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1、常規(guī)FA存在的問題
常規(guī)型FA技術(shù)，不管是集中型FA，還是電壓時(shí)間型FA、電壓電流時(shí)間型FA和自適應(yīng)綜合型FA等就地型FA技術(shù)，有一個(gè)共同的缺陷：當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，變電站出線開關(guān)跳閘，造成整條線路停電。對(duì)于就地型FA，還需要在變電站出線斷路器設(shè)置一次到三次的重合閘功能，故障隔離和供電恢復(fù)過程中，對(duì)線路造成多次沖擊，非故障路徑的用戶也會(huì)感受多次停復(fù)電。
常規(guī)型FA技術(shù)還有更致命的問題：對(duì)于多聯(lián)絡(luò)線路，當(dāng)運(yùn)行方式改變后，為確保饋線自動(dòng)化正確動(dòng)作，需對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行調(diào)整，尤其對(duì)于多分支且分支上還有分段器的線路保護(hù)定值調(diào)整極為復(fù)雜。更進(jìn)一步，對(duì)于分布式電源接入環(huán)境下的配電網(wǎng)，傳統(tǒng)保護(hù)會(huì)因?yàn)镈G的注入而失效或者不靈敏，或者說保護(hù)定值的調(diào)整變得不可能。一定意義上，每一個(gè)分布式電源和原來的單輻射型網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)組成了一個(gè)微型的配電環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。大量分布式電源的接入，比之于常規(guī)意義的雙側(cè)電源供電的配電環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)更加復(fù)雜的網(wǎng)狀形多環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)。環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分布式電源接入環(huán)境下的保護(hù)和配電自動(dòng)化，需要考慮潮流和故障電流的雙向性，以及不同方向下故障電流大小的不同和對(duì)應(yīng)保護(hù)定值的不同。由于傳統(tǒng)的保護(hù)配置和常規(guī)型FA已經(jīng)不能滿足要求。
Enet270為能聯(lián)電氣最新推出的基于61850/Goose的新一代分布式保護(hù)智能FTU，基于Enet270可以實(shí)現(xiàn)智能分布式主動(dòng)配電網(wǎng)FA方案，該方案解決了環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分布式電源接入環(huán)境下的保護(hù)配合問題，對(duì)應(yīng)的饋線自動(dòng)化能迅速定位和隔離故障，還避免了常規(guī)型FA會(huì)造成全線路停電和多次重合給線路造成沖擊的問題。
2、Enet270區(qū)域差動(dòng)保護(hù)機(jī)制
圖1是分布能源接入環(huán)境下的配電線路的典型結(jié)構(gòu)圖。引入?yún)^(qū)域差動(dòng)保護(hù)技術(shù)之后，保護(hù)定值針對(duì)一個(gè)區(qū)域，根據(jù)基爾霍夫電流定律，針對(duì)一個(gè)區(qū)域ΣI=0，理論上，任何環(huán)境下的區(qū)域保護(hù)定值都是0。實(shí)際的保護(hù)定值應(yīng)該是大于0的某一個(gè)值Id。這個(gè)Id和區(qū)域無關(guān)，只和ΣI中各個(gè)分量采樣和計(jì)算誤差有關(guān)。亦即，常規(guī)型FA技術(shù)中，保護(hù)定值調(diào)整困難和無法設(shè)置的問題在區(qū)域差動(dòng)保護(hù)技術(shù)完全不存在了。
考慮圖2中的典型差動(dòng)區(qū)域，可能故障點(diǎn)有三處。位置1發(fā)生故障時(shí)，K12速斷跳開，完成故障隔離。位置2發(fā)生故障時(shí)，k12過流但方向閉鎖不跳，k11過流速斷跳開，完成故障隔離。
位置3發(fā)生故障時(shí)，需要采用區(qū)域差動(dòng)保護(hù)。由基爾霍夫電流定律可知，當(dāng)線路正常時(shí)：
如果不滿足此式，說明存在故障點(diǎn)3，這時(shí)位置3相鄰區(qū)域的K1，K2，K11，K12跳閘，故障隔離。
由上可知，要完成區(qū)域差動(dòng)保護(hù)需要區(qū)域相關(guān)節(jié)點(diǎn)共享電壓、電流值（有效值+相位）。因此，K1，K2，K11，K12相互間必須能實(shí)現(xiàn)對(duì)等通信，即任何一個(gè)開關(guān)能和相鄰所有開關(guān)通信，一方面把自己的信息發(fā)送給所有相鄰的其他開關(guān)，另一方面，任何一個(gè)開關(guān)能收到相鄰所有開關(guān)的信息。通過相互之間的協(xié)調(diào)，每一個(gè)開關(guān)均能判斷故障點(diǎn)是否在自己的動(dòng)作區(qū)域內(nèi)，若則啟動(dòng)跳閘，否則不動(dòng)作。如此，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，能快速實(shí)現(xiàn)故障定位和故障隔離，同時(shí)對(duì)非故障區(qū)域不造成任何沖擊。
