配电网馈线自动化的研究与设计_开题报告

供电可靠性是衡量电网性能的根本指标，是供电系统持续供电能为的一种体现供电可靠性应满足下列要求：满足供电安全的准则要求；满足用户用电程度的要求；全网供电可靠率逐步提高配电自动化是提高配电网供电可靠性、提升供电能力和供电质量、实现其高效经济运行的重要手段，馈线自动化作为配电自动化最为重要的内容之一，是实现供电可靠性提高和快速复电的有效手段。馈线自动化（ＦｅｅｄｅｒＡｏｍａｔｉｏｎ，简称ＦＡ）的功能主要为：利用自动化系统及装置，对配电网的运行状况进行实时监视，及时诊断出线路上的故障并对其实行幅离，Ｗ便尽快对非故障区域恢复其正常供电Ｗ馈线自动化系统目前在电网中运用得比较广泛的有两种类型：一种是就地式的馈线自动化系统，它不需要配电自动化主站参与，通过变电站重合闽与＂电压－时间型＂分段开关配合即可就地完成故障区段的判定和隔离，但是只能在故障发生时起作用，而且故障处理过程严格按照事先的整定原则进行，主要应用在架空配电网或架空比例较大的架空和电缆混合配电网上。另一种是集中式的馈线自动化系统，它需要配电自动化主站参与，依赖通信网络对配电网的运行状况进行实时监视，在故障发生时可远程控制开关设备进行故障处理并恢复非故障区域的供电，主要应用在供电可靠性要求较高地区的配电网上随着通信技术水平的发展，Ｗ及智能型配电终端的研发，智能分布式馈线自动化系统作为一种新的模式将成为配电自动化系统发展的必然趋势，与凭靠自动化关相互配合的馈线自动化系统相比，如需要电压－时间型分段器与变电站重合间相配合的馈线自动化系统，或者集中式的馈线自动化系统，它极大提高了故障处理的速度，而且对通信系统的依赖程度较低。按性质分类，配电网可分为架空配电网、电缆配电网Ｗ及架空与电缆混合配网。其中电缆网具备快速通信的条件，能满足高可靠性的供电要求，对比较成熟的城市配电网架来说非常适用。随着城市供电负载的增加及供电可靠性要求的提高，综上所述，采用智能分布式控制的馈线自动化系统Ｗ及多条线路作联络的接线方式，都是提高城市配电网供电可靠性，促进事故后快速复电的有效途径。由于城市配电网接线多分支、多联络，决定了其网架结构的复杂性。配电网的运行效率终端用户的电能质量与配网保护控制和故障自愈技术息息相关。开展智能分布式馈线自动化系统化及利用该系统对当前配电网进行故障处理和恢复供电，对配电网供电可靠性和客户满意度的提髙具有重大意义。�崳姡�

二、^范文综述

国内研究：

与国外馈线自动化技术快速发展相比，我国的馈线自动化技术的研究和发展较晚，从20世纪90年代后期开始才真正开始试点项目和较大范围的工程应用实施。其主要发展经历两个阶段第一阶段：1996年建成在上海某工业区的馈线自动化项目为开端，至2004年间，基于重合器和分段器相配合的馈线自动化模式的馈线自动化项目在多个省、直辖市如雨后春算出现。多数在这个阶段建设的馈线自动化系统都没能达到预期效果，主要原因归根于早期的配网建设投资较少，配网建设滞后Ｗ及配电网设备的可靠性低第二阶段：自2004年开始，国家电网公司开始对前一阶段配网自动化建设的经验和失败原因进行总结和反思，开启了新一轮的配电网自动化改造。通过加大配网基础设施的建设，制定相关标准规定，使得配网自动化系统的研巧和发展逐步有规可依。与此同时，增加配电网设备投资，加快配电网设备改造，馈线自动化装置的制造水平得Ｗ不断提高；新型配电网馈线自动化技术的研究和创新，给配电网自动化改造奠定了理论基础。近年来，我国在配网自动化建设方面取得了较大进展按照故障处理方式的不同，馈线自动化系统可Ｗ分为两类：分布式和集中式。前者目前主要采用的是自动化开关相互配合模式。这种模式不需要依靠通信系统就能实现馈线自动化功能，主要包括：电压一时间型分段器与重合器配合模式、过流脉冲计数型分段器与重合器配合模式、合间速断方式。通过重合器、分段器、联络开关的时间整定配合来实现故障定位、故障隔离和恢复供电。这种模式没有复杂的继电保护整定配合，不需要建设通信系统和主站系统，投资费用较少，但线路恢复供电所需时间较长，而且沿线各个分段开关动作次数较多。集中式馈线自动化系统是当前配网自动化的主流模式。系统正常运行时，通过安装在各个开关处的智能终端实时监测配电网的各种电气参数及开关的分合间状�嵦�，并通过通信系统传送到配网主站。在配电网发生故障时，自动化终端将开关检�嵅獾降墓�流信号传送给主站，主站根据过流信号依靠自身建立的拓扑结构对故障区域进行定位，并通过远方操控馈线上的各个开关，实现故障隔离和非故障区域的供�嵉缁指础９收洗�理的主要方法包括：判断和隅离配电网故障区段的统一矩阵算法过热弧搜索算法Ｐ１、专家系统法Ｗ，适用在多电源复杂配电网的故障定位算法ＰＩ、基于模糊集技术的配电网供电恢复算法Ｗ、配电网大面积断电快速恢复算法。��

