联络开关

针对故障区段定位及隔离和非故障区段恢复供电的需求，在介绍了智能分布式FA的控制原理和实现方法的基础上，提出了一种基于智能终端“顺序检测”的联络开关自动识别方法。通过配置配电智能终端的局域拓扑信息，从而在智能终端“顺序检测”下，快速的识别出馈线的拓扑结构，最后联络开关位置根据检测出来的开关位置信息和开关状态信息识别出来。这种方法使得配电网对故障的处理速度和供电恢复时间都大幅度减小，且此控制方法具有较强的通用性，适用于不同的供电运行方式。

联络开关联络开关自动识别方法

在正常运行的分布式FA系统中，联络开关始终处于“分闸”状态，联络开关的两侧都带电，如果其中一侧发生故障，经检测后将故障隔离，则故障点下游非故障区段的恢复供电由联络开关的合闸来实现。在实际的运行过程中，还要考虑馈线的运行方式是否发生了变化，若发生了改变，其联络开关的位置也会随之发生变化，就需要重新识别联络开关的位置。

刚开始识别联络开关位置主要还是依靠人工识别的方法，但是考虑到工作量大且需要在配置前运行FA 系统，已不适合发展需要；后来渐渐的通过检测开关两侧的电压来自动识别联络开关的位置，即当检测到两侧都有电压时，就说明此开关为联络开关，而这一方法需要大量的电压互感器，经济性不高，难以投入大规模运行。

介绍的分布式FA系统的STU拥有对等通信、获取相邻STU的测量信息和下一级相邻STU的IP地址信息等功能，它能依照顺序检测变电站出口断路器和各个负荷开关的STU，这种用对等通信方式依次检测每个STU信息的方式称为STU的“顺序检测”。通过这种方式可以自动识别馈线不同的拓扑结构，从而自动识别联络开关的位置信息。

联络开关自动识别联络开关步

基于“顺序检测”的联络开关自动识别的方法与步骤：

1）当STU4检测到干线开关K32处于“分闸”状态时，即刻发起顺序检测。

2）顺序检测过程中，应先检测干线开关K32左侧馈线上的拓扑结构，由配置信息可知左侧为干线开关K31，此时K31处于“合闸”状态。依照此顺序接着往K31的左侧进行检测，即STU3依次检测干线开关K22和K21的分合状态，把检测结果返给STU4，再将STU4的命令传递给STU2，STU2将干线开关K11和K12的分合状态再返给STU4，并继续向STU1传递检测命令，STU1再将电源开关USB1的分合状态返给STU4，USB1作为电源开关不再接着传递检测命令。STU1、STU2和STU3传递给STU4信息后，就已经识别出自己和电源开关USB1的拓扑关系。

3）用同样的方法识别出联络开关和右侧电源开关USB2的拓扑关系。

4）由上述步骤检测到干线开关K32左右两侧的干线开关和电源开关都处于“合闸”状态，所以判断出干线开关K32 为联络开关，其馈线拓扑结构。 2100433B

装在联络柜里，起联络作用的开关。主要用在两个电源，两台变压器的配电系统中，两台变压器的主控柜分别出线到联络柜里面。联络柜的上，下口分别接两台主控的出线，即一个采用上口进线，一个采用下口进线。但是针对2套及以上的同时供电系统，联络柜的主要作用为当另外一套系统发生停电或者停电故障后，另外一套供电系统可以通过联络柜来给予这套停电系统的出线柜的电源，来让使用这套停电系统的配电组通电。

为充分发挥配电自动化的快速复电能力，减少用户故障停电时间，对配电网联络开关自动合闸整定策略进行分析。针对就地控制型馈线自动化的配电线路，研究联络开关单侧失压自动合闸功能，分析线路发生瞬时性故障和永久性故障时联络开关的失压时间，提出了可靠合闸延时和快速合闸延时两种整定策略。快速合闸延时的可靠性分析表明，该方法能有效减少非故障区段的停电时间。

联络开关联络开关的可靠合闸延时

为分析联络开关延时合闸的合理时间，以某个多分段单联络并具有分支线路的配电网为例进行说明。

从各分段开关得电合闸的延时时间（X 时限）。可以看出，电源端CB1断路器合闸后，各分段开关的合闸顺序为：A—D—E—B—C，时间间隔均为7s。若线路发生瞬时性故障，CB1跳闸后重合，各分段开关按照设定的顺序延时合闸，整条线路恢复供电，则联络开关从左侧失压到重新恢复得电的时间间隔为：T_L1=t_gt₁ ∑X_n ，式中：t_g为故障发生后保护跳闸的动作时间，s；t₁ 为CB1第1次重合时间，s；∑X_n为沿线各分段开关得电合闸时间之和，∑X_n=7 21 7=35s 。假设t_g=2s，t₁=5s，则T_L1=42s。

