Page 59 - 电气自动化控制技术研究

第二章 配电网自动化技术的综合探究

四、智能配电网故障区域自动隔离及恢复技术

（一）自动隔离及恢复技术概述
要求输电线路不发生任何停电事件是不可能实现的，但通过相对先进的电力系统格局

及与它相配合的开关器件，及时完成故障的清除以及故障发生后的自动网络重构，达到停
电频率降低、停电时间缩短以及故障发生后供电恢复快是完全能够实现的。网络结构合理

与否对供电可靠性和投资影响很大，传统上多采用辐射式供电方式，由变电所对用户直接
配电，当对可靠性的要求比较高时，使用双路或多路配电。从馈线自动化的需求来说，按
用电负荷量自然变化来布点架线而组成的放射状电网显然不能够满足系统的要求。它的自

动化程度通常情况下仅能靠断路器的开断来切除发生的故障，若故障类型为永久性，通常
需要一条线路全部停电，等到人工找到故障发生点并进行修复后才可以再通电。所以，通

过对配电系统进行升级改造，能够实现环网式供电的配电系统。这种结构的优点是：仅需
单路配电投资，就可以达到双路配电网络的可靠性，从而使故障发生后恢复供电所需的时
间得到极大地减少。以环网式网络结构供电的配电系统中，采用重合器、断路器以及智能

负荷开关器件把输电线路分成若干区域，当出现故障的时候，仅需对故障区域实现自动隔
离，而对其他区域的供电并没有影响，这样能够使输电线路运行可靠性得到显著提升，从
而使故障产生的停电时间以及范围得到有效的降低。

电力系统的配电网中，主要有两种开关器件：常开型开关，用于完成对两条馈线或两
个变电站之间的连接；常闭型开关，用于完成输电线路的连接或给输电线路进行分段。配
电系统的网络重构就是通过变更这些开关器件的状态来对馈线的网络拓扑结构进行相应的

变更。配电系统的网络重构主要有两种情况：
1. 没有故障发生时的网络重构。配电网络中的负荷具有不确定性的特点，所以需要对

配电网络进行重构，以便更加有效地对负荷进行分配。在这种情况下，进行网络重构的目
的就是：使馈线的负荷得到平衡、降低系统网损、使电压质量得到提升、同时使供电的经
济性最大化。

2. 故障发生后的网络重构。如果输电线路出现故障，假如配电系统不能够利用重合闸
来恢复正常运行，即故障类型为永久性的，这时需要进行故障发生后的网络重构，以便快

速进行故障区域的隔离，并且恢复非故障区域的供电。由此可见，故障发生后进行网络重
构的目的为：隔离故障区域、使非故障区域的供电得到恢复，使供电的可靠性得到有效的
提高。

（二）故障处理的集中式控制方式
集中式控制方式中，完成网络重构的“智能”设置在主站内，依靠数据采集与监视控
制系统（SCADA）所提供数据信息对出现的故障进行相应的处理。现场的配电开关监控终

端 ( 简称 FTU) 把发生故障的数据信息由相应的逻辑通道发送给控制中心，控制中心则依

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