智能配电网的故障处理自动化技术课件
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《配电系统的自动化》课件
通过各种传感器实时监测配电系 统的运行状态，为系统提供实时 的数据反馈。
配电系统自动化功能
远程监控
通过远程监控系统实时监测配电 系统的运行状态，及时发现和处 理故障。
故障诊断与预防
通过实时监测和数据分析，预测 配电系统可能出现的故障，提前 采取措施预防。
01 02 03 04
自动控制
根据预设的逻辑或算法自动调整 配电系统的运行状态，实现系统 的优化控制。
详细描述
随着可再生能源的发展，分布式能源接入成为配电系统的重要趋势。为了实现分布式能源的高效利用和可持续发 展，需要采用配电系统自动化技术来整合和管理各种类型的能源。通过自动化解决方案，可以实现能源的优化配 置和调度，提高能源利用效率，降低对环境的影响。
06
总结与展望
Chapter
总结
配电系统自动化的发展历程
节能管理
根据实际需求调整配电系统的运 行状态，降低能源消耗，提高能 源利用效率。
配电系统自动化应用场景
智能电网
在智能电网中，配电系统自动化技术可以实现高效、稳定的电力 供应，提高电力系统的运行效率和稳定性。
工业自动化
在工业生产中，配电系统自动化技术可以保障设备的稳定运行，提 高生产效率和产品质量。
城市基础设施建设
在城市基础设施建设过程中，配电系统自动化技术可以为城市提供 稳定、可靠的电力供应，促进城市的可持续发展。
03
配电系统自动化的实施与运营
Chapter
配电系统自动化实施方案
01
02
03
自动化设备选型
根据配电系统的需求和特 点，选择适合的自动化设 备，如智能配电柜、传感 器、执行器等。
提出提升配电系统自动化水平的策略和建议，如加强技术研发、完善 标准体系、强化人才培养等。
配电系统自动化功能
远程监控
通过远程监控系统实时监测配电 系统的运行状态，及时发现和处 理故障。
故障诊断与预防
通过实时监测和数据分析，预测 配电系统可能出现的故障，提前 采取措施预防。
01 02 03 04
自动控制
根据预设的逻辑或算法自动调整 配电系统的运行状态，实现系统 的优化控制。
详细描述
随着可再生能源的发展，分布式能源接入成为配电系统的重要趋势。为了实现分布式能源的高效利用和可持续发 展，需要采用配电系统自动化技术来整合和管理各种类型的能源。通过自动化解决方案，可以实现能源的优化配 置和调度，提高能源利用效率，降低对环境的影响。
06
总结与展望
Chapter
总结
配电系统自动化的发展历程
节能管理
根据实际需求调整配电系统的运 行状态，降低能源消耗，提高能 源利用效率。
配电系统自动化应用场景
智能电网
在智能电网中，配电系统自动化技术可以实现高效、稳定的电力 供应，提高电力系统的运行效率和稳定性。
工业自动化
在工业生产中，配电系统自动化技术可以保障设备的稳定运行，提 高生产效率和产品质量。
城市基础设施建设
在城市基础设施建设过程中，配电系统自动化技术可以为城市提供 稳定、可靠的电力供应，促进城市的可持续发展。
03
配电系统自动化的实施与运营
Chapter
配电系统自动化实施方案
01
02
03
自动化设备选型
根据配电系统的需求和特 点，选择适合的自动化设 备，如智能配电柜、传感 器、执行器等。
提出提升配电系统自动化水平的策略和建议，如加强技术研发、完善 标准体系、强化人才培养等。
2024版智能电网ppt课件
智能电网在电力系统中的应用
智能电网在发电、输电、配电、用电等各环节的 应用及案例分析。
ABCD
2024/1/27
智能电网关键技术
包括通信技术、量测技术、控制技术、计算机技 术、能源存储技术等。
智能电网的经济效益与社会效益
智能电网在提高能源利用效率、减少环境污染、 促进经济发展等方面的作用。
28
未来智能电网发展趋势预测
2024/1/27
关键设备
微网控制器、储能装置、保护装置等。
应用场景
偏远地区供电、海岛供电、数据中心 备用电源等。
15
储能技术与设备
储能技术类型
物理储能（如抽水蓄能、压缩空气储 能）、化学储能（如铅酸电池、锂离 子电池）、电磁储能（如超导磁储能、 超级电容器）等。
储能技术发展趋势
高能量密度、高功率密度、长寿命周 期等。
5G技术具备大带宽、高速率的特点，支持智能电网中海量数据的实时
传输和处理。
2024/1/27
03
边缘计算与云计算协同
5G技术与边缘计算、云计算相结合，实现计算资源的优化配置和高效
利用。
24
区块链技术在智能电网中的探索实践
2024/1/27
数据安全与隐私保护 区块链技术提供去中心化、不可篡改的数据存储方式，保 障智能电网数据的安全性和隐私性。
2024/1/27
储能设备应用场景
平滑可再生能源波动、峰谷调节、备 用电源等。
典型案例分析
特斯拉Powerwall家庭储能系统、电 网级储能电站等。
16
04 智能电网应用场 景
