變電站出口斷路器先切斷，然后故障開關(guān)b1再跳開；下游相鄰的分布式智能終端裝置dtu中與故障開關(guān)b1相鄰的故障開關(guān)a2跳開，完成對(duì)線間故障的隔離。

上述技術(shù)方案中，用于控制變電站出口斷路器的終端ftu1接收到來自故障開關(guān)的跳閘請(qǐng)求后，會(huì)跳開變電站出口斷路器，并發(fā)出智能分布式饋線自動(dòng)化功能啟動(dòng)信號(hào)；當(dāng)接收到故障開關(guān)跳開成功后發(fā)出的隔離成功信號(hào)，合上變電站出口斷路器，恢復(fù)非故障區(qū)域斷路器g1至負(fù)荷開關(guān)a1之間的供電。

上述技術(shù)方案中，聯(lián)絡(luò)開關(guān)終端通過相鄰兩側(cè)終端傳入的供電路徑判斷出開關(guān)為聯(lián)絡(luò)開關(guān)；當(dāng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)接收到故障隔離成功信號(hào)，會(huì)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)供的判斷；負(fù)荷荷轉(zhuǎn)供的判斷依據(jù)是：比較聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)接收到的最大允許負(fù)荷和故障發(fā)生前的常態(tài)負(fù)荷，若最大允許負(fù)荷大于故障發(fā)生前的常態(tài)負(fù)荷，則聯(lián)絡(luò)開關(guān)合上，反之不合。

上述技術(shù)方案中，終端在發(fā)出跳閘命令后，故障開關(guān)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有分?jǐn)?，則認(rèn)為該線路開關(guān)發(fā)生拒動(dòng)；架空線分布式饋線自動(dòng)化fa將開關(guān)失靈作為可配置項(xiàng)，若架空線分布式饋線自動(dòng)化fa內(nèi)置失靈軟壓板設(shè)置為投入，則拒動(dòng)的線路開關(guān)會(huì)傳出失靈啟動(dòng)信號(hào)，拒動(dòng)的線路開關(guān)鄰側(cè)線路開關(guān)跳開以隔離故障，后續(xù)恢復(fù)邏輯正常進(jìn)行；若失靈軟壓板設(shè)置為不投入，則拒動(dòng)的線路開關(guān)傳出智能分布式饋線自動(dòng)化功能閉鎖信號(hào)，整條線路的開關(guān)閉鎖，出口斷路器保護(hù)跳閘。

上述技術(shù)方案中，若線路開關(guān)沒有收到跳令開關(guān)分閘或沒有收到合令開關(guān)合閘即為開關(guān)誤動(dòng)；若判斷出線路開關(guān)誤動(dòng)，則誤動(dòng)的線路開關(guān)傳出架空線分布式饋線自動(dòng)化fa閉鎖信號(hào)，整條線路的開關(guān)閉鎖，出口斷路器保持合閘。

上述技術(shù)方案中，架空線分布式饋線自動(dòng)化fa之間發(fā)生通信異常采用下列兩種處理方式：全區(qū)域邏輯閉鎖或異常區(qū)域邏輯閉鎖全區(qū)域邏輯閉鎖是指在發(fā)現(xiàn)任何終端間發(fā)生通信異常后，會(huì)向整個(gè)邏輯運(yùn)行區(qū)域發(fā)送邏輯閉鎖信號(hào)，消除自動(dòng)化誤動(dòng)作的可能性；異常區(qū)域邏輯閉鎖是指在發(fā)現(xiàn)任何終端間發(fā)生通信異常后，只閉鎖使用該通道的邏輯部分，當(dāng)通信異常區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，擴(kuò)大隔離區(qū)域

