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1、(10)申请公布号 CN 102882195 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 8 2 1 9 5 A *CN102882195A* (21)申请号 201210408405.X (22)申请日 2012.10.24 H02H 7/26(2006.01) (71)申请人江苏省电力公司扬州供电公司 地址 225009 江苏省扬州市维扬路179号 申请人国电南瑞科技股份有限公司 江苏省电力公司 国家电网公司 (72)发明人丁建忠 沈浩东 周捷 刘明祥 陈艳 周峰 夏燕东 (74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人董建林 (54) 发明。
2、名称 智能纵向互联馈线自动化系统 (57) 摘要 本发明公开了一种智能纵向互联馈线自动化 系统，包括智能配电终端，且位于同一供电拓扑网 络内的相邻智能配电终端之间通过纵向通信规约 实现信息交互，在配电线路发生故障后，智能终端 通过对本身信号以及相邻智能配电终端信号进行 综合处理、逻辑判断，在变电站出口开关动作前， 实现故障定位、故障区域隔离和非故障区域恢复 供电动作。本发明提供的智能纵向互联馈线自 动化系统，通过高效的纵向通信规约，与同一供电 拓扑网络内相邻智能分布式配电终端实现信息 交互，智能配电终端进行综合处理、逻辑判断的智 能纵向互联馈线自动化技术，可以实现非故障区 域零时间停电，有效提。
3、高供电可靠性，降低停电时 间。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/2页 2 1.智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：包括智能配电终端，且位于同一供电 拓扑网络内的相邻智能配电终端之间通过纵向通信规约实现信息交互，在配电线路发生故 障后，智能终端通过对本身信号以及相邻智能配电终端信号进行综合处理、逻辑判断，在变 电站出口开关动作前，实现故障定位、故障区域隔离和非故障区域恢复供电动作。 2.根据权利要求1所述的智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：所述。
4、智能配电 终端内部设置有对每半个工频基波的信号进行计算的DFT算法模块。 3.根据权利要求1所述的智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：所述智能配电 终端上的纵向通信规约接口包括IECIEC60870-5-101协议接口、IEC60870-5-104协议接口 和自定义规约通信接口。 4.根据权利要求1所述的智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：所述智能配电 终端上的通信接口包括RJ45以太网接口、RS232/485串行口。 5.根据权利要求1所述的智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：所述故障定位 的方法为：在配电线路上，若某一分段开关的某一相流过了超过电流整定值的故障电流，则 其所对应。
5、的智能配电终端报过流故障信号，并通过纵向通信规约向相邻智能配电终端发送 过流故障信息；若同一供电拓扑网络内仅有一个智能配电终端报过流故障信号，则故障发 生在该分段开关为端点的配电区域内；若同一供电拓扑网络内有两个以上智能配电终端报 过流故障信号，则故障发生在该分段开关所位于的配电区域内。 6.根据权利要求1所述的智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：所述故障区域 隔离的方法为： （a1）若以某一分段开关为端点的配电区域内均没有发生故障，则即使该分段开关流过 了故障电流，该分段开关也不跳闸隔离； （a2）若以某一分段开关为端点的配电区域内发生故障，则该分段开关立即跳闸，隔离 故障区域； （a3。
6、）若某一分段开关收到与其相邻的分段开关发来的开关拒分信号，则该分段开关立 即跳闸，隔离故障区域。 7.根据权利要求1所述的智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：所述非故障区 域恢复供电的方法为：联络开关正常运行方式下处于分闸状态，且其两侧均带电，若联络开 关的一侧发生故障，则分段开关自动实现故障区域隔离，使得该联络开关一侧失电： （b1）若联络开关的一侧失电，且故障发生在以该联络开关为端点的配电区域内，则该 联络开关保持分闸状态； （b2）若联络开关的一侧失电，且以该联络开关为端点的配电区域内均没有发生故障： 若在预先整定的合闸延时时间内，收到无故障分段开关隔离后依次发送回的跳闸成功信 号，。