2024/1/27
17
居民用电服务提升
智能化电表
实现远程抄表、实时监测 用电量和电费计算，提高 抄表效率和准确性。
配电网线路故障快速自愈技术ppt课件.ppt
15
思明供电分局快速故障自愈项目
科汇公司与福建电力公司合作开发的基于分布式智 能的快速故障自愈系统已在厦门电业局思明供电分 局电缆环网工程中获得应用。
厦门电业局思明供电分局于2010年11月，在由4座
环网柜组成的环网线路上运行了分布智能型快速故
障自愈项目。
PZK-360H
系统构成
光纤工业以太网
智能环网柜监控终端： PZK-360H（按6回路配置）
滨南污水环网柜
滨南变 901
湖西污水环网柜
17
思明供电分局快速故障自愈项目
现场试验
环网柜出线故障，开环点为湖西海湾#1环网柜906 环网柜进线故障，开环点为湖西海湾#1环网柜903 端设备失压无流故障模拟试验
故障 类型
故障点
动作过程
F1 单相接 地（a 相接地） F2
湖西立交901分闸—— 湖西立交 906分闸—— 湖西立交901合闸
180 °
故障隔离 时间（s）
0.147 0.136 0.117
0.132
试验结果表明，系统可以在150ms内实现故障隔离， 同时不会造成健康区段的供电中断（无缝自愈）。
27
无缝故障自愈技术
我国香港与新加坡中压电缆环网都采用闭环运行方 式，每一段线路采用金属导引线的电流差动保护， 快速切除故障，线路故障不会引起用户停电，具有 非常高的供电可靠性。
集中控制方式
利用主站判断故障位置、隔离故障，响应时间长，供电恢复时间在分 钟级。
两种方式均无法避免短时停电，且供电恢复时间长，不能满 足对供电质量要求高的特殊行业用户的要求。
比如半导体制造、PLC控制、电力电子控制敏感设备用户，哪怕是短 时的停电都会给敏感用户带来大量的经济损失。
思明供电分局快速故障自愈项目
科汇公司与福建电力公司合作开发的基于分布式智 能的快速故障自愈系统已在厦门电业局思明供电分 局电缆环网工程中获得应用。
厦门电业局思明供电分局于2010年11月，在由4座
环网柜组成的环网线路上运行了分布智能型快速故
障自愈项目。
PZK-360H
系统构成
光纤工业以太网
智能环网柜监控终端： PZK-360H（按6回路配置）
滨南污水环网柜
滨南变 901
湖西污水环网柜
17
思明供电分局快速故障自愈项目
现场试验
环网柜出线故障，开环点为湖西海湾#1环网柜906 环网柜进线故障，开环点为湖西海湾#1环网柜903 端设备失压无流故障模拟试验
故障 类型
故障点
动作过程
F1 单相接 地（a 相接地） F2
湖西立交901分闸—— 湖西立交 906分闸—— 湖西立交901合闸
180 °
故障隔离 时间（s）
0.147 0.136 0.117
0.132
试验结果表明，系统可以在150ms内实现故障隔离， 同时不会造成健康区段的供电中断（无缝自愈）。
27
无缝故障自愈技术
我国香港与新加坡中压电缆环网都采用闭环运行方 式，每一段线路采用金属导引线的电流差动保护， 快速切除故障，线路故障不会引起用户停电，具有 非常高的供电可靠性。
集中控制方式
利用主站判断故障位置、隔离故障，响应时间长，供电恢复时间在分 钟级。
两种方式均无法避免短时停电，且供电恢复时间长，不能满 足对供电质量要求高的特殊行业用户的要求。
比如半导体制造、PLC控制、电力电子控制敏感设备用户，哪怕是短 时的停电都会给敏感用户带来大量的经济损失。
谈智能配电网的故障处理自动化技术
智能配电网的故障处理自动化技术袁钦成（中国电力科学研究院科锐配电自动化股份）摘要：配电系统故障处理是一个系统过程。
本文介绍了一些新的方案和方法，提出了网络式保护、分布式智能、故障点自动定位新方法，给配电系统故障处理自动化提出了新的思路。
同时介绍了基于新型故障指示器技术的实用化的两遥配电自动化系统技术。
关键词：故障处理；网络式保护；分布式智能；故障指示器；接地故障检测；故障自动定位1 概述智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
智能电网的特点是“自愈、安全、经济、清洁，能够提供适应未来社会经济发展需要的优质电力与服务”。
自愈——实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生，提升电网运行的可靠性。
因此快速故障定位、快速隔离故障，恢复非故障区域的供电，最大可能的减少停电时间和停电面积，显著提高供电可靠性和电能质量是智能配网的基本要求。
我们可将其称为配电系统故障处理的自动化技术。
为了对配电系统的故障处理的过程有一个系统的、清晰的思路，可以把故障处理过程分为三个阶段：1、故障发生瞬间，故障的开断和清除。
通常由高压断路器配合以继电保护自动化装置在毫秒级完成，如果继电保护速断动作，整个故障持续时间在100毫秒左右。