国外研究：

国外的馈线自动化技术发展相对较早，其中欧美和日本是配电网馈线自动化发展较快的地区，其配电网自动化在早期是采用人工式来实现的，由馈线出线开关处的电流速断保护、出口断路器Ｗ及安装在电房或架空线上的负荷开关和故障指示器组成。当馈线上发生故障后，变电站保护动作，出口断路器跳闽，运行班人员要到达现场，通过逐一查看现场故障指示器的指示，诊断出故障区段，通过手动操作断开相应开关来实现故障区段的隔离，并让变电站出线断路器重新合闽，恢复故障区域前段线路的供电。这种配网自动化系统结构比较简单，但是自动化程度很低，故障的停电时间较长，且存在操作安全隐患。国外的馈线自动化技术发展历程，根据不同的运行设各和按制方式，大致可为下面Ｈ个阶段：第一阶段：馈线自动化技术在这个阶段还没有网络通信功能，主要通过自动开关（重合器和分段器）实现控制。这种模式对配电网设备的要求较商，但其动作可靠，且造价较低，在日本的配网中应用较为广泛，典型代表为东芝公司电压－时间型分段器与重合器相配合的馈线自动化系统第二阶段：在２０世纪９０年代，随着计算机技术的快速发展，基于远方监控设备配网自动化主站及通信网络构成的馈线自动化模式应运而生。远方监控设备负责收集配网实时的电压电流数据，由通信网络上传至配电主站，通过主站对故障进行处理第三阶段；近年来，随着配网负荷快速增长，为了能更快实现故障隔离和快速复电，诞生了新一代馈线自化系统，这种系统将地理信息系统、配电网生产管理系统和馈线自动化融合在一起，能完成配电网的实时监控和故障的快速处理。欧美国家ＡＢＢ、Ｓ圧ＭＥＮＳ等公司发展的新型配电自动化系统就是送一类的例子。�崳姡崳�

三、^范文提纲

当前配电网正在进行智能化改造，光纤通信技术和智能终端也在不断发展和推广应用，因此本文提出了一套针对城市配电网的智能分布式馈线自动化系统解决方案该系统能自动识别实时的配电网拓扑结构，将故障处理功能下放到馈线智能就可Ｗ完成故障区段的快速定位，不需要安装电压互感器或方向功率元件，不需要时间配合和时间同步，面对随时调整的运斤方式也能轻松实现故障处理。

一、绪论 

二、配电网智能分布式馈线自动化系统�崳�

（一）配电网网架结构及特征�崳�

1. ＂手拉手＂环网模式�崳�

2. 多分段多联络环网

3. 城市配电网特征�崳姡崳�

（二）智能分布式馈线自动化系统的结构�崳�

（三）瞬时性故障供电恢复机理�崳�

三、配电网馈线自动化实时拓扑结构的识别�崳�

（一）实时拓扑结构的重要性�崳�

（二）网络拓扑�崳�

（三）馈线实时拓扑查询的原理

（四）馈线实时拓扑更新�崳姡崳�

四、配电网馈线自动化系统保护设计研究

　（一）三段式电流保护

（二）后加速保护

（三）两段零序过流保护

（四）零序过压保护

（五）失压分闸保护

（六）失压型重合闸保护

（七）合环运行保护逻辑

五、结论

致谢

参考文献

附录

四、与选题相关的主要参考文献

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[4]吴林. 计及馈线自动化的配电网可靠性分析[D].重庆大学,2016.

[5]金文佩. 城市配电网智能分布式馈线自动化系统研究[D].广东工业大学,2016.

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[7]杨刚. 含分布式电源配电网故障定位[D].合肥工业大学,2016.

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[10]张可华. 配电网调度自动化馈线终端单元的研究与设计[D].辽宁工业大学,2016.

[11]平凡. 保定配电网自动化改造与建设方案研究[D].华北电力大学,2016.

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[18]党鹏. 辽电配电网馈线自动化系统设计与分析[D].华北电力大学,2015.

[19]张竣淇. 配电网拓扑结构模式分析与自动化规划模型研究[D].华南理工大学,2015.

[20]杜健文. 多联络配电网分布式智能馈线自动化系统研究[D].山东大学,2015.