7、该联络开关自动合闸，恢复非故障区域供电；若在预先整定的合闸延时时间后，没有收 到无故障分段开关隔离后依次发送回的跳闸成功信号，该联络开关保持分闸状态； （b3）若联络开关收到与其相邻的开关发来的开关拒分信号，则该联络开关保持分闸状 态； （b4）若联络开关的两侧均带电，则该联络开关保持分闸状态。 8.根据权利要求1所述的智能纵向互联馈线自动化系统，其特征在于：还包括考虑瞬 时性故障的智能分布式急救方法，所述考虑瞬时性故障的智能分布式急救方法为： 权 利 要 求 书CN 102882195 A 2/2页 3 （c1）对于经历了故障电流并跳闸的分段开关，在该分段开关一侧带电的条件下，开放 该分段开。
8、关的一次快速重合闸功能：若该分段开关快速重合失败并导致该分段开关再次跳 闸，则自动锁闭该分段开关于分闸状态，并向该分段开关的相邻分段开关发送重合失败信 息；若该分段开关快速重合成功，则向该分段开关的相邻分段开关发送重合成功信息； （c2）对于未经历故障电流并已跳闸的分段开关，禁止该分段开关的重合闸功能，在该 分段开关跳闸后的一定时间内：若收到该分段开关的相邻分段开关发送的重合失败信息或 没有收到其相邻分段开关发送的任何信息，则自动锁闭该分段开关于分闸状态；若收到该 分段开关相邻分段开关发送的重合成功信息，则驱动该分段开关合闸； （c3）对于未跳闸的分段开关以及重合成功的分段开关，若收到该分段开。
9、关的相邻分段 开关发送的重合成功信息，则置之不理。 权 利 要 求 书CN 102882195 A 1/4页 4 智能纵向互联馈线自动化系统 技术领域 0001 本发明涉及配电自动化技术，尤其涉及一种智能纵向互联馈线自动化技术，属于 电力系统及其自动化领域。 背景技术 0002 配电网作为输配电系统的最后一个环节，其实现自动化的程度与供用电的质量和 可靠性密切相关。智能配电网是智能电网建设中的重要的一环，它将现代计算机技术、通信 网络技术集于一体，对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制，是改进供电质量、 提高供电可靠性、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段。 0003 目前常见。
10、的几种馈线自动化系统包括主站集中式馈线自动化（DA）系统、电压型带 时限馈线自动化系统、基于重合器的馈线自动化系统、看门狗断路器方式馈线自动化系统、 故障指示器模式系统等，但目前应用的几种馈线自动化方式缺点也比较明显，如故障隔离 时间长、需要全线路停电、甚至需要多次重合来排除故障、或者人工巡检方式来排查故障区 域，影响到了供电的可靠性和供电质量。 发明内容 0004 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种通过高速通信通道， 通过高效的纵向通信规约，与同一供电拓扑网络内相邻智能分布式配电终端实现信息交 互，智能配电终端进行综合处理、逻辑判断的智能纵向互联馈线自动化技术，可以实现非。
11、故 障区域零时间停电，有效提高供电可靠性，降低停电时间。 0005 技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： 0006 智能纵向互联馈线自动化系统，包括智能配电终端，且位于同一供电拓扑网络内 的相邻智能配电终端之间通过纵向通信规约实现信息交互，在配电线路发生故障后，智能 终端通过对本身信号以及相邻智能配电终端信号进行综合处理、逻辑判断，在变电站出口 开关动作前，实现故障定位、故障区域隔离和非故障区域恢复供电动作。 0007 本案主要应用于10kV的配电线路。 0008 优选的，所述智能配电终端内部设置有对每半个工频基波的信号进行计算的DFT 算法模块。 0009 优选的，所述智能。
12、配电终端上的纵向通信规约接口包括IECIEC60870-5-101协议 接口、IEC60870-5-104协议接口和自定义规约通信接口等。 0010 优选的，所述智能配电终端上的通信接口包括RJ45以太网接口、RS232/485串行 口等，比如2个RJ45以太网接口和4个RS232/485串行口。 0011 优选的，所述故障定位、故障区域隔离和非故障区域恢复供电具体实现方法如下 述。 0012 故障定位的方法 0013 在配电线路上，若某一分段开关的某一相流过了超过电流整定值的故障电流，则 说 明 书CN 102882195 A 2/4页 5 其所对应的智能配电终端报过流故障信号，并通过纵向通。