但现在配电系统特别是线路上，有多级开关串联安装运行，采用传统的电流保护原理的继电保护装置难以实现多个开关的互相有效配合，出现了保护的快速性与选择性的矛盾，一般出现故障后为保证故障的快速切除，都是让变电站出口保护先动作，扩大了停电围，也没有充分利用多开关级联的优点。
本文介绍了网络式保护的概念，它将有效地解决保护的快速性和选择性的矛盾问题。
2、故障处理的第二阶段：故障区段的隔离和非故障区域的恢复供电。
持续时间一般是秒级至分钟。
过去配电线路大都是辐射性结构，且线路上没有其它开关，因此故障被开断的同时整个线路作为故障区段也全被隔离了。
配电网自动化系统PPT课件
特征提取
从预处理后的数据中提取出能够反映 配电网运行状态的特征，如电压波动 、电流不平衡度等。
数据存储
将处理后的数据存储在数据库中，以 便后续分析和应用。
故障诊断与定位模块
故障检测
故障诊断
实时监测配电网的电气量数据，通过阈值 判断、趋势分析等方法检测故障的发生。
根据故障发生时的电气量数据和历史数据 ，利用专家系统、神经网络等算法对故障 类型进行诊断。
实施效果
满足了高新技术开发区用电负荷增长 和用电设备多样化的需求提高了供电 可靠性和电能质量为企业提供了优质 的电力服务。
07
配电网自动化系统发展趋势与 挑战
发展趋势
智能化发展
随着人工智能和机器学习技术的不断进步，配电网自动化 系统正朝着更高程度的智能化发展，包括自适应保护、智 能故障诊断和自愈能力等。
工业园区配电网自动化案例
实施效果
提高了工业园区的供电可靠性和电能质量，降低了企业用电成本 ，提升了园区整体竞争力。
案例二
某高新技术开发区配电网自动化改造
背景介绍
高新技术开发区用电负荷增长迅速且用电设备多样化对供电质量和 可靠性提出更高要求。
工业园区配电网自动化案例
解决方案
进行配电网自动化改造升级采用先进 的馈线自动化技术和配电管理系统实 现对配电网的实时监测和故障快速处 理。
设备安装
按照安装规范，进行设备的安装 、接线、配置等工作。
系统调试
对安装完成的系统进行调试，确 保各项功能正常运行。
运行维护与升级
日常运维
定期检查系统运行状态，处理故障和问题， 保障系统稳定运行。
系统升级
根据业务需求和技术发展，对系统进行升级 和改造，提高系统性能和功能。
智能配电网PPT课件
1.4 智能配电网的主要特征
集成
不断对流程进行优化和对信息进行整合，把对企业、生产、调度自动化 和市场的管理等各种业务进行高度的集成
互动
智能配电网系统的运行将会与电力市场之问进行紧密的衔接
优化 实现对配电资产等环节实现管理和优化，提高资产利用率，降低成本，减少损耗， 实现经济运行
涉及的内容
兼容
兼容更多的分布式电源，实现与负荷侧的无障碍交互，使电网与自然环境和谐共处。
2.3 有源配电网
分布式电源高速渗透的配电网
给配电网的规划设计、保护控制与运行管理提成了新的课题
是一个电能交换与分配网络
是配电网的发展方向，在丹麦、德国等国家已经成为现实
有源配电网关键技术
2.4 微电网
微电网( Micro Grid) 简称微网, 是指由DG、 DES 装置和监控、 保护装置汇集而 成的并为相应区 域供电的小型发 配电系统
WAN
馈线自动化
用户自动化
(1)ADA的特点
A
B
C
D
DER大量接入,与配电 DFACTS设备的协调
网有机集成
控制
G
支持分布智能控制技术
F
E
有源配电网的监控
实时仿真分析与辅助 决策
开放性与可扩展性 信息高度共享，功能深度融合
（2）ADA的功能
ADA功能
馈线自动
化
SCADA
VVC和电能 停电管理
质量管理
智能配电网
（1）能够进行实时的、连续的、在线的运行评 价以及预测分析，可以预防故障、诊断故障并 及时恢复故障，降低扰动以及停电事故对用户 的影响。 （2）除了比较关注对配电设备和电网资产的保 护外，更加地重视对用户供电质量的提高。 （3）加强基于数字化和信息化平台的防火墙建 设，能够保证电力流、信息流和业务流的传输 安全。保证物理架构安全以及信息网络的安全， （4）强调了各个子系统之间的协调问题，通过 建立信息平台使各种数据和信息更加地公开透 明，电网中 各种装置、配电设备、控制中心、 用户可随时调用实现协调，使配电网和电力市 场实现了无缝对接。 （5）够支持可再生的分布式能源大量的接入， 具有很大的环保效益，同时有效的弥 补了无源 配电系统的缺点
配电网自动化技术第八章-配电网自动化主站系统ppt课件.ppt
8.6 主站系统集成方案
一、SCADA/DA和GIS一体化
• 将GIS完全揉进系统平台中，整个系统共享一个 图形数据源和实时、历史数据源。GIS和
SCADA/DA系统通过空间数据库引擎SDE （Spatial Database Engine）将图形数据统一于
商用数据库中。
GIS
SCADA/DA
SDE客户端软件
系统功能
• 模型导入/导出、拼接/拆分 ：依据IEC 61970/61968标准的CIM、CIS从GIS系统导入配 电网模型及图形信息，对分块的模型进行拼接， 形成完整的配电网络拓扑，同时可以拆分配电网 拓扑模型并导出至相关应用系统。
