配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化概論

36935-6a主編第6章配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化6.1饋線自動(dòng)化模式

6.2基于重合器的饋線自動(dòng)化

6.3基于饋線監(jiān)控終端的饋線自動(dòng)化

6.4饋線自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1饋線自動(dòng)化模式1.就地控制模式

2.遠(yuǎn)方集中監(jiān)控模式1.就地控制模式(1)利用重合器和分段器

(2)利用重合器和重合器

(3)利用點(diǎn)對點(diǎn)通信(1)利用重合器和分段器這是在通信技術(shù)尚不發(fā)達(dá)、配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的初始階段所采用的做法，主要方式是重合器(斷路器)加分段器。以架空環(huán)網(wǎng)為例，變電站出線開關(guān)采用重合器，其他的柱上開關(guān)為分段器。(2)利用重合器和重合器線路上開關(guān)均采用重合器，采用重合器作為饋線分段開關(guān)。重合器具有切斷短路電流的能力，并且自身具有保護(hù)與自動(dòng)化功能。(3)利用點(diǎn)對點(diǎn)通信采用具有電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的負(fù)荷開關(guān)或環(huán)網(wǎng)柜作為饋線分段開關(guān)，同時(shí)配置具有通信功能的饋線監(jiān)控終端。在線路故障、變電站出線斷路器跳閘后，線路各分段負(fù)荷開關(guān)的饋線監(jiān)控終端間通過點(diǎn)對點(diǎn)通信交換故障信息，經(jīng)饋線監(jiān)控終端分析判斷，識別故障區(qū)段，并自動(dòng)隔離故障，自動(dòng)恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。2.遠(yuǎn)方集中監(jiān)控模式遠(yuǎn)方集中監(jiān)控模式由變電站出線斷路器、各柱上負(fù)荷開關(guān)、饋線監(jiān)控終端、通信網(wǎng)絡(luò)、配電主站組成。每個(gè)開關(guān)或環(huán)網(wǎng)柜的饋線監(jiān)控終端要與配電主站通信，故障隔離操作由配電主站以遙控方式集中控制。6.2基于重合器的饋線自動(dòng)化6.2.1重合器的功能