3、基于Enet270的智能分布式FA機(jī)制
智能分布式FA部署在圖1所示區(qū)域（分段開關(guān)+聯(lián)絡(luò)開關(guān)），具體過程如下：
（1）如果線路發(fā)生故障，在故障點(diǎn)電源側(cè)配電終端檢測(cè)到故障信號(hào)，負(fù)荷側(cè)配電終端檢測(cè)不到故障。相鄰配電終端之間通過對(duì)等通信交換故障信息即可定位故障。
（2）利用高速光纖以太網(wǎng)通信，采用IEC61850/GOOSE協(xié)議傳輸，在200ms內(nèi)完成故障的定位隔離。智能分布式FA應(yīng)能聯(lián)動(dòng)故障相關(guān)節(jié)點(diǎn)動(dòng)作。
（3）聯(lián)絡(luò)開關(guān)發(fā)出合閘或閉鎖命令，實(shí)現(xiàn)全區(qū)域自動(dòng)恢復(fù)供電。
（4）相鄰下級(jí)開關(guān)拒動(dòng)或者失靈應(yīng)控制本開關(guān)立即跳閘
（5）閉鎖功能的延時(shí)撤銷。
（6）FA動(dòng)作的同時(shí)啟動(dòng)后備保護(hù)防拒動(dòng)。
圖3描述了智能分布式FA機(jī)制的整個(gè)過程。
4、基于區(qū)域差動(dòng)保護(hù)的FA技術(shù)的應(yīng)用
基于區(qū)域差動(dòng)保護(hù)的饋線自動(dòng)化技術(shù)需要有終端之間對(duì)等通信的獨(dú)立光纖網(wǎng)絡(luò)，在此前提下適用于任何形式的配電一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域供電恢復(fù)的FA功能。
該FA方案，要求所有開關(guān)配斷路器，具有保護(hù)跳閘功能。針對(duì)圖1的典型網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)TU應(yīng)用描述如下：
（1） 變電站出線開關(guān)速斷保護(hù)時(shí)間整定為300ms~500ms，只有在區(qū)域差動(dòng)的所有FTU處理失敗的情況下，變電站出線開關(guān)才動(dòng)作。
（2） FTU具備區(qū)域差動(dòng)保護(hù)功能，差動(dòng)區(qū)域可配置，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間控制在150ms以內(nèi)（含斷路器動(dòng)作延時(shí)）。
（3） 饋線開關(guān)具備分布式智能自愈控制功能，可向相鄰開關(guān)發(fā)送、接收故障信息，開關(guān)拒動(dòng)信息。動(dòng)作時(shí)間控制在200ms以內(nèi)。
（4） 分支線路配備帶方向閉鎖的速斷與過流保護(hù)。
（5） 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間必須保證當(dāng)故障不在變電站出線開關(guān)與第一級(jí)分段開關(guān)之間時(shí)，出線開關(guān)不能跳閘（一般此時(shí)間為300~500ms）
（6） 故障點(diǎn)前側(cè)開關(guān)拒動(dòng)時(shí)，要將故障點(diǎn)前側(cè)開關(guān)前一級(jí)開關(guān)跳開。
（7） 線路波動(dòng)等異常情況不會(huì)引起開關(guān)誤動(dòng)。
（8） 聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān)可設(shè)，并具備相應(yīng)合法性檢驗(yàn)功能，確保聯(lián)絡(luò)開關(guān)必須處于分閘狀態(tài)。
（9） 開環(huán)配電網(wǎng)含恢復(fù)供電機(jī)制，聯(lián)絡(luò)開關(guān)收到相關(guān)信息后，確定合閘或分閘狀態(tài)。
（10） 可區(qū)分瞬時(shí)故障與永久故障（故障隔離恢復(fù)供電后的一次重合閘）。
（11） 失靈保護(hù)：配電站、聯(lián)絡(luò)開關(guān)內(nèi)饋線開關(guān)失靈，應(yīng)有相應(yīng)保護(hù)措施。
（12） 當(dāng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)的裝置通信異�；蛘哐b置異常時(shí)，應(yīng)閉鎖差動(dòng)保護(hù)和分布式FA。
（13） 具備智能終端必備的測(cè)控功能、通信功能（含擴(kuò)展GOOSE、SV）、對(duì)時(shí)功能、故障錄波功能、接地選線功能、HMI等。
（14） 應(yīng)采用IEC61850建模，并映射到104、GOOSE、SV實(shí)現(xiàn)通信連接。
（15） 裝置應(yīng)具備常規(guī)配電終端保護(hù)措施。
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