配网故障自愈系统研究

梁升洪 广东电网调控中心

前言：研究基于三遥功能以及断路器保护的配网自愈和就地FA模式的配网自愈功能可以进一步缩短故障复电时间，提高供电可靠性，减轻调度员工作量。在配网自动化主站系统开发完善配网故障自愈功能，并充分考虑安全闭锁条件，支持分区域分线路分步骤投退功能，以确保各项功能逻辑有效可靠，降低系统风险。通过故障自愈功能支撑，进一步提高配网故障处置效率，提高供电可靠性。

1. 故障自愈功能逻辑设计

主站系统处理故障的主要流程如图1所示，系统收到第一个故障电流信号即启动故障分析过程，并延时等待一段时间（时间长度可以设定），将所有故障信号采集完整，等待出线开关重合闸动作完毕，然后开始分析是否闭锁等条件，故障分析到最终执行。

图1 故障自愈逻辑图

(1）故障定位

如图2所示，根据故障元件列表和故障前的运行方式，确定故障边界点，最终确定故障范围。

图2 故障定位流程图

(2）故障性质判断

如图3所示，根据故障发生的位置，判断故障类型，包括配电站母线故障、负荷故障或线路故障。

图3 故障性质判断流程图

(3）故障隔离

如图4所示，根据故障范围的确定，对故障边界开关做分闸处理，完成故障点的隔离操作。

图4 故障隔离流程图

(4）非故障区段复电

非故障区域的转供电包括两部分内容，一部分是对故障前端恢复供电，一部分是故障后端的转供恢复供电。故障前段恢复供电，通过将故障点上游的跳闸开关进行合闸处理即可，如图5所示。

图5 故障前段复电流程图

故障后端复电流程如图6所示，首先寻找备用电电源点并计算剩余容量，如果备用电源点剩余容量大于故障区域失电负荷，则直接合闸即可完成转供；如果不能，则将带恢复区域分割为多个子区，每个电源点分析其可转带的子区，如果还有剩余则继续转带，直到此备用电源点用完，再用下一个电源点进行分析计算，直至全部完成恢复供电或备用电源全部用完。

图6 故障后端复电流程图

2. 安全闭锁条件分析

(1）馈线、设备FA投退闭锁

系统支持分层次设置FA投退状态，可以对指定馈线和馈线上的开关设备分别进行FA投退状态设置，FA投退状态包括：投入FA、退出FA。FA的执行状态分为两种：全自动执行、半自动执行。

系统进行FA分析时，首先判断故障馈线的FA投退状态，只有该馈线为投入FA时，才启动FA分析，然后再对该馈线上的开关设备逐个进行分析，未设置投入FA的开关设备会在分析过程中被忽略，不纳入最终的FA方案。选择负荷转供路径时，同样会进行FA投退状态的判断，确保最终FA方案中所涉及的馈线和设备均可满足FA方案执行的要求。

(2）运行方式类闭锁条件

故障发生后，分析判断故障前的运行方式是否为计划标准运行方式，如果是则启动自愈，如果不符合计划运行方式，则闭锁自愈功能。

(3）遥控操作闭锁条件

自愈分析后，在自愈方案遥控自动执行过程中，如果与故障所在馈线相关的馈线上有遥控操作，则对这些遥控操作闭锁。

(4）设备故障类闭锁条件

自愈分析中对采集的数据进行遥信抖动和通信状态判断，对处于遥信抖动状态或通信中断状态的信号，做自愈闭锁处理，不再进行自愈分析，避免因采集数据错误而导致自愈错误。

(5）其它闭锁条件

检修设备所在馈线自愈闭锁，对处理检修的设备，其馈线自愈功能闭锁。