以往饋線發(fā)生故障，無論何種天氣和什么時(shí)間，都需要值班人員及時(shí)趕到現(xiàn)場，查找故障點(diǎn)，并需要及時(shí)匯報(bào)調(diào)度，與不同部口的人員協(xié)調(diào)合作才能恢復(fù)供電，借助自動(dòng)化裝置，可實(shí)現(xiàn)故障處理的遠(yuǎn)方操作、自動(dòng)操作，大大減少了工作量，降低了勞動(dòng)維護(hù)強(qiáng)度。專利對(duì)配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制技術(shù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、工程運(yùn)用、工程測(cè)試等諸多方面進(jìn)行深入研究，以期形成一套標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，使此項(xiàng)技術(shù)不僅可以高效穩(wěn)定的運(yùn)行，還可以能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，以便不同設(shè)備廠家生產(chǎn)的終端產(chǎn)品進(jìn)行互聯(lián)、互操作，促進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)的大面積推廣。通過本專利的研究，促進(jìn)配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制技術(shù)的發(fā)展，對(duì)提高供電可靠性，滿足供電a+核心區(qū)99.999％的高可靠性，有著及其重要的意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明配電網(wǎng)示意圖

圖2是系統(tǒng)組網(wǎng)原則示意圖

圖3是本發(fā)明原理示意圖

圖4是兩個(gè)開閉所之間的線路f1點(diǎn)發(fā)生故障示意圖

圖5是兩個(gè)開閉所之間的線路f1點(diǎn)發(fā)生故障后隔離恢復(fù)示意圖

圖6是開閉所間母線f2點(diǎn)發(fā)生故障示意圖

圖7是開閉所間母線f2點(diǎn)發(fā)生故障后隔離恢復(fù)示意圖

圖8是開閉所支線f3點(diǎn)發(fā)生故障示意圖

圖9是開閉所支線f3點(diǎn)故障后隔離恢復(fù)示意圖

圖10是故障開關(guān)動(dòng)作邏輯圖

圖11是出口斷路器動(dòng)作邏輯圖

圖12是聯(lián)絡(luò)開關(guān)動(dòng)作邏輯圖

圖13是配電網(wǎng)架空線路一次網(wǎng)架典型拓?fù)鋱D

圖14是典型的開環(huán)配電網(wǎng)架空線發(fā)生故障時(shí)的過流信號(hào)示意圖

圖15是典型的開環(huán)配電架空線發(fā)生故障時(shí)的隔離過程圖

圖16是典型的開環(huán)配電架空線發(fā)生故障時(shí)的恢復(fù)過程圖

圖17是終端ftu1在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖中所示②位置發(fā)生故障后的處理過程及與鄰側(cè)終端交互的信息示意圖。

圖18是終端rtu1在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖所示②位置發(fā)生故障后的動(dòng)作邏輯過程示意圖

圖19是終端ftu2、ftu5在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖所示⑤位置發(fā)生故障后的動(dòng)作邏輯過程

圖20是重合閘分析邏輯圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定。

智能分布式饋線自動(dòng)化(fa)通過終端相互通信、保護(hù)配合或時(shí)序配合，在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域供電，并上報(bào)處理過程及結(jié)果，即通過收集對(duì)應(yīng)終端(dtu)的信息，并與相鄰的終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)等通信，運(yùn)行智能分布式fa系統(tǒng)的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)故障定位、隔離與非故障區(qū)域恢復(fù)供電。

智能分布式fa系統(tǒng)在環(huán)網(wǎng)內(nèi)的每個(gè)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)具備分布式fa功能的dtu(分布式智能終端)負(fù)責(zé)收集本地監(jiān)控單元采集的信息，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，利用收集到的故障信息，并通過對(duì)等通信的方式與相鄰的其他dtu共同實(shí)現(xiàn)fa功能。一般來說，變電站內(nèi)的保護(hù)與分布式邏輯設(shè)備是獨(dú)立配置的；線路上的分布式邏輯設(shè)備與dtu監(jiān)控單元可以合并，也可以獨(dú)立配置。本設(shè)計(jì)中的分布式邏輯設(shè)備與dtu監(jiān)控單元合并，該模式的優(yōu)點(diǎn)是通過內(nèi)部總線交互信息，資源及硬件共享，可以提高通信與算法的可靠性。

典型配置如圖1所示，一次網(wǎng)架的供電模式為開環(huán)運(yùn)行的手拉手電纜線路，甲、乙為變電站出口斷路器，環(huán)內(nèi)有4個(gè)配電站，系統(tǒng)常開點(diǎn)為配電站3的“負(fù)6”開關(guān)，dtu智能終端配置在各個(gè)變電站及配電站即可。

