当基于二维节点控制的馈线后备保护原理

基于二维节点控制的馈线后备保护原理

摘要：本文从实现复杂配电的区域性故障快速识别及保护的角度，提出一种基于二维拓朴关系的面向具有特殊保护功能的配电终端（本文姑且称之为“配电控制节点”）的馈线快速保护新原理的后备保护，提出一种面向二维平面节点控制的馈线后备保护方案，该方案针对故障处理中通信报文丢失的情况下将采用保守措施切除故障，实现馈线快速保护的后备保护，并给出了该后备保护多种动作情况的分析结果。

关键词：节点控制 馈线自动化 后备保护 配电终端 0．引言 在多种馈线故障处理模式中，建立在快速通信基础上的系统保护方案具有出色的故障处理能力，在以光纤为主的配自动化中，这种故障处理方式是今后的发展方向之一[1][2]。配电的拓扑结构是相当复杂的，在此基础上又提出了基于二维节点控制的馈线保护[3]。这种方案是面向复杂配电拓扑结构的一种系统保护方案，它将馈线终端作为通用控制节点，目前疲劳实验机分为机械式、电磁谐振式和电液伺服式在二维平面上通过控制节点同比增长15.6%之间的快速通讯与协调工作实现面向区域性故障的快速隔离。 这种多点之间构成的特殊保护控制方式本文姑且称之为“群体保护”，“群体保护”的实现依靠快速的通信，当今通信技术发展迅速，实用化程度越来越高，以光纤通信为主导的多种通信方式已经在配中得到广泛应用，这些都为这种保护方案的实现提供了条件。系统保护能够实现馈线的全线速断和故障隔离，提高了故障处理效果和供电可靠性。然而，一旦通信出现了问题，如果没有完备的后备保护，将造成速断保护拒动，给设备和电力用户都带来极大的危害。本文将从配电的复杂拓扑结构入手，在二维平面上讨论如何实现基于二维节点控制的馈线后备保护。 1．通信可能出现的问题 当馈线上发生相间故障或三相故障后，受到故障“扰动”的控制节点将启动，然后通过光纤通信或快速现场总线与邻集节点通信，经过故障信息的综合比较后实现故障隔离功能[3]。然而，一旦出现通信报文的丢失，就无法再按文献[3]的方法判断故障区段并进行故障隔离。 控制节点之间的通信出现的问题大致可分为三种情况： 1)过流侧未收到无压侧的报文； 2)无压侧未收到过流侧的报文； 3)过流侧未收到连支节点的轮询返回报文。 下面将逐一讨论在每一种情况下如何实现后备保护。 2．过流侧未收到无压侧的报文 图1典型馈线示意图Fig.1typicalfeedergridconstruction 对于辐射性单侧电源供电情福特汽车公司产品开发部主管拉杰 middot;耐尔（RajNair）认为况，故障区段的一侧的开关有故障电流流过，该侧暂称为过流侧；另一侧而言没有故障电流，但因故障导致低电压，该侧暂称为无压侧，所谓过流侧未收到无压侧的报文是指在故障处理的通信中无压侧发往过流侧的报文丢失。参见图1所示的典型馈线系统，该问题又可分为三种具体情况，下面逐个讨论。 2.1故障发生在无连支的树支节点之间 假设在F1点故障，控制节点启动后立即计算自身的状态，并向邻集节点发讯。节点S1.3收到节点S1.2的过流且功率方向为正的报文，同时自身状态为过流且功率方向为正，但未收到节点S1.4的失压无流报文。这时节点S1.3可以延时50ms后快速召唤节点S1.4的状态，同时向S1.2发令，令S1.2延时跳闸。 如果S1.3立刻收到了S1.4的失压无流报文，则S1.3瞬时跳闸，S1.2的状态由过流变为无流因此返回。S1.3再进行一次重合闸，如为瞬时性故障则重合成功，如为永久性故障则S1.3后加速跳开，然后S1.3向S1.4发令，使其加速跳开。 如S1.3询问后仍未收到S1.4的报文，则S1.2经一段延时后跳闸。S1.3测得原来自身有故障电流流过，而现在变成失压无流，知道S1.2已跳开，于是加速跳闸。S1.2再进行一次重合闸，重合成功后S1.3再重合，如为瞬时性故障则重合成功，如为永久性故障则S1.3后加速跳开，并遥控S1.4加速跳开，完成故障隔离。 2.2故障发生在有连支的树支节点之间 假设在F2点故障，与2.1类似，这时节点S1.2收到节点S1.1的过流且功率方向为正的报文，同时自身状态为过流且功率方向为正，但未收到节点S1.3的失压无流报文。这时节点S1.2可以延时50ms后快速问一下节点S1.3，同时向S1.1发令，令S1.1延时跳闸。 如果S1.2立刻收到了S1.3的失压无流报文，则S1.2瞬时跳闸，S1.1的状态由过流变为无流因此返回。S1.2再进行一次重合闸，如为瞬时性故障则重合成功，如为永久性故障则S1.2后加速跳开，然后S1.2依次轮询S1.2和S1.3之间所有连支的第一个节点的状态。S1.2首先询问连支节点S1.2.1.1，连支节点S1.2.1.1的状态为失压无流，再询问连支节点S1.2.2.1，该连支节点的状态也为失压无流，则可判断出故障发生在S1动刚度实验机的使用环境使用范围及功能特点就介绍到这里.2和S1.3之间的树支上。由节点S1.2发令跳开节点S1.3、S1.2.1.1、S1.2.2.1，将故障区域隔离。 如S1.2询问后仍未收到S1.3的报文，则S1.1