配電自動化控制方式與故障隔離恢復供電方案
配電自動化控制可采用分布式控制和集中式控制兩種方式，其實現(xiàn)故障隔離及恢復供電方案是通過現(xiàn)場開關設備的控制器對有關電流、電壓信息和開關狀態(tài)進行監(jiān)測，自動分斷或關合相應的開關設備，進行故障區(qū)段的隔離，以及非故障區(qū)段恢復供電的控制，達到網(wǎng)絡重構(gòu)的目的。配電自動化控制方式的選擇原則要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況優(yōu)化確定才能取得較好的控制效果。
1．控制方式
�。�1）分布式控制
典型分布式控制的操作方式是變電站饋線斷路器與具有當?shù)乜刂乒δ艿淖詣又睾掀骰蚍侄纹�，配合在線路故障時按照規(guī)定的程序動作，完成線路故障的隔離，恢復和對非故障段線路的供電，通常有電壓、電流兩種控制方式。
1）電壓控制方式
電壓控制系統(tǒng)由重合器、自動分段開關、電壓互感器、控制器組成。分段開關能夠開斷負荷電流，可以合到故障上但不能開斷故障電流。線路分段開關采用常閉工作方式，在檢測到開關兩端沒有電壓信號時跳開，在檢測到一側(cè)有電壓時合閘，而環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡開關采用常開工作方式，正常時檢測到兩測有電壓，處于斷開狀態(tài)，在檢測到一側(cè)失壓時合閘。分段開關合閘后在一預定時間內(nèi)如再一次檢測到失壓，說明下一段線路有故障，跳閘后閉鎖，不再合閘。分段開關從檢測到合閘要有一個時間延遲，以給上一級開關一個故障判斷時間，延時時間要大于分段開關合閘后的預定時間，以保證上一級電路可靠檢測故障。這種饋線自動分段方式，不需要通訊手段，通過檢測電壓加時限，經(jīng)多次重合，即可實現(xiàn)故障自動隔離目的，投資比較少。但開關動作頻繁，影響設備使用壽命，對系統(tǒng)及用戶影響也大，如果是采用環(huán)網(wǎng)供電方式，還要引起非故障線路短時停電。
2）電流控制方式
電流控制方式是線路自動分段器與前級重合器或斷路器配合使用的方式。線路自動分段器不能開斷故障電流，但其控制器有在一段時間內(nèi)，能夠記憶前級開關設備開斷故障電流動作次數(shù)的能力，對通過故障電流的次數(shù)進行記數(shù)。在達到預定次數(shù)后，在前級的重合器或斷路器。將線路從電網(wǎng)中短時切除的無電流間隙內(nèi)，自動分段器分閘操作，從而達到隔離故障區(qū)間的目的。若前級開關設備未達到預定的動作次數(shù)，分段器控制器在一定的復位時間后會清零并恢復到預定的初始狀態(tài)，可進行下一次故障的控制操作。
（2）集中式控制
集中式控制是采用具有電動操作能力的負荷開關以及具有遠方通信能力的現(xiàn)場測控裝置FTU。當故障發(fā)生后，現(xiàn)場測控裝置FTU將開關狀態(tài)及有關故障信息送入控制中心，由控制中心的監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)FTU送上來的信息進行故障定位，確定故障區(qū)段，自動或人工干預發(fā)出有關開關設備的操作命令，隔離故障區(qū)段，恢復其它非故障區(qū)段的供電。
集中式方式的不足之處是需要通信通道及控制主站，投資較大，工程建設涉及面廣、復雜。各FTU分別采集相應柱上開關的運行情況，如負荷、電壓、功率和開關當前位置、貯能完成情況等，并將上述信息由通信網(wǎng)絡經(jīng)過通訊前置機進入主站SCADA系統(tǒng)。同時FTU還可以接受主站SCADA系統(tǒng)的命令進行相應的遠方倒閘操作。當發(fā)生故障時，F(xiàn)TU故障檢測信息經(jīng)過通訊系統(tǒng)發(fā)送至主站，主站軟件經(jīng)過分析，對線路故障的處理一般經(jīng)過故障信息上報主站系統(tǒng)、故障段自動分段隔離、非故障段自動恢復送電、線路狀態(tài)實時顯示等四個階段，其過程一般在1分種之內(nèi)完成�！�
2．故障隔離恢復供電方案
�。�1）架空環(huán)網(wǎng)
圖1是一個用SCADA監(jiān)測電源端保護裝置的斷路器CB1、CB2和7個電動操作的開關（S1、S2、S3和S4、S5、S6、S7）饋線部分的典型應用的例子，每一個開關都帶有一個FTU，饋電線路可通過遠端的正常斷點聯(lián)絡開關（S4）切換供電的變電站。
