（东文高压电源（天津）股份有限公司 300200）
摘要：近年来，随着能源变革的推进和智能电网的快速发展，大量分布式电源(DG)接入配电网，传统配电网变为有源配电网，对FA提出了新的需求，同时也对供电可靠性提出了更高的要求。
关键词：智能分布式馈线自动化；多电源处理方法
在电力系统领域，许多技术的研究集中在分布式应用。配电自动化系统在中国的发展状况，用系统来实现馈线自动化是一种可行的方法。随着通信能力的提高，利用多电源技术来实现大范围的分布式应用是可行的。
一、基本工作原理
馈线自动化系统用于对配电网络进行监视和控制，使其处于可靠和高品质的状态。子站是一个独立、自治的单元，能够主动对状态的变化作出反应。但是，子站本身只能获得本区域内的系统信息，因此子站需要与其他相关子站进行合作以获得足够的信息(如其他区域的电源供电能力、开关位置、负荷情况等)。故障检测和隔离与集中式处理方式相同，并可以由单个子站作出决策，尽管仍然需要其他子站执行，但不需要协调过程。某子站由终端控制装置获得过流或母线失压事件后，会缓存事件列表以及故障前(如20 s)系统信息(故障前负荷等)，并启动故障处理程序。在保证获得完整的事件信息后，该子站将遍历整个区域，判断故障发生的位置(可以是多个)，并依次对每个故障点分别进行隔离。如果隔离操作需要其他子站进行开关操作，则给其他子站发送分断开关的命令。如果某些开关执行失败，则相应地扩大隔离范围。故障隔离结束后，程序会识别出所有被故障影响的负荷(包括母线失压造成的负荷失电)，供故障恢复使用。当故障隔离结束，故障恢复功能将被影响负荷进行转供。协调过程主要集中在该过程。对于每一片被影响的负荷，故障转供程序假设故障发生在子站区域内将搜索所有可转供的路径，如果可能的转供路径在其直接管辖的区域内，则进行缓存；如果某转供路径在其直接管辖的区域外。则发送“是否能够转供”的请求给对侧子站；当子站接收到“是否能够转供”的请求，子站将搜索所有可能的转供路径，如果有可行的转供路径，该子站将反馈正面的响应和转供能力，否则反馈负面的响应。得到反馈后，子站根据约束条件找到最优的转供路径。例如，如果有多条转供路径均可提供足够的转供能力，则选择裕度最大的转供路径；如果没有任何路径可提供足够的转供能力，则需要从大到小选择多条转供路径。当所有转供路径都不足以提供转能力时，将根据约束条件选择丢掉部分负荷。另外，转供程序需要根据不同转供路径的转供能力选择合适的开环节点，从而避免闭环。
二、智能分布式馈线自动化的多电源处理方法
2馈线保护适应技术。DG的接入对配电网保护提出了新的需求。传统配电网是辐射形单电源网络，保护配置为过电流保护，为保证保护的选择性，过电流保护应依靠时限配合。而随着DG的接人，配电网将变为电流双向流动的有源网络。因此，应在过流保护的基础上加装方向元件。此外，在系统故障时，由于DG的助增作用，故障电流的大小和方向均会发生变化。因此，可以加装低电压和零序电压启动元件，以增加保护的灵敏性。另外，可增加低电压保护动作元件及过电压保护动作元件，以提高保护的可靠性。本文所提的基于有向节点的智能分布式FA对保护的配置要求如下。1)配电网要求所有变电站出线开关、分段开关、联络开关均配置带保护的智能配电终端。2)智能配电终端配置Ⅲ段方向过流保护元件，要求每段方向元件和时限均可独立配置，功率方向元件采用90。接线。对于三相短路故障，采用记忆电压消除近区三相电压死区。3)智能终端配置可分别投退的低压、过压、失压保护，过压保护防止DG接入引起的过电压。4)智能终端配置可分别投退的低频、过频保护，频率保护防止DG接人引起的频率异常。
5)智能终端配置三相一次重合闸元件。满足重合闸条件后，检测到一侧有压时，延时重合闸时间执行合闸命令，并向关联节点发送重合闸成功报文。6)智能终端配置重合闸后加速元件，如果重合于永久性故障，则由重合闸后加速元件跳开开关，并闭锁于分闸状态，并向关联节点发送重合闸失败标志。
2.智能分布式FA实现。智能分布式FA的实现技术包括故障定位、隔离技术和非故障区段的供电恢复技术。终端故障跳闸后，满足重合闸充电完成条件
后进入重合闸逻辑，如果检测到其一侧带电后，经历重合闸延时定值。重合闸动作后，如果是瞬时性故障，重合闸成功，并向关联节点发送重合闸成功命令；如果是永久性故障，重合闸后加速元件动作，开关再次跳开并闭锁于分闸状态。相邻开关接收到重合闸成功命令后，如果测到上次开关跳开原因为接收到该节点的开关联命令，则执行合闸命令，供电恢复；如果是永久性障，联络开关在检测到一侧失压，且无开关联跳及开关闭锁命令后，联络开关合闸，恢复故障侧健全区域供电。故障隔离成功后，对于故障跳闸的终端经重合闸延时时间后重合闸动作。如果是瞬时性故障则恢复供电；如果是永久性故障，则重合闸后加速跳闸并闭锁开关于跳闸状态，将故障区成功隔离。联络开关检测到一侧失压后执行合闸操作，故障侧健全区域恢复供电。
3.GOOSE的高速通信。智能分布式FA的故障处理时间很大程度上取决于通信延时。配电网终端点多面广，节点数量大且分散、通信距离短。以太网无源光网络作为一种点到多点的光通信技术，集成了无源光网络的优势，EPON的光通信具有组网方便，传输范围广，本低，可以搭载多重业务的优点。目前，基于EPON光纤通信技术已十分成熟，为基于GOOSE的高速通信机制提供了快速可靠的信道。基于快速、靠的数据传输机制。GOOSE报文可直接映射到数据链路层，减少了传输延时。当地事务的变化检测机制可以快速地检测到数据的更新并第一时间进行发布；GOOSE的重传机制则保障了数据的可靠性。通过此方式将与该馈线所有相连的联络开关都将等同收到故障区域信号，启动故障恢复过程。故障恢复过程中，故障区域内任何开关都将获得所有相连联络开关信息，获得的所有联络开关集合有且仅有一个将闭合的算法，实现多电源的故障恢复功能。如果满足则继续以下游开关进行递归计算直至不能满足，以不能满足处的开关设置为断开的新联络开关。目前，GOOSE高速通信技术已在智能变电站广泛应用和验证，积累了大量实际经验。为每一个配置终端的节点(有效节点)建立有向节点关联列表，列表包含所有与本节点有馈线连接的节点(相邻节点)，即与本节点关联的所有正向节点、反向节点。正向节点、反向节点和分别。对于含多电源的网络，以任意一个主电源为基点，假设全网中仅有主电源供电，全网功率正方向为从该基点向全网供电的功率方向(全网功率正方向具有唯一性)。从系统的角度看，馈线网络将被逻辑分割成多个可以独立实现馈线自动化的子网络，每个子网络由1个或多个区域组成，子网络内的多个区域互为备用。
随着社会经济和电网技术的发展，电力用户对于供电可靠性的要求不断提高。因此需要研究供电可靠性更高的接线模式并结合配电自动化提升配电网供电可靠性。分布式馈线自动化系统作为馈线自动化技术的实现方式之一，是一种依靠设备间的相互配合隔离故障及恢复健全区域供电的方法。
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