配电自动化系统自愈技术导则pdf

  配电自动化系统自愈技术导则 1 范围 本标准规范了中压配电网的运作时的状态识别、故障自愈实现条件及对应的预防控制、紧急控制、恢复 控制等要求，以提高配电网供电可靠性，缩小停电时间及范围。 本标准适用于指导中压配电网故障自愈功能的设计、研发、检测和运维。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本 （包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 35732 配电自动化智能终端技术规范 GB/T 33593 分布式电源并网技术方面的要求 DL/T 721 配电自动化远方终端 DL/T 860.6 电力自动化通信网络和系统 第6部分：与智能电子设备有关的变电站内通信配置描 述语言 DL/T 860.71 电力自动化通信网络和系统 第7-1部分：基本通信结构原理和模型 DL/T860.72 电力自动化通信网络和系统 第7-2部分：基础信息和通信结构——抽象通信服务接 口(ACSI) DL/T 860.73 电力自动化通信网络和系统 第7-3部分：基本通信结构公用数据类 DL/T 860.74 电力自动化通信网络和系统 第7-4部分：基本通信结构 兼容逻辑节点类和数据类 DL/T 860.7420 电力企业自动化通信网络和系统 第7-420部分：基本通信结构 分布式能源逻辑 节点 DL/T860.81 电力自动化通信网络和系统 第8-1部分：特定通信服务映射 （SCSM）—映射到MMS (ISO 9506-1和ISO 9506-2)和ISO/IEC 8802-3 DL/T 1146 DL/T 860实施技术规范 DL/T 1910 配电网分布式馈线自动化技术规范 DL/T 2057 配电网分布式馈线自动化试验技术规范 DL/T 5729 配电网规划设计技术导则 DL/T 814 配电自动化系统技术规范 DL/T 634.5101 远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准 DL/T634.5104 远动设备及系统第5-104部分：传输规约 采用标准传输协议集的IEC60870-5-101 网络访问 DL/T 634.5 远动设备及系统第5－6部分：IEC60870－5 配套标准一致性测试导则 DT/L 1883 配电网运行控制技术导则 DL/T 1936 配电自动化系统安全防护技术导则 3 术语和定义 以下术语和定义适用于本文件。 3.1 配电网故障自愈控制 fault self-healing control for distribution network 以提升配电网故障解决能力为目标，实现故障的预防控制、紧急控制与恢复控制，支撑配电网安全、 可靠与经济运行。 1 4 总则 4.1 配电网故障自愈控制应纳入配电网整体规划，依据本地区配电网网架结构、设备现状、负荷水平以 及不一样的区域供电可靠性的实际的需求进行规划设计，合理选择配电网故障自愈实现方式，分区域、分阶段 实现。 4.2 配电网故障自愈控制功能建设与改造应面向配电网调度和生产指挥，满足与相关应用系统之间的信 息交互、数据共享和综合应用等需求。 4.3 配电网故障自愈控制功能的验收与测试应遵循国家标准、行业标准，相关设备与装置应通过国家、 行业等指定机构的技术检验测试，检测应包括主站、终端/子站、通信、信息交互及相关配套设施等各部分。 4.4 配电网故障自愈控制的实现方式依赖于继电保护及馈线自动化 （含集中型、就地型、分布式、集中 就地协同型等）,应符合DT/L 1883的要求。 4.5 配电网故障自愈控制功能应基于配电网网架结构、一次设备、继电保护及安全自动装置配置情况、 通信基础条件和区域供电可靠性要求，选择正真适合的故障自愈控制实现方式。 4.6 配电网故障自愈控制功能应能自适应系统运行方式的改变，运行方式改变时宜减少对定值和参数的 修改。 4.7 配电网故障自愈控制功能应适应有源配电网。 4.8 配电网故障自愈控制安全防护应遵循DL/T 1936的要求。 