• 常规SCADA功能 • 馈线自动化功能 • 推广基于GIS的停电管理系统
设
备
…
管
理
配电管理功能 GIS模型 绘图填库
通信服务器 事项服务器 数据处理服务器 保护服务器 数据库管理
软总线、通信中间件软件
数据库
Windows/Unix操作系统、TCP/IP等网络通信协议
篮球此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
8.7 主站系统工程实例（一）
• 在某省会城市，分三期建设一个完善的集成型 配电网自动化系统，以满足智能配电网建设需 要。
• I期将市中心区列入终端接入范围，具备3000 台终端（实时信息量约38万点）接入能力；
接口适配 配调 服务器 工作站
维护 检修计划 报表 工作站 工作站 工作站
打印机
骨干网交换机
正向 物理隔离
一、SCADA/DA和GIS一体化
• 将GIS完全揉进系统平台中，整个系统共享一个 图形数据源和实时、历史数据源。GIS和
SCADA/DA系统通过空间数据库引擎SDE （Spatial Database Engine）将图形数据统一于
商用数据库中。
GIS
SCADA/DA
SDE客户端软件
系统功能
• 模型导入/导出、拼接/拆分 ：依据IEC 61970/61968标准的CIM、CIS从GIS系统导入配 电网模型及图形信息，对分块的模型进行拼接， 形成完整的配电网络拓扑，同时可以拆分配电网 拓扑模型并导出至相关应用系统。
• 常规SCADA功能 • 馈线自动化功能 • 推广基于GIS的停电管理系统
设
备
…
管
理
配电管理功能 GIS模型 绘图填库
通信服务器 事项服务器 数据处理服务器 保护服务器 数据库管理
软总线、通信中间件软件
数据库
Windows/Unix操作系统、TCP/IP等网络通信协议
篮球此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
8.7 主站系统工程实例（一）
• 在某省会城市，分三期建设一个完善的集成型 配电网自动化系统，以满足智能配电网建设需 要。
• I期将市中心区列入终端接入范围，具备3000 台终端（实时信息量约38万点）接入能力；
接口适配 配调 服务器 工作站
维护 检修计划 报表 工作站 工作站 工作站
打印机
骨干网交换机
正向 物理隔离
智能配电网的故障处理自动化技术 郭庆
智能配电网的故障处理自动化技术郭庆发表时间：2018-10-18T09:58:19.530Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：郭庆1 任蓓蓓2[导读] 摘要：随着经济社会的发展，工厂企业对电能的使用逐渐增加，同时对输电线路的输电能力提出了更高要求。
（国网山西电力调度控制中心山西 030000）摘要：随着经济社会的发展，工厂企业对电能的使用逐渐增加，同时对输电线路的输电能力提出了更高要求。
配电网是连接发电端和用户的桥梁，不仅要具备足够输送的电能，而且要拥有强大的输送效果，即尽量避免出现任何故障。
即使发生了不好的情况，也要在最短的时间发现并快速排除故障。
随着智能配电网的出现，它自带的自动化控制功能完美解决了这一问题。
关键词：智能配电网；故障处理；自动化方法；完善要点引言为了提高电网运行的可靠性，保证电网运行质量，本文将智能配电网自动化应用实践的几点探讨作为主要研究内容，在对智能配电网自动化进行概述的基础上，从提高自动化覆盖率、利用好主站实用性、加强系统运维管理、将无线公网进行加密等应用要点方面做出系统探究。
研究结果表明，配电自动化在应用实践中的功能有很多，具体包括遥信辨识与简单状态估计、大面积停电下提供辅助决策、配电网动态感知与预警、配电网智能操作票等。
在未来，还需进一步加强对智能配电网自动化应用实践研究，以大幅度提高供电质量，为现代化建设提供电能支持。
1配电网自动化概述配电网自动化技术起源于上个世纪90年代，是通讯技术、网络信息技术以及电力系统的有效结合的一种系统技术，配电网自动化大大改善了电力系统的运作模式，该系统技术可以充分利用相关的技术和设备实现配电网的控制、检测和保护工作，这种技术在一定程度上又可以保证电力系统的正常运行，这不仅节省了资源成本，还避免了人工操作模式带来的不稳定性，实现了配电网高效运行的目的。
对于配电网来说，实现自动化意义重大，其自动化系统中的数据采集和监控功能，通过系统中的电流、电压和电能量等方式来完成监测数据，并对数据进行有效的采集，然后进行跟踪反馈给系统管理员，这种智能化的操作可以确保电力系统的信息得到及时收集。
智能配电网技术PPT课件
2019/12/24
科汇
使用年限
9
新能源发电并网问题/2
全球变暖成为制约化石能源应用新的制约因数、 碳税征收不可避免。
地球 平均 温度