圖1故障定位、隔離示意圖
若出現(xiàn)短路故障F1、短路故障B時，對這些故障的切除和供電恢復的說明如下：
對于短路故障F1,斷路器CB1動作跳閘切除故障F1，由于FTU1-3裝在故障的負荷側(cè)，所有FTU上報都為正常情況，操作人員得知這些信息后，就知道故障位于斷路器CB1和S1之間。要恢復供電，操作員斷開S1，隔離故障，然后閉合S4，恢復S1所屬的負荷轉(zhuǎn)供電。
對于短路故障F2，斷路器CB1動作切除故障，根據(jù)斷路器CB1重合閘成功或重合閘不成功(閉鎖)來判斷瞬時故障還是永久性故障，F(xiàn)TU1上報永久性故障或非永久性故障。FTU2、FTU3上報情況正常，提示系統(tǒng)操作人員故障位于S1和S2之間。
如果斷路器CB1閉鎖，并由此FTU1上報永久性故障，操作人員斷開S1和S2，并且閉合斷路器CB1和遠方聯(lián)絡開關S4，除故障段外，所有的線段恢復供電。
實現(xiàn)饋線自動化后，故障停電的時間可壓縮到一、二分鐘內(nèi)，除本線路段故障外，其它線路段的故障不會造成長時間停電，平均每一段線路的停電時間將顯著減少．大大地提高了供電可靠性。
�。�2）電纜環(huán)網(wǎng)柜
電纜環(huán)網(wǎng)柜的環(huán)網(wǎng)方案參見圖2，環(huán)網(wǎng)柜進線采用電動負荷開關，而出線也采用負荷開關(或熔斷器，如果是熔斷器，無需在出線上安裝FTU。圖中為負荷開關)。為了節(jié)約投資，可在出線安裝熔斷器，當出現(xiàn)故障時由熔斷器切除。
圖2環(huán)網(wǎng)柜故障隔離及恢復系統(tǒng)
正常情況下，聯(lián)絡開關環(huán)網(wǎng)柜A3中的S2開關打開，環(huán)網(wǎng)柜A1、A2、A3由圖上左側(cè)變電站供電，環(huán)網(wǎng)柜A4、A5由右側(cè)變電站供電。假定線路上F1點發(fā)生永久故障，源端斷路器CBl跳開，主站根據(jù)FTU上報信息的是否正常即可判斷出故障點位置，遙控打開開關環(huán)網(wǎng)柜A1中的S2開關、環(huán)網(wǎng)柜A2中的S1開關。切除故障線段，然后CB1合，然后合環(huán)網(wǎng)柜A3中的S2開關，所有的環(huán)網(wǎng)柜恢復供電。在F2點故障時，如果出線是熔斷器，相應的出線熔斷器熔斷，切除故障。如果出線是負荷開關，斷路器CB2跳開，主站主站根據(jù)FTU上報信息的是否正常即可判斷出故障點位置，遙控打開開關A5中的S4，CB2合閘，恢復非故障線路供電。
�。�3）開閉所
開閉所的進線采用斷路器并配備保護監(jiān)控裝置，出線采用負荷開關，擔負起正常狀態(tài)下的操作，斷路器CB1、CB2除正常倒閘操作外，在故障時切斷故障電流。S0為聯(lián)絡開關，正常情況下為開狀態(tài)。如圖3所示。開閉所RTU對所有的出線開關進行監(jiān)控，并能檢測故障信息并進行上報。
圖3開閉所故障隔離與恢復供電方案
在F1點發(fā)生故障時,上一級保護動作，斷路器CB1檢測到失壓后跳開，聯(lián)絡開關S0合，開閉所恢復正常供電。在出線F2點故障時，斷路器CB2跳開，主站根據(jù)RTU上報信息的是否正常即可判斷出故障點位置，遙控打開開關S24,斷路器CB2合閘，恢復非故障線路供電�！�
3．分布式控制和集中式控制選擇原則
�。�1）環(huán)型結(jié)構(gòu)的雙電源網(wǎng)絡，要采用分布式控制方案，但在具備通信通道的場合，應能自動利用通道交換信息，以改善和提高分布式控制的性能和效率，采用集中控制與分布控制相結(jié)合原則。
�。�2）對于三電源以上的多電源網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，在依靠分布式智能難以達到滿意的控制效果時，可采用集中式控制。使用集中式控制必須具有速度快、穩(wěn)定、可取的通信通道。
�。�3）輻射型結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)，一般應采用分布式控制，自動切除和隔離故障，恢復故障點前非故障區(qū)域的供電。