5 技术条件 5.1 网架及设备要求 5.1.1 配电网故障自愈控制实施区域的网架结构应规范、运行灵活，满足DL/T 5729的要求。 5.1.2 实施配电网故障自愈控制的区域，线路主干保护分段点、大分支节点、常用联络点、重要分界点、 分布式电源并网点等关键节点，应配置配电自动化终端及相关一次设备，具备可观、可测、可控、可调 的能力。 5.1.3 接入配电网的分布式电源应具备防孤岛等功能，符合GB/T 33593的要求。 5.2 配电主站和终端要求 5.2.1 配电主站应符合DL/T 814的要求，支持配电网故障自愈功能的实现。 5.2.2 参与配电网故障自愈的配电自动化终端应符合GB/T 35732和DL/T 721的要求。 5.2.3 配电网分布式馈线自动化应遵循DL/T 1910、DL/T 2057的要求。 5.2.4 配电自动化终端之间互操作要求应遵循分布式互操作技术规范的要求。 5.3 通信要求 5.3.1 配电主站与配电自动化终端的通信方式，可采用光纤、无线 配电主站与配电自动化终端的通信规约应满足DL/T 634 系列标准的要求，宜支持DL/T 860 系列 标准和DL/T 1146等面向对象的数据模型。 6 运作时的状态 6.1 运作时的状态划分 根据配电网运行的安全性以及故障处理过程，可划分为正常状态、警戒状态、紧急状态、恢复状态。 6.2 运作时的状态识别 2 配电网故障自愈功能应能识别正常状态、警戒状态、紧急状态、恢复状态。 6.2.1 警戒状态 以下情况视为警戒状态： a）已按照N-1原则设计但不足以满足N-1原则运行； b）存在中压配电设备正向或反向重/过载； c）存在中压并网的分布式电源发电出力超出限值； d）存在中压配电设备或分布式电源并网点采集的三相电压或线电压超出规定范围； e）存在中压配电线 紧急状态 以下情况视为紧急状态： a）线路出现故障需要快速定位及隔离； b）线路出现故障跳闸，故障停电区域内存在未及时脱网的分布式电源运行； c）线路故障定位隔离后存在非故障停电区段。 6.2.3 恢复状态 以下情况视为恢复状态： a）故障隔离和非故障区段恢复供电后，故障尚未消除； b）故障消除后脱网的分布式电源尚未恢复并网运行； c）线路故障清除后，未回到正常状态运行方式。 7 预防控制 7.1 控制目标 出现警戒状态时，通过线路运行方式调整、分布式电源控制、可调负荷响应、电压/无功设备调节 等预防控制，消除设备的重/过载、分布式电源发电出力超限、电压越限等不安全状态，降低配电网发 生严重故障的风险，保障配电网持续安全可靠运行。 7.2 技术方面的要求 7.2.1 对于按照N-1原则设计但不足以满足N-1原则运行的线路，应根据线路是否故障、检修、过负 荷等情况综合分析，采取网络重构等相应控制措施。 7.2.2 线路或设备严重过载时，应结合分布式电源发电计划、负荷预测情况，制定负荷转供、分布 式电源调控、或精准负荷控制措施。 7.2.3 分布式电源并网点功率超出限值时，应采取对应控制措施。 7.2.4 配电网电压超出规定限值时，应考虑线路运行方式、分布式电源和电压/无功调节设备 的运行及是否可调控情况，制定电压/无功设备调节、分布式电源调控等控制措施。 8 紧急控制 8.1 控制目标 出现紧急状态时，通过紧急控制实现故障定位、故障隔离，迅速恢复非故障区域供电，为后续恢复 控制奠定基础。 3 8.2 技术方面的要求 8.2.1 故障定位 a）出现紧急状态时，应通过继电保护或馈线自动化系统快速确定故障位置。 b）应确定故障处理方案，最大限度减少开关操作次数。 8.2.2 故障隔离 a）应根据故障处理方案及时分闸对应开关，快速隔离故障。 b）一次设备、二次设备或通信设施异常时，宜闭锁紧急控制功能，并采取对电网安全影响最小的 应对措施。 8.2.3 迅速恢复 a）应优先恢复重要负荷供电，最大限度恢复失电负荷。 b）应进行策略校验，杜绝因转供能力不够导致设备过载或电压过低。 c）紧急控制完成后，再次故障时应仍可进行故障处理。 8.2.4 分布式电源处理 a）分布式电源宜具备接收故障自愈功能控制指令的能力。 