150年来大气中CO2浓度变化
数据来源：联合国政府间气 候变化委员会报告2007。
2019/12/24
科汇
海平 面上 升
北半 球积 雪
10
新能源发电并网问题/3
发展新能源保证能源安全、应对全球变暖迫在眉睫 新能源革命初见端倪 能源战略是国家发展的核心战略 能源问题已成为国际政治、外交的重要话题
高科技数字设备的广泛应用对供电可靠性提出了 更高的要求 重合闸、倒闸操作、拉路选线引起的短时停电会 导致停工停产，引起严重后果。 停电给社会带来的经济损失十分可观
据报道，美国每年的停电损失超过1500亿美元。 我国电科院专家对某沿海城市研究结果表明：停电每 少供一度电带来的经济损失近50元。 粗略估计，我国每年的停电损失在2000亿元以上。
2019/12/24
科汇
28
发展智能电网，配电网是重点/1
直接面向用户，作用举足轻重。
对供电质量有着决定性的影响 损耗、投资（合理情况下）、运营成本远大于输电网
5%
30%
40%
配电 输电 17%
95%
停电时间
2019/12/24
70%
损耗
60%
投资比例 （发达国家)
科汇
83%
运营成本 （美国）
29
2019/12/24
科汇
25
智能电网的发展/2
欧洲
适应发展可再生能源发电、提高能源利用效率的需 要，推动新能源革命。 2005年欧盟成立“智能电网技术论坛” 2006年提出智能电网发展远景规划
智能配电网故障自愈技术及其应用PPT课件
电容电流之比，可达到几倍到十几倍。 暂态最大电流值与故障时电压相角有关。一般故障都
发生在电压最大值附近。 暂态电流值不受消弧线圈的影响。
31
暂态选线法的优点
暂态接地电流数倍于稳态值，有时达十几倍，灵敏 度高。 不受消弧线圈的影响 不受故障点不稳定的影响 可以检测瞬时性故障
32
传统暂态选线法----首半波法
据报道，美国每年的停电损失超过1500亿美元。 我国电科院专家对某沿海城市研究结果表明：停电每 少供一度电带来的经济损失在40元左右。 粗略估计，我国每年的停电损失在2000亿元以上。
10
西安市用户停电损失调查结果
停电时间 （h)
0.5 1 4 8
平均停电损失率(元/MWh) 工业用户 商业用户
50.03 88.26 172.56 263.55
38
零序电压
故障线路 零序电流
暂态法选线结果
39
零序电压
暂态法选线结果
故障线路 零序电流
40
接地选线技术总结
小电流接地故障选线技术已经成熟，成功率在90% 以上，满足现场应用要求。 投入中电阻法、信号注入法、暂态法在国内外都有 一定的应用面 暂态法由于不需要在中性点并入电阻或安装信号注 入设备，不改动一次回路，简单、安全性好、成本 低，不受电弧不稳定影响，应用前景良好。 高阻故障接地选线有待于进一步探讨
自我恢复（愈合）
在故障发生后，应用自动控制手段使故障快速恢复或快速 隔离故障，避免影响电网的安全稳定运行与供电质量，或 将故障的影响降至最小。
是对传统继电保护、安全自动装置、馈线自动化、 在线监测与故障诊断技术的综合、延伸、提高 是智能电网的核心功能
5
配电网自愈控制目标与主要研究内容
发生在电压最大值附近。 暂态电流值不受消弧线圈的影响。
31
暂态选线法的优点
暂态接地电流数倍于稳态值，有时达十几倍，灵敏 度高。 不受消弧线圈的影响 不受故障点不稳定的影响 可以检测瞬时性故障
32
传统暂态选线法----首半波法
据报道，美国每年的停电损失超过1500亿美元。 我国电科院专家对某沿海城市研究结果表明：停电每 少供一度电带来的经济损失在40元左右。 粗略估计，我国每年的停电损失在2000亿元以上。
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西安市用户停电损失调查结果
停电时间 （h)
0.5 1 4 8
平均停电损失率(元/MWh) 工业用户 商业用户
50.03 88.26 172.56 263.55
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零序电压
故障线路 零序电流
暂态法选线结果
39
零序电压
暂态法选线结果
故障线路 零序电流
40
接地选线技术总结
小电流接地故障选线技术已经成熟，成功率在90% 以上，满足现场应用要求。 投入中电阻法、信号注入法、暂态法在国内外都有 一定的应用面 暂态法由于不需要在中性点并入电阻或安装信号注 入设备，不改动一次回路，简单、安全性好、成本 低，不受电弧不稳定影响，应用前景良好。 高阻故障接地选线有待于进一步探讨
自我恢复（愈合）
在故障发生后，应用自动控制手段使故障快速恢复或快速 隔离故障，避免影响电网的安全稳定运行与供电质量，或 将故障的影响降至最小。
是对传统继电保护、安全自动装置、馈线自动化、 在线监测与故障诊断技术的综合、延伸、提高 是智能电网的核心功能
5
配电网自愈控制目标与主要研究内容
