配电网综合自动化系统在高速公路隧道中的应用

2 雪峰山配电网综合自动化系统
    综合考虑雪峰山隧道供电网络的复杂性，以及供电的可靠性和安全性，经多方论证，采用如图1所示10 kV配电网络。各变电站的正常用电回路并不会影响到配电自动化的实施。以下叙述中均依照图1所示网络拓扑图。

    在正常工作时，各变电站母联开关均保持分位。
    (1)塘湾变#1进线经雪峰山隧道#1变电站进线开关AH2，为#1变电站I段母线供电；经#1变电站进线开关AH3，为#2变电站AH2给#2变电站I段母线供电。
    (2)塘湾变#2进线经雪峰山隧道#1变电站进线开关AH9，为#1变电站Ⅱ段母线供电，经#1变电站AH8、#3变电站AH2给#3变电站I段母线供电。
    (3)铁山变#1进线经雪峰山隧道#4变电站进线开关AH2，为#4变电站I段母线供电，经#4变电站AH3、#2变电站AH10给#2变电站Ⅱ段母线供电。
    (4)铁山变#2进线经雪峰山隧道#4变电站进线开关AH9，为#4变电站Ⅱ段母线供电，经4#变电站AH8、#3变电站AH9给#3变电站I段母线供电。

3 配网自动化系统故障诊断、隔离与网架重构
    雪峰山隧道配电网故障分为区间内故障和区间外故障；区间内故障应能与通过#1，#4变电站的进线开关隔离，确保区间内故障不会将事故扩散到外部。
3．1 外部电源故障配网自动化实现方案
    外部电源故障只作用于#1和#4变电站的进线开关，由安装在开关柜上保护测控单元检测并发出外部电源故障信号，然后上传到配网自动化主机进行网架重构。
    如图2所示，在发生外部电源故障时，对侧开关跳闸。雪峰山隧道进线失电，开关柜带电指示器发出失电信号，同时母线电压下降低于保护设定值时，经延时躲过对侧重合闸延时后，跳开进线开关，在确认没有发生内部故障后，发出网架重构信号。

    如图3所示，在配电网监控主机系统收到网络重构信号后，确认#1变进线开关跳位后，根据事先设定的逻辑，向#2变电站母联开关AH6发出遥控合闸指令，控制母联开关AH6合闸，通过母联开关向#2变电站和#1变电站的I段母线供电。

    当另一环进线电源发生故障失电时，则通过#3变电站的母联开关AH5闭合恢复供电。
3．2 判断依据及动作
    判据一：
    (1)#2变电站AH6开关合闸判据为：#1站AH2开关或#4站AH2开关分位；
    (2)#3变电站AH5开关合闸判据为：#1站AH9开关或#4站AH9开关分位。

    当塘湾变#1进线电源消失，#1变电站AH2开关跳闸，#2站母联闭合。之后同一个环路上的铁山变#1进线继发故障失电，#4站AH2开关跳闸，导致整个环路失电后，铁山变母联开关AH6合闸；通过#4变电站的母联开关向另一个环路供电，其工作过程如图4所示。

    判据二：
    #1，#4变电站AH6开关合闸判据为：当#1、#_4变电站同一环上的进线开关同时处于分闸位置时合闸，并选择后发生失电动作变电站的母联开关闭合。
    在继续发生外部电源故障，导致3路电源消失时，在控制部分预先设定好的负荷切除后，控制#3变电站母联开关AH5合闸。AH5开关合闸的条件应满足判据一的条件。其动作过程如图5所示。

4 结论
    在配网自动化实现方案中故障定位，网架重构全部依靠后台配电网自动化系统。因此对通信系统的要求也比较高，此方案可以解决较为复杂的配电网故障时网架的重构。