b）故障自愈功能应考虑区域供电可靠性要求、区域电网运作时的状态、分布式电源孤岛运行能力、 低电压穿越能力等条件，合理选择分布式电源的紧急控制策略。 c）孤岛运行时，孤岛内应至少有一个分布式电源可稳定输出功率且具有黑启动能力，孤岛内分布 式电源提供的总功率应大于负荷功率。 9 恢复控制 9.1 控制目标 线路和设备故障清除后，利用互联网重构或负荷转供等恢复控制方式，使受故障影响的区域恢复为正 常状态。 9.2 技术方面的要求 9.2.1 恢复控制操作应采取比较有效措施减少或避免临时停电，宜支持自动调用合解环分析。 9.2.2 应尽快恢复所有故障隔离区段的正常供电。 9.2.3 恢复过程中，应优先恢复重要负荷。 9.2.4 应尽可能少开关操作次数。 9.2.5 恢复过程中应确保设备或线路不重过载、电压不越限。 9.2.6 对含分布式电源接入的配电线路，支持分布式电源并网控制。 4 附 录 A （资料性） 配电网故障自愈控制过程 A.1 配电网运作时的状态 配电网运作时的状态分为正常状态、警戒状态、紧急状态、恢复状态。 A.2 故障自愈控制过程 A.2.1故障自愈控制过程 a）故障自愈控制过程包括预防控制、紧急控制和恢复控制。 b）配电网运行处于警戒状态时，采取预防控制，使配电网转换为正常状态。 c）配电网运行处于紧急状态时，采取紧急控制，使配电网转换为恢复状态。 d）配电网运行处于恢复状态时，采取恢复控制，使配电网转换为正常状态。 配电网运作时的状态与故障自愈过程控制的关系如图A.1所示。 图A.1 配电网运作时的状态与故障自愈控制过程关系 5 附 录 B （资料性） 配电网故障自愈控制评价指标 B.1 预防控制评价指标 配电网故障自愈的预防控制评价指标最重要的包含配电线路联络率、配电线”通过率、配电线 路分段数、故障自愈控制覆盖率、分布式电源感知率、分布式电源可控率等。 B.1.2 配电线路联络率 指存在有效联络点的配电线路数与该区域内配电线路总数的比值，表征了负荷转移路径的多少。 B.1.2 配电线”通过率 指通过 “N-1”校核的配电线路数与该区域内配电线路总数的比值，表征了负荷转移能力的强弱。 B.1.3 配电线路分段数 指配电主干线路的分段数目，表征了故障隔离区段的大小。 B.1.4 故障自愈控制覆盖率 指投运故障自愈功能的配电线路数与该区域内配电线路总数的比值，表征了故障自愈控制技术的应 用范围，以及对配电网故障的快速处置能力。 B.1.5 分布式电源感知率 配电网可观测的中低压并网分布式电源装机容量占总装机容量的比值，表征了分布式电源发电出力 的可感知能力。 B.1.6 分布式电源可控率 配电网可调控的中低压并网分布式电源装机容量占总装机容量的比值，表征了配电网中分布式电源 的可调控能力。 B.2 紧急控制评价指标 配电网自愈紧急控制评价指标最重要的包含配网故障维持的时间、配网故障隔离准确率等。 B.2.1 配网故障维持的时间 指配电网故障发生到紧急控制后故障恢复所持续的时间，表征了各类紧急控制手段的时效性；按时 间长短，可分为毫秒级、秒级、分钟级、十分钟级、小时级等。 其中，毫秒级控制手段包括继电保护、智能分布式馈线自动化-速动型等，秒级控制手段包括重合 闸、智能分布式馈线自动化-缓动型等，分钟级控制手段包括主站集中型馈线自动化-全自动模式、电压 -时间型馈线自动化、单相接地自动选线/选段等，十分钟级控制手段包括主站集中型馈线自动化-半自 动模式、单相接地选线/选段试拉、变电站母线全停自动恢复等，小时级控制手段包括变电站母线全停 人工恢复等。 B.2.2 配网故障隔离准确率 指配电线路故障发生后，准确隔离故障的次数与配电中压线路故障总次数之比；表征了各类紧急控 制手段实施的有效性。 6 不同的紧急控制手段可将配网故障限定在不同的影响区域内，如单一用户 （继电保护）、单一馈线 段/分支线 （继电保护，馈线自动化，单相接地选段隔离，断线故障选段隔离）、一条中压线路 （继电

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