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一般只能在配电线路的分支线上实现单相接地故障的 直接隔离。 2、故障处理的第二阶段：故障区段的隔离和非故障区域 的恢复供电。
隔离短路故障一般需要秒级至分钟。一般采用集中控制 方案，存在缺陷，对通信系统依赖性高，基于分布智能的 方案慢慢被大家接受。 单相接地故障区域的自动隔离方案应用不多 3、故障处理的第三个阶段是故障点的定位和排除故障。
S3
F3
T1 T2 T3 T4
S1
S2
S3
T1 T2 T3 T4
F5
S3
S2
RDCU-3A
T1 T2 T3 T4
S1
S1
S2
S3
T1 T2 T3 T4
S1
S2
S3
T1 T2 T3 T4
S1
S2
S3
T1 T2 T3信网络易受外力破坏而导致通信异常。把网络式保护与 就地智能功能融合，可设计出一整套容错方案，当系统中 任何节点或装置对外的通信通道丧失或异常后，自动启动 就地智能，实现容错，确保故障区段最终能够被有效隔离， 联络开关自动转移供电。容错方案使用以下一些列功能： “得电重合”功能 “重合成功短时闭锁保护”功能 “合到故障后快速跳闸”功能 “失电延时分闸不闭锁”功能 “联锁失电延时分闸（闭锁）”功能 “残压脉冲分闸闭锁”功能 “单侧失压延时合闸”功能
原因：传统的配电系统电流保护其实质是一个独立的单 元保护，它只检测流过所监测开关的电流而决定保护的 动作与否及动作延时，而不关心相邻开关的保护动作情 况，这是造成相邻保护相互配合困难的主要原因。
网络式保护的原理
保护监测的范围由一个点扩大到相联开关甚至串联的一组开 关。
不同地点的模拟量在当地检测完成，只是将检测结果的数据 信息、保护判别结果的状态信息、开关状态信息等通过通信 网络由不同地点的保护共享，以达到不同地点保护之间协调 和配合，
三、就地分布式智能技术－故障自动隔离、 负荷自动转供的可靠性更高
（1）现有的故障隔离和转供的集中控制方式： 对通信通道和主站依赖性太强，控制可靠性低 （2）传统的分段器和重合器方案，不利用信道交换信 息，动作效率不高
电压型重合分段器工作原理
CB1 S1
S2 F S3
S4
S5
CB2
特点：不需要主站和通信 缺点：只检测电压、动作次数多
特点：解决了选择性和快速性的矛盾。
网络式保护的特点
1. 选择性：控制故障点最近的断路器速断跳闸，切断故障； 2. 快速性：不依赖主站/子站，缩短了故障处理时间，50-
60ms保护出口；100ms隔离故障； 3. 自动隔离和转供：在开环系统中完成故障区域隔离后，能
够根据自愈逻辑完成非故障区域的供电恢复；闭环系统中 准确隔离故障区段，故障处理结束，网络结构发生变化时， 能够自动完成网络结构的拓扑； 4. 自动容错：某一个（或多个）通道故障时，网络式保护根 据容错方案完成故障的定位、隔离和转供； 5. 灵活--混合组网：针对不同开关类型可整定不同功能，支 持断路器和负荷开关混合组网的线路模式。 6、适用于大容量、多电源、高渗透率的分布式电源接入的主 动配电网
电流计数型分段器工作原理
CB1 S1
S2 F S3
S4
S5
CB2
特点：不需要主站和通信 缺点：只检测电流、不适合主环路
综合型就地分布智能模式
综合检测电流电压 综合了电压分段器、电流分段器和重合器的优点 不依赖通信，但可以利用通道提高效率 与各种开关集成构成智能柱上开关 适合在主环路或分支回路 故障点后开关残压闭锁联锁分闸、联络开关可自动延时合
解决配电网发生短路故障、单相接地故障时的 故障自动切除、故障区段的自动隔离、非故障 区域的自动恢复供电、故障点的自动定位问题， 提高供电可靠性。
配电系统的故障处理过程的三个阶段：
1、故障发生瞬间，故障的开断和清除。 短路故障一般需要在毫秒级时间内完成故障切除。问题：
选择性和快速性的矛盾。一般技术只能是变电站出口断路 器跳闸，扩大了停电范围。
就地分布式智能模式在电缆网应用
智能环网柜进出线开关可使用负荷开关或断路器 出线故障只跳出线 内部故障自己隔离 主环故障时自动隔离故障区段、自动转移供电 不依赖通信实现自动化功能
有通信时自动升级为远程三遥
智能环网柜组成的电缆环网方案
F1 F2
F4
S1
S2
S3
T1 T2 T3 T4
S1
S2
闸转供。
综合型分布智能模式 在架空网中的应用
柱上开关可使用负荷开关或断路器 实现故障自动隔离、自动转移供电 支持两电源或三电源、四电源系统 没有通信通道也可以实现故障隔离和电源转供及供电恢复 有通信时可自动升级实现远程自动化功能 故障就地处理：可靠性高、速度快 适应不同阶段的自动化要求
不依赖于通信、就地分布式智能自动化方案
➢ CB1、S1、S2感受到故障电流， S1速断保护跳闸，CB1延时保护； ➢ S2、S3失电延时分闸； ➢ S1重合闸，重合成功短时闭锁保护； ➢ S2得电延时合闸，合到故障快速分闸并闭锁； ➢ S3检测到残压脉冲，保持分闸并闭锁； ➢ S4单侧失压延时合闸，转移供电。
