聯(lián)絡開關

針對故障區(qū)段定位及隔離和非故障區(qū)段恢復供電的需求，在介紹了智能分布式FA的控制原理和實現(xiàn)方法的基礎上，提出了一種基于智能終端“順序檢測”的聯(lián)絡開關自動識別方法。通過配置配電智能終端的局域拓撲信息，從而在智能終端“順序檢測”下，快速的識別出饋線的拓撲結構，最后聯(lián)絡開關位置根據(jù)檢測出來的開關位置信息和開關狀態(tài)信息識別出來。這種方法使得配電網(wǎng)對故障的處理速度和供電恢復時間都大幅度減小，且此控制方法具有較強的通用性，適用于不同的供電運行方式。

聯(lián)絡開關聯(lián)絡開關自動識別方法

在正常運行的分布式FA系統(tǒng)中，聯(lián)絡開關始終處于“分閘”狀態(tài)，聯(lián)絡開關的兩側都帶電，如果其中一側發(fā)生故障，經(jīng)檢測后將故障隔離，則故障點下游非故障區(qū)段的恢復供電由聯(lián)絡開關的合閘來實現(xiàn)。在實際的運行過程中，還要考慮饋線的運行方式是否發(fā)生了變化，若發(fā)生了改變，其聯(lián)絡開關的位置也會隨之發(fā)生變化，就需要重新識別聯(lián)絡開關的位置。

剛開始識別聯(lián)絡開關位置主要還是依靠人工識別的方法，但是考慮到工作量大且需要在配置前運行FA 系統(tǒng)，已不適合發(fā)展需要；后來漸漸的通過檢測開關兩側的電壓來自動識別聯(lián)絡開關的位置，即當檢測到兩側都有電壓時，就說明此開關為聯(lián)絡開關，而這一方法需要大量的電壓互感器，經(jīng)濟性不高，難以投入大規(guī)模運行。

介紹的分布式FA系統(tǒng)的STU擁有對等通信、獲取相鄰STU的測量信息和下一級相鄰STU的IP地址信息等功能，它能依照順序檢測變電站出口斷路器和各個負荷開關的STU，這種用對等通信方式依次檢測每個STU信息的方式稱為STU的“順序檢測”。通過這種方式可以自動識別饋線不同的拓撲結構，從而自動識別聯(lián)絡開關的位置信息。

聯(lián)絡開關自動識別聯(lián)絡開關步

基于“順序檢測”的聯(lián)絡開關自動識別的方法與步驟：

1）當STU4檢測到干線開關K32處于“分閘”狀態(tài)時，即刻發(fā)起順序檢測。

2）順序檢測過程中，應先檢測干線開關K32左側饋線上的拓撲結構，由配置信息可知左側為干線開關K31，此時K31處于“合閘”狀態(tài)。依照此順序接著往K31的左側進行檢測，即STU3依次檢測干線開關K22和K21的分合狀態(tài)，把檢測結果返給STU4，再將STU4的命令傳遞給STU2，STU2將干線開關K11和K12的分合狀態(tài)再返給STU4，并繼續(xù)向STU1傳遞檢測命令，STU1再將電源開關USB1的分合狀態(tài)返給STU4，USB1作為電源開關不再接著傳遞檢測命令。STU1、STU2和STU3傳遞給STU4信息后，就已經(jīng)識別出自己和電源開關USB1的拓撲關系。

3）用同樣的方法識別出聯(lián)絡開關和右側電源開關USB2的拓撲關系。

4）由上述步驟檢測到干線開關K32左右兩側的干線開關和電源開關都處于“合閘”狀態(tài)，所以判斷出干線開關K32 為聯(lián)絡開關，其饋線拓撲結構。 2100433B

裝在聯(lián)絡柜里，起聯(lián)絡作用的開關。主要用在兩個電源，兩臺變壓器的配電系統(tǒng)中，兩臺變壓器的主控柜分別出線到聯(lián)絡柜里面。聯(lián)絡柜的上，下口分別接兩臺主控的出線，即一個采用上口進線，一個采用下口進線。但是針對2套及以上的同時供電系統(tǒng)，聯(lián)絡柜的主要作用為當另外一套系統(tǒng)發(fā)生停電或者停電故障后，另外一套供電系統(tǒng)可以通過聯(lián)絡柜來給予這套停電系統(tǒng)的出線柜的電源，來讓使用這套停電系統(tǒng)的配電組通電。

為充分發(fā)揮配電自動化的快速復電能力，減少用戶故障停電時間，對配電網(wǎng)聯(lián)絡開關自動合閘整定策略進行分析。針對就地控制型饋線自動化的配電線路，研究聯(lián)絡開關單側失壓自動合閘功能，分析線路發(fā)生瞬時性故障和永久性故障時聯(lián)絡開關的失壓時間，提出了可靠合閘延時和快速合閘延時兩種整定策略?？焖俸祥l延時的可靠性分析表明，該方法能有效減少非故障區(qū)段的停電時間。

聯(lián)絡開關聯(lián)絡開關的可靠合閘延時

為分析聯(lián)絡開關延時合閘的合理時間，以某個多分段單聯(lián)絡并具有分支線路的配電網(wǎng)為例進行說明。

從各分段開關得電合閘的延時時間（X 時限）?？梢钥闯觯娫炊薈B1斷路器合閘后，各分段開關的合閘順序為：A—D—E—B—C，時間間隔均為7s。若線路發(fā)生瞬時性故障，CB1跳閘后重合，各分段開關按照設定的順序延時合閘，整條線路恢復供電，則聯(lián)絡開關從左側失壓到重新恢復得電的時間間隔為：T_L1=t_gt₁ ∑X_n ，式中：t_g為故障發(fā)生后保護跳閘的動作時間，s；t₁ 為CB1第1次重合時間，s；∑X_n為沿線各分段開關得電合閘時間之和，∑X_n=7 21 7=35s 。假設t_g=2s，t₁=5s，則T_L1=42s。

