綜合配電自動化終端的設(shè)計及實現(xiàn)

考慮到上述情況，筆者提出分支線路配置集保護測控、無功補償、無源自供電、多種通信接口功能于一體的配電自動化終端。

首先，將分支線路的負荷開關(guān)更換為真空斷路器，為分支線路配置專門的保護。

在分支回路故障情況下，由分支線路斷路器切除故障，可以實現(xiàn)保護級的故障隔離。已有的配網(wǎng)自動化無論采用何種方案，故障隔離均不可能達到保護級(也就是能在1s內(nèi)隔離故障)，一般的時間為幾十秒或數(shù)分鐘，而采用此方案，故障切除可以在1s內(nèi)可靠完成，大大縮短了停電時間，提高了供電可靠性。

分支線路配置保護大大簡化了保護配合，所有分支回路的保護獨自整定，不需要和其他回路配合，如果分支回路下還有分支(如開閉所)，則可以同下面的分支回路的保護進行時間上的配合即可，變電站的線路出線保護只需要同所有分支回路保護的最長延時配合，有一定級差即可，保護整定和配合都非常簡單。

分支線路配置保護減少了對線路負荷的沖擊，分支斷路器切除分支回路故障后，變電站線路保護元件返回，如果分支回路帶重合閘，僅對該分支存在沖擊的可能(合閘到永久故障)，提高了設(shè)備運行安全。

其次，分支線路配置集成靜止無功發(fā)生器SVG，實現(xiàn)分支線路動態(tài)無功補償。

SVG并聯(lián)于電網(wǎng)中，相當(dāng)于一個可變的無功電流源，通過調(diào)節(jié)逆變器交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流的幅值和相位，迅速吸收或者發(fā)出所需要的無功功率，實現(xiàn)快速動態(tài)調(diào)節(jié)無功的目的。當(dāng)采用直接電流控制時，直接對交流側(cè)電流進行控制，不僅可以跟蹤補償沖擊型負載的沖擊電流，而且可以對諧波電流也進行跟蹤補償。

再次，提供完善而可靠的自供電功能，裝置自帶免維護的電池及完善的電源管理程序，在進線故障情況下可保證裝置的正常工作及跳閘，解決失電時配電終端設(shè)備工作和斷路器操作的電源問題。

最后，支持多種標準自動化接口，支持多種通用遠動規(guī)約，自動化接口模塊插拔式獨立設(shè)計，方便更換和配置。

綜合配電自動化終端實現(xiàn)

綜合配電自動化終端，采用高性能DSP處理器硬件平臺和嵌入式實時操作系統(tǒng)，集成保護測控、SVG、無源自供電、通訊功能于一體，是智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的低壓配電終端。

本終端配備以下保護功能，如圖二，三所示：

1)瞬時速斷、定時限過流保護和接地保護，接地保護的零序電流可由三相電流計算或外接零序CT輸入。

2)反時限過流保護，符合IEC255-4標準的反時限特性。

3)具備二次諧波閉鎖功能，避免投入變壓器時過電流保護誤動作。

本終端配備SVG，橋式變流電路結(jié)構(gòu)采用當(dāng)前主流的電壓型結(jié)構(gòu)，SVG實時檢測負載電流的正序、負序、零序、有功、無功和諧波分量，由可關(guān)斷電力電子器件(IGBT)控制，輸出一個與所需補償電流大小相同，方向相反的電流與之抵消，IGBT開關(guān)頻率達到6000HZ，可實現(xiàn)連續(xù)、快速的大范圍無功感性與容性雙向調(diào)節(jié)，使終端所配置的SVG不但具有良好的無功補償能力，補償基波無功電流，也可同時對諧波電流進行補償，達到改善電能質(zhì)量的目的。

本終端配備自供電源，包括CT取能或PT取能，系統(tǒng)工作采用以電網(wǎng)電流或電壓供電為主，太陽能作為后備，鋰電池，鉛電池，操作電容輔供電。大容量的電池組系統(tǒng)采用電源泵技術(shù)，先進的線路電流控制充電技術(shù)和數(shù)控定期自動完全放電活化處理技術(shù)，大大延長電池使用壽命。當(dāng)線路電流低于額定值的5%時，由電池組供電。終端在非跳閘時功耗小于4MA，使電池容量至少維持裝置正常工作一周時間。在外部失電時，低能量脈沖跳閘方式所需能量由電容儲能提供，可保證至少兩次合-跳輸出，滿足配電網(wǎng)故障恢復(fù)過程中智能控制策略的需要。