智能环网柜组成的电缆环网方案
F1 F2
F4
S1
S2
S3
T1 T2 T3 T4
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S3
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T1 T2 T3 T4
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S3
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RDCU-3A控制器
T1 T2 T3 T4
S1
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S3
T1 T2 T3 T4
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T1 T2 T3 T4
S1
S2
S3
T1 T2 T3 T4
网络式保护的核心目标：实现保护的快速性和选择性的统一。 根据当前配电网的运行方式，基于对等式通信网络的网络保
护可以适应配网开环模式和多电源闭环模式两种运行方式。
网络式保护在架空线路的应用
CB1 S1
S2 F S3
S4
S5
CB2
传统保护问题：保护配合困难 网络式保护：任一点故障均可以有选择性的速断跳闸
智能配电网的 故障处理自动化技术
袁钦成
北京科锐配电自动化股份有限公司 2016/07/18
主要内容
一、概述
二、网络式保护技术－解决配网保护快速 性和选择性的矛盾
三、分布式智能技术－故障自动隔离、负 荷自动转供的可靠性更高
四、故障点自动定位技术－解决查找故障 点的效率问题
一、概述
配电系统故障处理自动化技术：
如果没有自动定位方法，通常需要数十分钟至若干小时。 故障查找时间一般占故障处理时间的50％，供电可靠性的 提高受到限制。
二、网络式保护技术－解决配网保护快速性 和选择性的矛盾
传统电流保护的问题：
现象：城市配网线路短、多开关串联，短路电流差别小， 电流定值、时间定值配合困难、会导致出口保护的动作 时间加长。一般短路故障都是变电站出口跳闸，停电时 间长，停电范围扩大。不能解决多电源闭环供电问题
隔离短路故障一般需要秒级至分钟。一般采用集中控制 方案，存在缺陷，对通信系统依赖性高，基于分布智能的 方案慢慢被大家接受。 单相接地故障区域的自动隔离方案应用不多 3、故障处理的第三个阶段是故障点的定位和排除故障。
S3
F3
T1 T2 T3 T4
S1
S2
S3
T1 T2 T3 T4
F5
S3
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RDCU-3A
T1 T2 T3 T4
S1
S1
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T1 T2 T3 T4
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T1 T2 T3信网络易受外力破坏而导致通信异常。把网络式保护与 就地智能功能融合，可设计出一整套容错方案，当系统中 任何节点或装置对外的通信通道丧失或异常后，自动启动 就地智能，实现容错，确保故障区段最终能够被有效隔离， 联络开关自动转移供电。容错方案使用以下一些列功能： “得电重合”功能 “重合成功短时闭锁保护”功能 “合到故障后快速跳闸”功能 “失电延时分闸不闭锁”功能 “联锁失电延时分闸（闭锁）”功能 “残压脉冲分闸闭锁”功能 “单侧失压延时合闸”功能
原因：传统的配电系统电流保护其实质是一个独立的单 元保护，它只检测流过所监测开关的电流而决定保护的 动作与否及动作延时，而不关心相邻开关的保护动作情 况，这是造成相邻保护相互配合困难的主要原因。
网络式保护的原理
保护监测的范围由一个点扩大到相联开关甚至串联的一组开 关。
不同地点的模拟量在当地检测完成，只是将检测结果的数据 信息、保护判别结果的状态信息、开关状态信息等通过通信 网络由不同地点的保护共享，以达到不同地点保护之间协调 和配合，
三、就地分布式智能技术－故障自动隔离、 负荷自动转供的可靠性更高
（1）现有的故障隔离和转供的集中控制方式： 对通信通道和主站依赖性太强，控制可靠性低 （2）传统的分段器和重合器方案，不利用信道交换信 息，动作效率不高
电压型重合分段器工作原理
CB1 S1
S2 F S3
S4
S5
CB2
特点：不需要主站和通信 缺点：只检测电压、动作次数多
特点：解决了选择性和快速性的矛盾。
网络式保护的特点
1. 选择性：控制故障点最近的断路器速断跳闸，切断故障； 2. 快速性：不依赖主站/子站，缩短了故障处理时间，50-
60ms保护出口；100ms隔离故障； 3. 自动隔离和转供：在开环系统中完成故障区域隔离后，能