若联络开关左侧失压经过T_L1时间（42s）后还未重新得电，说明线路的某处可能发生永久性故障，此时无需立即合上联络开关。因为并不是任意地方发生永久性故障都需通过联络开关合闸来恢复非故障区段的供电。比如，当支线E开关负荷侧发生永久性故障时，CB1跳闸后经过两次线路重合闸就能恢复供电。假设第2次重合闸时间t₂=30s，该故障处理过程及LS联络开关的失压时间统计如下：

（1）E开关负荷侧发生永久性故障，线路电压跌落，LS联络开关开始左侧失压计时，2s后保护跳闸，LS失压时间t=2s；

（2）5s后CB1第1次重合，t=2 5=7s；

（3）A、D、E开关依次合闸，28s后E开关合闸于永久性故障，2s后CB1再次保护跳闸，此时E开关失压分闸且闭锁合闸，t=7 28 2=37s；

（4）30s后CB1第2次重合，t=37 30=67s；

（5）A、D、B、C开关依次合闸，35s后C开关准备合闸，此时LS 失压时间 t=67 35=102s，当C开关合闸后，LS左侧得电而停止计时。

LS联络开关单侧失压自动合闸时间不仅要大于瞬时故障时的重新得电时间TL1 ，还应躲过联络开关沿线以外其他支线故障后线路恢复供电的处理时间，即LS联络开关单侧失压自动合闸时间需要大于102s。因此，为提高合闸可靠性，联络开关的失压合闸时间（XL时限）应考虑CB1经过两次重合恢复电源点侧的非故障区段供电及合上联络开关恢复另一侧非故障区段的供电。

联络开关联络开关的快速合闸延时

根据联络开关延时合闸分析，在配电线路完成两次重合复电过程后，若单侧失压仍未得电则合上联络开关，从而恢复非故障区段的供电。采用该整定方法设置联络开关合闸延时安全可靠，对线路各分段开关的X时限设置无额外要求，但合闸延时较长，使非故障区段等待复电时间较长。

为缩短非故障区段的复电等待时间，考虑采取相关策略，使联络开关不必等待两次重合复电过程完成就能合闸恢复非故障区段的供电。为此，对各分段开关的合闸时间及配电线路的规划建设提出了相应的要求：

（1）合理设置分段开关的X时限，使线路重合复电过程中联络开关沿线的分段开关优先合闸，即考虑优先将电送至联络开关处。各分段开关的合闸顺序为：A—B—C—D—E，即LS 沿线的A、B、C3个分段开关优先合闸。

2）由于安装馈线终端后不便再次进行时间定值的修改与调试，这就要求配电线路规划建设时，应尽量规划好主干线及联络开关的终期配置方案。则各开关的合闸延时按照终期建设方案进行设置，以确保线路改造或扩建改接后联络开关沿线的分段开关仍优先合闸。

满足上述要求的配电线路，X_L时限可考虑躲过线路断路器第1次或第2次重合后将电送到联络开关的最长持续时间。此时，X_L时限可按以下公式进行整定：X_Lk=t_g max(t₁，t₂) ∑X_n Δt，式中：X_Lk称为联络开关快速合闸延时。值得注意的是，联络开关两侧连接了不同配电线路，其合闸延时需要考虑两侧的重合送电过程，计算后取二者的最大值。

采用大功率电力电子设备作为馈线联络开关；通过调整馈线间的功率流动，从而控制网络潮流分布。

柔性电气开关技术是：将高频电力电子开关应用于电磁开关，以屏蔽方式实现两种技术理想化互补，使之具有适应工作条件变化并能保持良好的稳态与动态工作能力，最终获得功能更多、整体性能优良、用户适用、成本较低的一种电器优化技术。

柔性电气开关技术应用了电子工程中的屏蔽概念，即在两者互补应用时应能借对方优势屏蔽自己的弱势而在使用中不暴露出各自的性能缺陷。显然，这不是用一种技术取代另一种技术，也不是在两种技术中取折中，而是以屏蔽方式实现两种技术理想化共存与互补。

柔性电气开关技术的特点是使用高频全控型电力电子器件而非晶闸管类器件，将工频电工动态问题放在高频段处理，即把不可控的毫秒级的电磁开关动态问题放到微秒级的高频开关电路中解决，为应用屏蔽方法提供了技术支持，为大幅度提高互补式技术的性价比创造了必要的条件。