若聯(lián)絡開關左側失壓經(jīng)過T_L1時間（42s）后還未重新得電，說明線路的某處可能發(fā)生永久性故障，此時無需立即合上聯(lián)絡開關。因為并不是任意地方發(fā)生永久性故障都需通過聯(lián)絡開關合閘來恢復非故障區(qū)段的供電。比如，當支線E開關負荷側發(fā)生永久性故障時，CB1跳閘后經(jīng)過兩次線路重合閘就能恢復供電。假設第2次重合閘時間t₂=30s，該故障處理過程及LS聯(lián)絡開關的失壓時間統(tǒng)計如下：

（1）E開關負荷側發(fā)生永久性故障，線路電壓跌落，LS聯(lián)絡開關開始左側失壓計時，2s后保護跳閘，LS失壓時間t=2s；

（2）5s后CB1第1次重合，t=2 5=7s；

（3）A、D、E開關依次合閘，28s后E開關合閘于永久性故障，2s后CB1再次保護跳閘，此時E開關失壓分閘且閉鎖合閘，t=7 28 2=37s；

（4）30s后CB1第2次重合，t=37 30=67s；

（5）A、D、B、C開關依次合閘，35s后C開關準備合閘，此時LS 失壓時間 t=67 35=102s，當C開關合閘后，LS左側得電而停止計時。

LS聯(lián)絡開關單側失壓自動合閘時間不僅要大于瞬時故障時的重新得電時間TL1 ，還應躲過聯(lián)絡開關沿線以外其他支線故障后線路恢復供電的處理時間，即LS聯(lián)絡開關單側失壓自動合閘時間需要大于102s。因此，為提高合閘可靠性，聯(lián)絡開關的失壓合閘時間（XL時限）應考慮CB1經(jīng)過兩次重合恢復電源點側的非故障區(qū)段供電及合上聯(lián)絡開關恢復另一側非故障區(qū)段的供電。

聯(lián)絡開關聯(lián)絡開關的快速合閘延時

根據(jù)聯(lián)絡開關延時合閘分析，在配電線路完成兩次重合復電過程后，若單側失壓仍未得電則合上聯(lián)絡開關，從而恢復非故障區(qū)段的供電。采用該整定方法設置聯(lián)絡開關合閘延時安全可靠，對線路各分段開關的X時限設置無額外要求，但合閘延時較長，使非故障區(qū)段等待復電時間較長。

為縮短非故障區(qū)段的復電等待時間，考慮采取相關策略，使聯(lián)絡開關不必等待兩次重合復電過程完成就能合閘恢復非故障區(qū)段的供電。為此，對各分段開關的合閘時間及配電線路的規(guī)劃建設提出了相應的要求：

（1）合理設置分段開關的X時限，使線路重合復電過程中聯(lián)絡開關沿線的分段開關優(yōu)先合閘，即考慮優(yōu)先將電送至聯(lián)絡開關處。各分段開關的合閘順序為：A—B—C—D—E，即LS 沿線的A、B、C3個分段開關優(yōu)先合閘。

2）由于安裝饋線終端后不便再次進行時間定值的修改與調(diào)試，這就要求配電線路規(guī)劃建設時，應盡量規(guī)劃好主干線及聯(lián)絡開關的終期配置方案。則各開關的合閘延時按照終期建設方案進行設置，以確保線路改造或擴建改接后聯(lián)絡開關沿線的分段開關仍優(yōu)先合閘。

滿足上述要求的配電線路，X_L時限可考慮躲過線路斷路器第1次或第2次重合后將電送到聯(lián)絡開關的最長持續(xù)時間。此時，X_L時限可按以下公式進行整定：X_Lk=t_g max(t₁，t₂) ∑X_n Δt，式中：X_Lk稱為聯(lián)絡開關快速合閘延時。值得注意的是，聯(lián)絡開關兩側連接了不同配電線路，其合閘延時需要考慮兩側的重合送電過程，計算后取二者的最大值。

采用大功率電力電子設備作為饋線聯(lián)絡開關；通過調(diào)整饋線間的功率流動，從而控制網(wǎng)絡潮流分布。

柔性電氣開關技術是：將高頻電力電子開關應用于電磁開關，以屏蔽方式實現(xiàn)兩種技術理想化互補，使之具有適應工作條件變化并能保持良好的穩(wěn)態(tài)與動態(tài)工作能力，最終獲得功能更多、整體性能優(yōu)良、用戶適用、成本較低的一種電器優(yōu)化技術。

柔性電氣開關技術應用了電子工程中的屏蔽概念，即在兩者互補應用時應能借對方優(yōu)勢屏蔽自己的弱勢而在使用中不暴露出各自的性能缺陷。顯然，這不是用一種技術取代另一種技術，也不是在兩種技術中取折中，而是以屏蔽方式實現(xiàn)兩種技術理想化共存與互補。

柔性電氣開關技術的特點是使用高頻全控型電力電子器件而非晶閘管類器件，將工頻電工動態(tài)問題放在高頻段處理，即把不可控的毫秒級的電磁開關動態(tài)問題放到微秒級的高頻開關電路中解決，為應用屏蔽方法提供了技術支持，為大幅度提高互補式技術的性價比創(chuàng)造了必要的條件。