智能分布式fa系統(tǒng)采用支持對(duì)等通信的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)組網(wǎng)原則如圖2所示，劃分分布式網(wǎng)絡(luò)自治區(qū)，每條電纜線路屬于一個(gè)獨(dú)立的分布式自治區(qū)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)部署一臺(tái)兩層交換機(jī)，每個(gè)自治區(qū)內(nèi)所有的交換區(qū)組成自愈式光纖環(huán)網(wǎng)；在變電站部署三層交換機(jī)，對(duì)下接入所有出線的二層交換機(jī)，對(duì)上接入sdh主干網(wǎng)。

如圖3所示，本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制方法，其特征在于：它包括以下步驟：

第一步，依據(jù)環(huán)網(wǎng)變電站出線的線路保護(hù)定值不同而變化，保護(hù)動(dòng)作后將觸發(fā)分布式fa功能；

第二步，在dtu裝置上送并互傳故障過流指示后，由分布式邏輯對(duì)過流信號(hào)進(jìn)行定位處理，綜合時(shí)間為2～3秒；

第三步，分布式邏輯根據(jù)故障定位結(jié)果產(chǎn)生故障隔離命令，dtu根據(jù)隔離命令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電操機(jī)構(gòu)執(zhí)行分閘操作，并等待分位信號(hào)確認(rèn)分閘成功，綜合時(shí)間為1～2秒+開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間；

第四步，隔離成功后，分布式邏輯向故障區(qū)域的上、下游發(fā)送恢復(fù)命令，上游變電站出口dtu以及下游聯(lián)絡(luò)點(diǎn)dtu在收到命令后，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電操機(jī)構(gòu)執(zhí)行合閘操作，并等待合位信號(hào)確認(rèn)合閘成功，綜合時(shí)間為1～2秒+開機(jī)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間。

如圖4、5所示，當(dāng)兩個(gè)開閉所之間的線路發(fā)生故障時(shí)(f1故障)，具體故障處理流程如下：

故障判斷：變電站甲中的g1，dtu1柜中a1、b1均檢測(cè)到故障，dtu2柜及線路后面的dtu柜均沒有檢測(cè)到故障，相鄰dtu柜間通過光纖直連方式或epon方式交換故障信息，可以判斷故障發(fā)生在b1與a2之間。

故障隔離：由于b1和a2均為負(fù)荷開關(guān)，不能帶負(fù)荷跳閘，因此由變電站出線斷路器開關(guān)g1跳開，并啟動(dòng)fa，b1、a2再跳開以隔離故障。

故障恢復(fù)：故障隔離成功后，變電站出線斷路器開關(guān)g1合閘，非故障區(qū)域dtu1柜中的a1及支線恢復(fù)供電；聯(lián)絡(luò)開關(guān)b4合閘，非故障區(qū)域dtu3柜、dtu2柜中b2及支線恢復(fù)供電，整個(gè)故障處理完畢。

如圖6、7所示，當(dāng)開閉所間母線故障時(shí)(f2故障)，具體故障處理流程如下：

故障判斷：變電站甲中的g1，dtu1柜中a1、b1，dtu2柜中a2均檢測(cè)到故障，dtu2柜中b2及線路后面的dtu柜均沒有檢測(cè)到故障，相鄰dtu柜間通過光纖直連方式或epon方式交換故障信息，可以判斷故障發(fā)生在a2與b2之間。

故障隔離：由于a2和b2均為負(fù)荷開關(guān)，不能帶負(fù)荷跳閘，因此由變電站出線斷路器開關(guān)g1跳開，并啟動(dòng)fa，a2、b2再跳開以隔離故障。

故障恢復(fù)：故障隔離成功后，變電站出線斷路器開關(guān)g1合閘，非故障區(qū)域dtu1柜恢復(fù)供電；聯(lián)絡(luò)開關(guān)b4合閘，非故障區(qū)域dtu3柜恢復(fù)供電，整個(gè)故障處理完畢。

如圖8、9所示，當(dāng)開閉所支線故障時(shí)(f3故障)，具體故障處理流程如下：

故障判斷：變電站甲中的g1，dtu1柜中a1、b1，dtu2柜中a2，c2均檢測(cè)到故障，dtu2柜中b2及線路后面的dtu柜均沒有檢測(cè)到故障，相鄰dtu柜間通過光纖直連方式或epon方式交換故障信息，可以判斷故障發(fā)生在c2下游。

