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6．故障诊断、隔离和恢复（DA）

6．1DA功能的实现

DA功能的实现有两种模式，即不需通讯的分布智能模式和需要通讯的集

中智能模式。

分布智能模式的DA方案，是指由FTU自动判断和隔离故障并进行网络

重构，不需要通讯与主站系统的参与。这种模式主要有电压时间型和电流计

数型两种。方法是FTU结合断路器或负荷开关构成具有重合功能的分段器。

通过开关功能和保护时间配合实现故障隔离与供电的恢复。这种DA模式的

优点是：实现成本低，不需要通讯和主站的参与。不足是：故障处理及供电

恢复速度慢、对系统及用户冲击次数多、需改变变电站速断保护定值及重合

闸次数、网络重构后需改变重合器的整定参数、对于多电源多分支的复杂网

络来说参数配合困难，同时这种DA模式不考虑实际负荷水平和网络运行约

束。所以该模式主要适用于网架结构比较简单，主要是双电源供电的‘手拉

手’线路，不具备通讯手段或通讯条件不完善、可靠性较低的场合。

集中智能模式的DA方案，是指由FTU将检测的故障信息上传给子站，

子站根据配电网络的实时拓扑结构，按照一定的算法进行故障定位，并下达

控制命令给相关的FTU完成故障隔离。然后，主站通过在线潮流等配网分析

软件，在考虑过负荷、电压、网损等前提下，提供最佳临时性的系统配置方

案，重组网络，使尽可能多的用户恢复供电。这种DA实现方案是一种基于

DMS的DA方案，其特点是适用于任意结构，开环运行的配电网络，考虑了

实际负荷水平和各种网络约束条件。

为了充分利用配网自动化光纤通道资源，DA方案应当以集中智能模式为

主，同时为了缩短故障恢复时间，降低DA对通信的依赖程度，还应当以分

布智能模式作为辅助手段。系统的故障检测、定位、隔离与恢复控制分为三

个层次，一是以配电终端（FTU、DTU）为基础的故障检测；二是以子站为

辐射中心的低层区域控制；三是以主站为管理中心的高层全局控制。

配电终端负责故障的检测，并执行子站的故障处理命令，当子站与配电

终端的通讯异常，配电终端之间进行点对点的通讯，实现故障隔离功能。DTU

负责开闭所当地的故障处理，即备自投和保护功能，并上报故障处理信息及

接受主站或子站的控制策略。子站负责处理所辖区域馈线终端的故障上报，

查询故障信息、分析故障位置及实现故障的当地隔离，当故障区域超出所辖

区域或隔离不成功，子站上报故障给主站，由主站协调各个子站进一步处理

故障的隔离，隔离完毕之后，主站根据故障信息，提供非故障区域的供电策

略，实现恢复供电。

6．2DA动作的过程以及时间的配合

整个DA过程可分为下列几个子过程：

（1）系统发生故障后，变电站出口断路器跳闸，延时0.5秒重合闸，若为

永久性故障，断路器跳闸闭锁

（2）重合失败后与故障区域有关部分的FTU将故障信息上报主站

考虑到在配电网中的馈线最多为四分段，则故障发生后在同一故障区域中

最多有与之相关的四个FTU主动上报故障，同时还有一次通讯上的冲突检测时

间，相邻两个FTU上报的时间间隔为0.2秒，每个FTU的上报数据包最多不

超过256字节，通讯速率为9600波特率，则总的上报时间为：

（1+4）*（256*8/9600+0.2）=2.5秒

一次检测时间四个FTU256字节/数据包8位/字节通讯速率时间间隔

（3）主站根据FTU的上报的故障信息进行故障区域判断

根据实时操作系统按时间片的软件调度，共占两个算法周期，每个算法周

期为500毫秒

2*0.5=1秒

2个算法周期每个算法周期为500毫秒

（4）根据所判定的故障区域，进行故障区域隔离，跳开故障段两侧的负

荷开关

对于每一段故障区域须操作两个开关，考虑到复合故障最多有可能操作四