够根据自愈逻辑完成非故障区域的供电恢复；闭环系统中 准确隔离故障区段，故障处理结束，网络结构发生变化时， 能够自动完成网络结构的拓扑； 4. 自动容错：某一个（或多个）通道故障时，网络式保护根 据容错方案完成故障的定位、隔离和转供； 5. 灵活--混合组网：针对不同开关类型可整定不同功能，支 持断路器和负荷开关混合组网的线路模式。 6、适用于大容量、多电源、高渗透率的分布式电源接入的主 动配电网
电流计数型分段器工作原理
CB1 S1
S2 F S3
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CB2
特点：不需要主站和通信 缺点：只检测电流、不适合主环路
综合型就地分布智能模式
综合检测电流电压 综合了电压分段器、电流分段器和重合器的优点 不依赖通信，但可以利用通道提高效率 与各种开关集成构成智能柱上开关 适合在主环路或分支回路 故障点后开关残压闭锁联锁分闸、联络开关可自动延时合
解决配电网发生短路故障、单相接地故障时的 故障自动切除、故障区段的自动隔离、非故障 区域的自动恢复供电、故障点的自动定位问题， 提高供电可靠性。
配电系统的故障处理过程的三个阶段：
1、故障发生瞬间，故障的开断和清除。 短路故障一般需要在毫秒级时间内完成故障切除。问题：
选择性和快速性的矛盾。一般技术只能是变电站出口断路 器跳闸，扩大了停电范围。
就地分布式智能模式在电缆网应用
智能环网柜进出线开关可使用负荷开关或断路器 出线故障只跳出线 内部故障自己隔离 主环故障时自动隔离故障区段、自动转移供电 不依赖通信实现自动化功能
有通信时自动升级为远程三遥
智能环网柜组成的电缆环网方案
F1 F2
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S1
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T1 T2 T3 T4
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闸转供。
综合型分布智能模式 在架空网中的应用
柱上开关可使用负荷开关或断路器 实现故障自动隔离、自动转移供电 支持两电源或三电源、四电源系统 没有通信通道也可以实现故障隔离和电源转供及供电恢复 有通信时可自动升级实现远程自动化功能 故障就地处理：可靠性高、速度快 适应不同阶段的自动化要求
不依赖于通信、就地分布式智能自动化方案
➢ CB1、S1、S2感受到故障电流， S1速断保护跳闸，CB1延时保护； ➢ S2、S3失电延时分闸； ➢ S1重合闸，重合成功短时闭锁保护； ➢ S2得电延时合闸，合到故障快速分闸并闭锁； ➢ S3检测到残压脉冲，保持分闸并闭锁； ➢ S4单侧失压延时合闸，转移供电。
智能环网柜组成的电缆环网方案
F1 F2
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T1 T2 T3 T4
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T1 T2 T3 T4
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RDCU-3A控制器
T1 T2 T3 T4
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T1 T2 T3 T4
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T1 T2 T3 T4
网络式保护的核心目标：实现保护的快速性和选择性的统一。 根据当前配电网的运行方式，基于对等式通信网络的网络保
护可以适应配网开环模式和多电源闭环模式两种运行方式。
网络式保护在架空线路的应用
CB1 S1
S2 F S3
S4
S5
CB2
传统保护问题：保护配合困难 网络式保护：任一点故障均可以有选择性的速断跳闸
智能配电网的 故障处理自动化技术
袁钦成
北京科锐配电自动化股份有限公司 2016/07/18
主要内容
一、概述
二、网络式保护技术－解决配网保护快速 性和选择性的矛盾
三、分布式智能技术－故障自动隔离、负 荷自动转供的可靠性更高
四、故障点自动定位技术－解决查找故障 点的效率问题
一、概述
配电系统故障处理自动化技术：
如果没有自动定位方法，通常需要数十分钟至若干小时。 故障查找时间一般占故障处理时间的50％，供电可靠性的 提高受到限制。
二、网络式保护技术－解决配网保护快速性 和选择性的矛盾
传统电流保护的问题：
现象：城市配网线路短、多开关串联，短路电流差别小， 电流定值、时间定值配合困难、会导致出口保护的动作 时间加长。一般短路故障都是变电站出口跳闸，停电时 间长，停电范围扩大。不能解决多电源闭环供电问题