故障隔離：由于c2為負(fù)荷開關(guān)，不能帶負(fù)荷跳閘，因此由變電站出線斷路器開關(guān)g1跳開，并啟動(dòng)fa，c2再跳開以隔離故障。

故障恢復(fù)：故障隔離成功后，變電站出線斷路器開關(guān)g1合閘，非故障區(qū)域dtu1柜、dtu2柜其它無故障支線恢復(fù)供電，整個(gè)故障處理完畢。

如圖10所示故障開關(guān)動(dòng)作邏輯：終端dtu2在故障發(fā)生后的處理過程及與鄰側(cè)終端交互的信息。當(dāng)終端dtu2判定b1為故障開關(guān)，由于負(fù)荷開關(guān)無法切斷故障電流，因此需要變電站出口斷路器先切斷，然后故障開關(guān)b1再跳開。終端dtu3也是同樣的處理邏輯，故障開關(guān)a2跳開，完成對(duì)線間故障的隔離。

如圖11所示，出口斷路器動(dòng)作邏輯：終端ftu1的動(dòng)作邏輯過程，終端ftu1控制變電站出口斷路器，當(dāng)接收到來自故障開關(guān)的跳閘請(qǐng)求后，會(huì)跳開斷路器，并發(fā)出fa啟動(dòng)信號(hào)；當(dāng)接收到故障開關(guān)跳開成功后發(fā)出的隔離成功信號(hào)，合上斷路器，恢復(fù)非故障區(qū)域g1-a1的供電。

如圖12所示，聯(lián)絡(luò)開關(guān)動(dòng)作邏輯：聯(lián)絡(luò)開關(guān)終端dtu4的動(dòng)作邏輯過程，通過相鄰兩側(cè)終端傳入的供電路徑可以判斷出開關(guān)b4為聯(lián)絡(luò)開關(guān)。當(dāng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)b4接收到故障隔離成功信號(hào)，會(huì)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)供的判斷。本文的判斷依據(jù)是：比較聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)接收到的最大允許負(fù)荷和故障發(fā)生前的常態(tài)負(fù)荷，若loadmax>loadfault，則聯(lián)絡(luò)合；反之不合。

下面結(jié)合架空線路網(wǎng)絡(luò)，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

配電網(wǎng)架空線路一次網(wǎng)架典型拓?fù)淙鐖D13所示。架空線路從三個(gè)10kv變電站引出，不同線路間通過聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)形成線路網(wǎng)孔，由三個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)將線路網(wǎng)分隔為樹狀結(jié)構(gòu)，滿足閉環(huán)設(shè)計(jì)開環(huán)運(yùn)行的特點(diǎn)。

變電站開關(guān)為斷路器，配置含rtu邏輯的智能分布式終端；線路上開關(guān)為負(fù)荷開關(guān)，配置含ftu邏輯的智能分布式終端。

智能分布式配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備通過設(shè)備間相互通信、保護(hù)配合或時(shí)序配合，在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域供電，并將過程信號(hào)及執(zhí)行結(jié)果上報(bào)主站，即通過收集相應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備的信息，再與相鄰設(shè)備以對(duì)等通信的方式交換信息，在上述信息的基礎(chǔ)上運(yùn)行智能分布式自動(dòng)化控制邏輯，實(shí)現(xiàn)故障定位、隔離與非故障區(qū)域恢復(fù)供電。

架空線路網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)故障定位方法具體包括以下步驟：

1)故障定位

在故障定位過程中，通過自動(dòng)化設(shè)備自身采集的過流信號(hào)以及從相鄰設(shè)備接收到的過流信號(hào)來判斷故障發(fā)生位置。對(duì)于安裝在變電站出線或桿上開關(guān)的設(shè)備，檢測(cè)到自身過流信號(hào)后，會(huì)向供電方向上、下游同時(shí)傳遞過流信號(hào)。若某個(gè)開關(guān)僅有自身過流信號(hào)異或僅有相鄰設(shè)備傳來的信號(hào)，則故障點(diǎn)位于該開關(guān)外部線路上。