13、信规约向相邻智能配电终端发送 过流故障信息；若同一供电拓扑网络内仅有一个智能配电终端报过流故障信号，则故障发 生在该分段开关为端点的配电区域内；若同一供电拓扑网络内有两个以上智能配电终端报 过流故障信号，则故障发生在该分段开关所位于的配电区域内。 0014 故障区域隔离的方法 0015 （a1）若以某一分段开关为端点的配电区域内均没有发生故障，则即使该分段开关 流过了故障电流，该分段开关也不跳闸隔离； 0016 （a2）若以某一分段开关为端点的配电区域内发生故障，则该分段开关立即跳闸， 隔离故障区域； 0017 （a3）若某一分段开关收到与其相邻的分段开关发来的开关拒分信号，则该分段开 关立即。
14、跳闸，隔离故障区域。 0018 非故障区域恢复供电的方法 0019 联络开关，正常运行方式下处于分闸状态，且其两侧均带电，若联络开关的一侧发 生故障，则分段开关自动实现故障区域隔离，使得该联络开关一侧失电： 0020 （b1）若联络开关的一侧失电，且故障发生在以该联络开关为端点的配电区域内， 则该联络开关保持分闸状态； 0021 （b2）若联络开关的一侧失电，且以该联络开关为端点的配电区域内均没有发生故 障：若在预先整定的合闸延时时间内，收到无故障分段开关隔离后依次发送回的跳闸成功 信号，该联络开关自动合闸，恢复非故障区域供电；若在预先整定的合闸延时时间后，没有 收到无故障分段开关隔离后依次发。
15、送回的跳闸成功信号，该联络开关保持分闸状态； 0022 （b3）若联络开关收到与其相邻的开关发来的开关拒分信号，则该联络开关保持分 闸状态； 0023 （b4）若联络开关的两侧均带电，则该联络开关保持分闸状态。 0024 优选的，还包括考虑瞬时性故障的智能分布式急救方法，所述考虑瞬时性故障的 智能分布式急救方法为： 0025 （c1）对于经历了故障电流并跳闸的分段开关，在该分段开关一侧带电的条件下， 开放该分段开关的一次快速重合闸功能：若该分段开关快速重合失败并导致该分段开关 再次跳闸，则自动锁闭该分段开关于分闸状态，并向该分段开关的相邻分段开关发送重合 失败信息；若该分段开关快速重合成功，则。
16、向该分段开关的相邻分段开关发送重合成功信 息； 0026 （c2）对于未经历故障电流并已跳闸的分段开关，禁止该分段开关的重合闸功能， 在该分段开关跳闸后的一定时间内：若收到该分段开关的相邻分段开关发送的重合失败信 息或没有收到其相邻分段开关发送的任何信息，则自动锁闭该分段开关于分闸状态；若收 到该分段开关相邻分段开关发送的重合成功信息，则驱动该分段开关合闸； 0027 （c3）对于未跳闸的分段开关以及重合成功的分段开关，若收到该分段开关的相邻 分段开关发送的重合成功信息，则置之不理。 0028 上述考虑瞬时性故障的智能分布式急救方法中的分段开关包括变电站出口开关。 0029 有益效果：本发明提。
17、供的智能纵向互联馈线自动化系统，通过高效的纵向通信规 约，与同一供电拓扑网络内相邻智能分布式配电终端实现信息交互，智能配电终端进行综 说 明 书CN 102882195 A 3/4页 6 合处理、逻辑判断的智能纵向互联馈线自动化技术，可以实现非故障区域零时间停电，有效 提高供电可靠性，降低停电时间。 附图说明 0030 图1为本发明的一个应用实例示意图； 0031 图2为本发明的一个应用效果示意图。 具体实施方式 0032 下面结合附图对本专利作更进一步的说明。 0033 一种智能纵向互联馈线自动化系统，包括智能配电终端，且位于同一供电拓扑网 络内的相邻智能配电终端之间通过纵向通信规约实现信息。
18、交互，在配电线路发生故障后， 智能终端通过对本身信号以及相邻智能配电终端信号进行综合处理、逻辑判断，在变电站 出口开关动作前，实现故障定位、故障区域隔离和非故障区域恢复供电动作；并且本系统同 时还提供一种考虑瞬时性故障的智能分布式急救方法。 0034 所述智能配电终端内部设置有对每半个工频基波的信号进行计算的DFT算法模 块； 所述智能配电终端上的通信接口包括RJ45以太网接口、RS232/485串行口和纵向通信 规约接口，所述纵向通信规约接口包括IECIEC60870-5-101协议接口、IEC60870-5-104协 议接口和自定义规约通信接口等。 0035 优选的，所述故障定位、故障区域。
