[发明专利]一种10kV环网配电线路自动化故障隔离及自愈的控制系统及方法

权利要求书

1.一种10kV环网配电线路自动化故障隔离及自愈的控制系统，其特征在于，包括监控中心工作站、系统软件以及设于开闭所内的微机综合保护装置、智能网关、多功能电力监控终端A和设于变电所的多个多功能电力监控终端B，所述微机综合保护装置和智能网关用于与监控中心工作站及系统软件配合实现对10kV环网馈线电源侧回路远程控制，所述多功能电力监控终端A用于监测10kV环网馈线电源侧回路的电力运行参数，所述多功能电力监控终端B用于监测10kV环网各节点高压进线回路的电力运行参数以及远程分合闸控制，所述监控中心工作站及系统软件用于实现10kV环网配电线路的高压回路电力运行参数实时计量监测、开关运行状态监控、实时报警、人机交互，所述智能网关、多功能电力监控终端等现场智能终端设备用于实现10kV环网配电线路故障定位、故障隔离、高压联锁控制和网络重构；

所述控制系统的控制方法包括：

(1)故障诊断：结合10kV环网线路中各变电所变压器额定容量，计算得出线路中各节点高压进线开关的额定电流，在现场各监控终端设置不同的过负荷电流阈值，若现场各监控终端监测到实际运行电流大于此阈值时，通过终端发跳闸信号使得高压开关分闸；按照10kV环网配电线路结构，设开关1和开关n为开闭所馈线电源侧回路高压断路器，开关2至开关n-1为各变电所10kV环网各节点环网柜高压负荷开关，当线路中出现过负荷故障时，由终端2至终端n-1进行保护动作，线路上开关2至开关n-1中必定有某开关跳闸动作，以此诊断为过电流保护动作；当线路中出现瞬间短路故障时，由终端1至终端n进行保护动作，线路上开关1或开关n跳闸动作，以此诊断为电流速断保护动作；

(2)故障区域定位：故障诊断完成后，系统迅速反馈各终端实时采集的电流、高压开关状态数据，与保护整定值进行比较，以此依据对发生保护动作的故障线路区域进行自动精准定位；

(3)故障区域隔离：故障区域定位完成后，故障区域相关的监控终端向区域两侧相邻的高压负荷开关发送控制命令，使得故障区域两侧相邻的高压负荷开关自动分闸，实现故障区域的快速自动隔离；

(4)非故障区域恢复：故障区域隔离完成后，现场终端设备根据事先已完成的相互捆绑节点网络变量逻辑连接，进行现场终端设备的互操作，自动匹配故障处理预案；各监控终端向非故障区域内的负荷开关包括开环点发送恢复合闸的控制命令，重新组建配电网络，对非故障区域快速自动恢复供电。

2.根据权利要求1所述的一种10kV环网配电线路自动化故障隔离及自愈的控制系统，其特征在于，所述系统配置光纤交换机组建光纤专网，通过网络控制器实现主干通信网络与现场控制子网的无缝链接，达到监控中心控制命令的准确下达和底层设备数据的及时上传。

3.根据权利要求1所述的一种10kV环网配电线路自动化故障隔离及自愈的控制系统，其特征在于，所述环网配电线路采用双电源手拉手单环网接线方式，采用闭环设计、实际开环运行方式，并设定开关1和开关n为开闭所馈线电源侧回路高压断路器，开关2至开关n-1为各变电所10kV环网各节点环网柜高压负荷开关。