一個(gè)典型的開環(huán)配電網(wǎng)架空線發(fā)生故障時(shí)的過流信號(hào)如圖14所示，假設(shè)故障發(fā)生在①位置的線路上，變電站出口斷路器保護(hù)動(dòng)作跳開，此時(shí)僅變電站出線開關(guān)檢測(cè)到過流信號(hào)(圖中以紅色圓點(diǎn)表示過流)，按上述定位邏輯，可以判定故障點(diǎn)位于變電站甲與ftu1開關(guān)的線路上。

(2)故障隔離

故障隔離操作在故障定位成功的基礎(chǔ)上進(jìn)行，在故障定位成功后，定位邏輯將根據(jù)故障點(diǎn)的不同產(chǎn)生相應(yīng)的故障標(biāo)識(shí)，隔離邏輯將根據(jù)不同的故障標(biāo)識(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的跳閘信號(hào)。若故障點(diǎn)位于外部線路，則在線路兩端開關(guān)處分別產(chǎn)生外部故障標(biāo)識(shí)。對(duì)于外部故障標(biāo)識(shí)，隔離邏輯將跳開外部故障標(biāo)識(shí)所在的開關(guān)。

一個(gè)典型的開環(huán)配電架空線發(fā)生故障時(shí)的隔離過程如圖15所示，根據(jù)前述定位邏輯，故障標(biāo)識(shí)將產(chǎn)生在故障線路的兩端，即變電站甲出口開關(guān)處、ftu1所屬線路開關(guān)處，故障隔離邏輯在檢測(cè)到此標(biāo)識(shí)后，各自動(dòng)化設(shè)備分別發(fā)出相應(yīng)開關(guān)跳閘信號(hào)，實(shí)現(xiàn)故障隔離。

(3)供電恢復(fù)

供電恢復(fù)操作在故障隔離成功的基礎(chǔ)上進(jìn)行，當(dāng)故障類型為外部線路故障時(shí)，將觸發(fā)故障恢復(fù)過程，由故障區(qū)域向上游發(fā)恢復(fù)命令合變電站出口斷路器(若故障點(diǎn)在出口斷路器與第一個(gè)線路開關(guān)之間，則沒有上游恢復(fù)命令產(chǎn)生)，向下游發(fā)恢復(fù)命令合聯(lián)絡(luò)開關(guān)。當(dāng)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)收到恢復(fù)命令后，會(huì)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)判及負(fù)荷選優(yōu)。負(fù)荷預(yù)判是指預(yù)先計(jì)算，合聯(lián)絡(luò)開關(guān)操作是否會(huì)造成轉(zhuǎn)供電源點(diǎn)超負(fù)荷運(yùn)行，若超負(fù)荷則不執(zhí)行合聯(lián)絡(luò)開關(guān)操作，并傳出預(yù)判過負(fù)荷信號(hào)。負(fù)荷選優(yōu)是指在存在多個(gè)可合聯(lián)絡(luò)開關(guān)的情況下，自動(dòng)選擇負(fù)載率最小的電源點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)供操作。

一個(gè)典型的開環(huán)配電架空線發(fā)生故障時(shí)的恢復(fù)過程如圖16所示，隔離成功后，由于故障位于變電站出口斷路器外的線路上，因此不產(chǎn)生上游恢復(fù)信號(hào)，向故障區(qū)域下游發(fā)送恢復(fù)命令恢復(fù)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，此時(shí)有ftu2所屬開關(guān)和ftu6所屬開關(guān)兩個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，若兩個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)均預(yù)判過負(fù)荷，則恢復(fù)過程結(jié)束；若其中一個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)預(yù)判過負(fù)荷，則由另一個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)執(zhí)行合閘操作；若兩個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)均未預(yù)判過負(fù)荷，則由負(fù)荷選優(yōu)邏輯選擇負(fù)載率最小的電源點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)供操作。圖中自動(dòng)選擇了負(fù)載率較小的變電站乙進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)供，ftu2開關(guān)執(zhí)行合閘操作。

圖17描述了終端ftu1在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖中所示②位置發(fā)生故障后的處理過程及與鄰側(cè)終端交互的信息。當(dāng)終端ftu1判定故障在本開關(guān)右側(cè)時(shí)，由于負(fù)荷開關(guān)無法切斷故障電流，因此需要變電站出口斷路器先切斷，然后故障開關(guān)再跳開。