19、隔离、非故障区域恢复供电、考虑瞬时性故障的 智能分布式急救具体实现方法如下述。 0036 故障定位的方法 0037 在配电线路上，若某一分段开关的某一相流过了超过电流整定值的故障电流，则 其所对应的智能配电终端报过流故障信号，并通过纵向通信规约向相邻智能配电终端发送 过流故障信息；若同一供电拓扑网络内仅有一个智能配电终端报过流故障信号，则故障发 生在该分段开关为端点的配电区域内；若同一供电拓扑网络内有两个以上智能配电终端报 过流故障信号，则故障发生在该分段开关所位于的配电区域内。 0038 故障区域隔离的方法 0039 （a1）若以某一分段开关为端点的配电区域内均没有发生故障，则即使该分段开关。
20、 流过了故障电流，该分段开关也不跳闸隔离； 0040 （a2）若以某一分段开关为端点的配电区域内发生故障，则该分段开关立即跳闸， 隔离故障区域； 0041 （a3）若某一分段开关收到与其相邻的分段开关发来的开关拒分信号，则该分段开 关立即跳闸，隔离故障区域。 0042 非故障区域恢复供电的方法 0043 联络开关正常运行方式下处于分闸状态，且其两侧均带电，若联络开关的一侧发 生故障，则分段开关自动实现故障区域隔离，使得该联络开关一侧失电： 0044 （b1）若联络开关的一侧失电，且故障发生在以该联络开关为端点的配电区域内， 则该联络开关保持分闸状态； 0045 （b2）若联络开关的一侧失电，且。
21、以该联络开关为端点的配电区域内均没有发生故 说 明 书CN 102882195 A 4/4页 7 障：若在预先整定的合闸延时时间内，收到无故障分段开关隔离后依次发送回的跳闸成功 信号，该联络开关自动合闸，恢复非故障区域供电；若在预先整定的合闸延时时间后，没有 收到无故障分段开关隔离后依次发送回的跳闸成功信号，该联络开关保持分闸状 态； 0046 （b3）若联络开关收到与其相邻的开关发来的开关拒分信号，则该联络开关保持分 闸状态； 0047 （b4）若联络开关的两侧均带电，则该联络开关保持分闸状态。 0048 考虑瞬时性故障的智能分布式急救方法 0049 （c1）对于经历了故障电流并跳闸的分段开。
22、关，在该分段开关一侧带电的条件下， 开放该分段开关的一次快速重合闸功能：若该分段开关快速重合失败并导致该分段开关 再次跳闸，则自动锁闭该分段开关于分闸状态，并向该分段开关的相邻分段开关发送重合 失败信息；若该分段开关快速重合成功，则向该分段开关的相邻分段开关发送重合成功信 息； 0050 （c2）对于未经历故障电流并已跳闸的分段开关，禁止该分段开关的重合闸功能， 在该分段开关跳闸后的一定时间内：若收到该分段开关的相邻分段开关发送的重合失败信 息或没有收到其相邻分段开关发送的任何信息，则自动锁闭该分段开关于分闸状态；若收 到该分段开关相邻分段开关发送的重合成功信息，则驱动该分段开关合闸； 005。
23、1 （c3）对于未跳闸的分段开关以及重合成功的分段开关，若收到该分段开关的相邻 分段开关发送的重合成功信息，则置之不理。 0052 上述考虑瞬时性故障的智能分布式急救方法中的开关包括变电站出口开关。 0053 如图1所示，为基于上述智能纵向互联馈线自动化系统的应用实例，包括分段开 关K1、分段开关K2、分段开关K3、分段开关K4、分段开关K5、分段开关K7、分段开关K8、分段 开关K9、分段开关K10和联络开关K6，这些开关通过对应的智能配电终端实现通信，相邻智 能配电终端之间通过纵向通信规约实现信息交互，所述信息交互的内容包括故障信息、开 关位置状态信号、跳闸成功、开关拒分等；具体的该分段开。
24、关（包括变电站的10kV进/出口 开关和馈线上的分段开关）的智能纵向互联馈线自动化处理步骤为： 0054 （1）若某智能配电终端采集到一条流过故障电流的信息（可能来自其本身或其相 邻开关），则从保护启动后的极短暂延时时间内继续收集其相邻开关的故障信息； 0055 （2）该极短暂延时时间到后根据收到的故障电流信息判断以该智能配电终端所控 制的开关为端点的配电区域内是否有故障； 0056 （3）若判断出故障发生在以该智能配电终端所控制的开关为端点的配电区域，则 令其所控制的开关跳闸；否则使其所控制开关为原状态不变。 0057 如图2所示为该智能纵向互联馈线自动化处理配网线路故障的时间限定范围及 与变电站出口断路器跳闸时间的配合关系。从该应用效果示意图可以看出，10KV配电网线 路上发生故障之后，能在极短的时间之内切除故障区域，在变电站出口断路器保护动作之 前，切除故障电流，防止因故障引起的全线路停电，极大程度的提高了供电可靠性。 0058 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说 明 书CN 102882195 A 1/1页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102882195 A 。