綜合配電自動(dòng)化終端的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

考慮到上述情況，筆者提出分支線路配置集保護(hù)測(cè)控、無(wú)功補(bǔ)償、無(wú)源自供電、多種通信接口功能于一體的配電自動(dòng)化終端。

首先，將分支線路的負(fù)荷開(kāi)關(guān)更換為真空斷路器，為分支線路配置專(zhuān)門(mén)的保護(hù)。

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(shí)現(xiàn)保護(hù)級(jí)的故障隔離。已有的配網(wǎng)自動(dòng)化無(wú)論采用何種方案，故障隔離均不可能達(dá)到保護(hù)級(jí)(也就是能在1s內(nèi)隔離故障)，一般的時(shí)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(shí)間，提高了供電可靠性。

分支線路配置保護(hù)大大簡(jiǎn)化了保護(hù)配合，所有分支回路的保護(hù)獨(dú)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(kāi)閉所)，則可以同下面的分支回路的保護(hù)進(jìn)行時(shí)間上的配合即可，變電站的線路出線保護(hù)只需要同所有分支回路保護(hù)的最長(zhǎng)延時(shí)配合，有一定級(jí)差即可，保護(hù)整定和配合都非常簡(jiǎn)單。

分支線路配置保護(hù)減少了對(duì)線路負(fù)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(hù)元件返回，如果分支回路帶重合閘，僅對(duì)該分支存在沖擊的可能(合閘到永久故障)，提高了設(shè)備運(yùn)行安全。

其次，分支線路配置集成靜止無(wú)功發(fā)生器SVG，實(shí)現(xiàn)分支線路動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。

SVG并聯(lián)于電網(wǎng)中，相當(dāng)于一個(gè)可變的無(wú)功電流源，通過(guò)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(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)功的目的。當(dāng)采用直接電流控制時(shí)，直接對(duì)交流側(cè)電流進(jìn)行控制，不僅可以跟蹤補(bǔ)償沖擊型負(fù)載的沖擊電流，而且可以對(duì)諧波電流也進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。

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

最后，支持多種標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化接口，支持多種通用遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約，自動(dòng)化接口模塊插拔式獨(dú)立設(shè)計(jì)，方便更換和配置。

綜合配電自動(dòng)化終端實(shí)現(xiàn)

綜合配電自動(dòng)化終端，采用高性能DSP處理器硬件平臺(tái)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，集成保護(hù)測(cè)控、SVG、無(wú)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(hù)功能，如圖二，三所示：

1)瞬時(shí)速斷、定時(shí)限過(guò)流保護(hù)和接地保護(hù)，接地保護(hù)的零序電流可由三相電流計(jì)算或外接零序CT輸入。

2)反時(shí)限過(guò)流保護(hù)，符合IEC255-4標(biāo)準(zhǔn)的反時(shí)限特性。

3)具備二次諧波閉鎖功能，避免投入變壓器時(shí)過(guò)電流保護(hù)誤動(dòng)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(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流的正序、負(fù)序、零序、有功、無(wú)功和諧波分量，由可關(guān)斷電力電子器件(IGBT)控制，輸出一個(gè)與所需補(bǔ)償電流大小相同，方向相反的電流與之抵消，IGBT開(kāi)關(guān)頻率達(dá)到6000HZ，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、快速的大范圍無(wú)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(wú)功補(bǔ)償能力，補(bǔ)償基波無(wú)功電流，也可同時(shí)對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償，達(dá)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(yáng)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(jìn)的線路電流控制充電技術(shù)和數(shù)控定期自動(dòng)完全放電活化處理技術(shù)，大大延長(zhǎng)電池使用壽命。當(dāng)線路電流低于額定值的5%時(shí)，由電池組供電。終端在非跳閘時(shí)功耗小于4MA，使電池容量至少維持裝置正常工作一周時(shí)間。在外部失電時(shí)，低能量脈沖跳閘方式所需能量由電容儲(chǔ)能提供，可保證至少兩次合-跳輸出，滿(mǎn)足配電網(wǎng)故障恢復(fù)過(guò)程中智能控制策略的需要。