圖18描述了終端rtu1在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖所示②位置發(fā)生故障后的動(dòng)作邏輯過程，終端rtu1控制變電站出口斷路器，當(dāng)接收到來自故障開關(guān)的跳閘請(qǐng)求后，會(huì)跳開斷路器，并發(fā)出fa啟動(dòng)信號(hào)；當(dāng)接收到故障開關(guān)跳開成功后發(fā)出的隔離成功信號(hào)，合上斷路器，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。

圖19描述了終端ftu2、ftu5在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖所示⑤位置發(fā)生故障后的動(dòng)作邏輯過程，通過相鄰兩側(cè)終端傳入的供電路徑可以判斷出ftu2、ftu5所屬開關(guān)為聯(lián)絡(luò)開關(guān)。當(dāng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)接收到故障隔離成功信號(hào)，會(huì)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)供的判斷。邏輯的判斷依據(jù)是：

比較聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)接收到的最大允許負(fù)荷和故障發(fā)生前的常態(tài)負(fù)荷，若loadmax>loadfault，則聯(lián)絡(luò)點(diǎn)可以合閘，反之不可合閘。后者在前一個(gè)的基礎(chǔ)上比較聯(lián)絡(luò)開關(guān)所屬供電電源的負(fù)載率loadbetter，負(fù)載率較小的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)合閘。

圖20描述了重合閘分析邏輯。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是“瞬時(shí)性”的，斷路器跳閘后線路的絕緣性能(絕緣子和空氣間隙)能得到恢復(fù)，再次重合能成功，這就提高了電力系統(tǒng)供電的可靠性。因此，自動(dòng)重合閘是廣泛應(yīng)用于架空線配電線路上的。下圖描述了線路上發(fā)生故障后的重合閘分析過程，當(dāng)變電站出線斷路器投入重合閘時(shí)邏輯將進(jìn)入到重合閘分析模塊。如果重合后無故障電流，則重合成功，原有故障為瞬時(shí)故障；如果重合后仍有故障電流，則重合失敗，斷路器將再次跳開，故障為永久性故障，后續(xù)啟動(dòng)fa。

本發(fā)明有效提高供了電可靠性，降低故障發(fā)生幾率。縮短故障恢復(fù)時(shí)間。通過對(duì)配電網(wǎng)及其設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視，改變“盲管”及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除故障隱患，減少故障的發(fā)生。滿足供電a+核心區(qū)99.999％的高可靠性，有著及其重要的意義。由于故障點(diǎn)不確定、交通擁擠等因素的影響，傳統(tǒng)的依靠人力實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)隔離，往往需要故障隔離和恢復(fù)供電時(shí)間較長，而應(yīng)用fa的配電網(wǎng)絡(luò)能夠在幾分鐘甚至幾個(gè)毫秒時(shí)間內(nèi)完成故障隔離、非故障負(fù)荷段的正常供電，可以顯著減少故障影響范圍與停電時(shí)間，提高供電可靠性。本發(fā)明同時(shí)提高了電能質(zhì)量。本發(fā)明利用饋線自動(dòng)化對(duì)饋線設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控配電線路供電電壓的變化及諧波含量等，使運(yùn)行人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題，通過調(diào)整運(yùn)行方式，調(diào)節(jié)變壓器分接頭檔位、投切無功補(bǔ)償電容組等措施。本發(fā)明降低了維護(hù)強(qiáng)度。以往饋線發(fā)生故障，無論何種天氣和什么時(shí)間，都需要值班人員及時(shí)趕到現(xiàn)場，查找故障點(diǎn)，并需要及時(shí)匯報(bào)調(diào)度，與不同部口的人員協(xié)調(diào)合作才能恢復(fù)供電，借助自動(dòng)化裝置，可實(shí)現(xiàn)故障處理的遠(yuǎn)方操作、自動(dòng)操作，大大減少了工作量，降低了勞動(dòng)維護(hù)強(qiáng)度。本發(fā)明形成了一套標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)故障定位及快速隔離恢復(fù)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。此項(xiàng)技術(shù)不僅可以高效穩(wěn)定的運(yùn)行，還可以能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，以便不同設(shè)備廠家生產(chǎn)的終端產(chǎn)品進(jìn)行互聯(lián)、互操作，促進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)的大面積推廣。

本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。