6.2.2分段器的分類和功能

6.2.3重合器與電壓-時(shí)間型分段器配合

6.2.4重合器與過電流脈沖計(jì)數(shù)型分段器配合

6.2.5基于重合器的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的不足6.2.1重合器的功能重合器是一種具有控制及保護(hù)功能的開關(guān)設(shè)備，它能按照預(yù)定的開斷和重合順序自動(dòng)進(jìn)行開斷和重合操作，并在其后自動(dòng)復(fù)位或閉鎖。6.2.2分段器器的分類和和功能1.電壓-時(shí)間型分分段器2.過電流流脈沖計(jì)數(shù)數(shù)型分段器器1.電壓-時(shí)間型分分段器圖6-1電電壓-時(shí)時(shí)間型分段器的接接線原理2.過電流流脈沖計(jì)數(shù)數(shù)型分段器器過電流脈沖沖計(jì)數(shù)型分分段器通常常與前級的的重合器或或斷路器配配合使用，，它不能開開斷短路故故障電流，，但在一段段時(shí)間內(nèi)，，能記憶前前級開關(guān)設(shè)設(shè)備開斷故故障電流的的動(dòng)作次數(shù)數(shù)。在預(yù)定定的記憶次次數(shù)后，在在前級的重重合器或斷斷路器將線線路從電網(wǎng)網(wǎng)中短時(shí)切切除的無電電流間隙內(nèi)內(nèi)，分段器器分閘，隔隔離故障。。若前級開開關(guān)設(shè)備開開斷故障電電流的動(dòng)作作次數(shù)未達(dá)達(dá)到分段器器預(yù)設(shè)的動(dòng)動(dòng)作次數(shù)，，分段器在在一定的復(fù)復(fù)位時(shí)間后后會(huì)清零動(dòng)動(dòng)作次數(shù)并并恢復(fù)到預(yù)預(yù)先整定的的初始狀態(tài)態(tài)，為下一一次故障做做好準(zhǔn)備。。6.2.3重合器器與電壓-時(shí)間型分分段器配合合1.輻射狀狀網(wǎng)故障區(qū)區(qū)段隔離2.環(huán)狀網(wǎng)網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行行時(shí)的故障障區(qū)段隔離離3.重合器器與電壓-時(shí)間型分分段器配合合的整定方方法1.輻射狀狀網(wǎng)故障區(qū)區(qū)段隔離1)輻射狀狀網(wǎng)正常工工作的情形形。2)在c區(qū)區(qū)段發(fā)生永永久性故障障后，重合合器A跳閘閘，導(dǎo)致線線路失電壓壓，造成分分段器B、、C、D和和E均分閘閘。3)事故跳跳閘15s后，重合合器A第一一次重合。。4)經(jīng)過7s的X時(shí)時(shí)限后，分分段器B自自動(dòng)合閘，，將電供至至b區(qū)段。。5)又經(jīng)過過7s的X時(shí)限后，，分段器D自動(dòng)合閘閘，將電供供至d區(qū)段段。6)分段器器B合閘后后，經(jīng)過14s的X時(shí)限后，，分段器C自動(dòng)合閘閘。7)重合器器A再次跳跳閘后，又又經(jīng)過5s進(jìn)行第二二次重合，，分段器B、D和E依次自動(dòng)動(dòng)合閘，而而分段器C因閉鎖保保持分閘狀狀態(tài)，從而而隔離了故故障區(qū)段，，恢復(fù)了健健全區(qū)段供供電。1.輻射狀狀網(wǎng)故障區(qū)區(qū)段隔離圖6-2輻輻射狀網(wǎng)網(wǎng)故障區(qū)段段隔離的過過程a)正常運(yùn)運(yùn)行b)～f)故故障隔離過過程g)故障隔離離2.環(huán)環(huán)狀狀網(wǎng)網(wǎng)開開環(huán)環(huán)運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)的的故故障障區(qū)區(qū)段段隔隔離離1)該該開開環(huán)環(huán)運(yùn)運(yùn)行行的的環(huán)環(huán)狀狀網(wǎng)網(wǎng)正正常常工工作作的的情情形形。。2)在在c區(qū)區(qū)段段發(fā)發(fā)生生永永性性故故障障后后，，重重合合器器A跳跳閘閘，，導(dǎo)導(dǎo)致致聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)開開關(guān)關(guān)左左側(cè)側(cè)線線路路失失電電壓壓，，造造成成分分段段器器B、、C和和D均均分分閘閘，，聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)開開關(guān)關(guān)E啟啟動(dòng)動(dòng)XL計(jì)時(shí)時(shí)器器。。3)事事故故跳跳閘閘15s后后，，重重合合器器A第第一一次次重重合合。。4)又又經(jīng)經(jīng)過過7s的的X時(shí)時(shí)限限后后，，分分段段器器B自自動(dòng)動(dòng)合合閘閘，，將將電電供供至至b區(qū)區(qū)段段。。5)又又經(jīng)經(jīng)過過7s的的X時(shí)時(shí)限限后后，，分分段段器器C自自動(dòng)動(dòng)合合閘閘，，此此時(shí)時(shí)由由于于c區(qū)區(qū)段段存存在在永永久久性性故故障障，，再再次次導(dǎo)導(dǎo)致致重重合合器器A跳跳閘閘，，從從而而線線路路失失電電壓壓，，造造成成分分段段器器B和和C均均分分閘閘。。6)重重合合器器A再再次次跳跳閘閘后后，，又又經(jīng)經(jīng)過過5s進(jìn)進(jìn)行行第第二二次次重重合合，，7s后后分分段段器器B自自動(dòng)動(dòng)合合閘閘，，而而分分段段器器C因因閉閉鎖鎖保保持持分分閘閘狀狀態(tài)態(tài)。。7)重重合合器器A第第一一次次跳跳閘閘后后，，經(jīng)經(jīng)過過45s的的XL時(shí)限限后后，，聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)開開關(guān)關(guān)E自自動(dòng)動(dòng)合合閘閘，，將將電電供供至至d區(qū)區(qū)段段。。2.環(huán)環(huán)狀狀網(wǎng)網(wǎng)開開環(huán)環(huán)運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)的的故故障障區(qū)區(qū)段段隔隔離離8)又又經(jīng)經(jīng)過過7s的的X時(shí)時(shí)限限后后，，分分段段器器D自自動(dòng)動(dòng)合合閘閘，，此此時(shí)時(shí)由由于于c區(qū)區(qū)段段存存在在永永久久性性故故障障，，導(dǎo)導(dǎo)致致聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)開開關(guān)關(guān)右右側(cè)側(cè)線線路路的的重重合合器器跳跳閘閘，，從從而而右右側(cè)側(cè)線線路路失失電電壓壓，，造造成成其其上上面面的的所所有有分分段段器器均均分分閘閘。。9)聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)開開關(guān)關(guān)以以及及右右側(cè)側(cè)的的分分段段器器和和重重合合器器又又依依順順序序合合閘閘，，而而分分段段器器D因因閉閉鎖鎖保保持持分分閘閘狀狀態(tài)態(tài)，，從從而而隔隔離離了了故故障障區(qū)區(qū)段段，，恢恢復(fù)復(fù)了了健健全全區(qū)區(qū)段段供供電電。。2.環(huán)環(huán)狀狀網(wǎng)網(wǎng)開開環(huán)環(huán)運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)的的故故障障區(qū)區(qū)段段隔隔離離圖6-3環(huán)環(huán)狀網(wǎng)開環(huán)運(yùn)運(yùn)行時(shí)故障區(qū)區(qū)段隔離的過過程a)正常運(yùn)行行b)～h)故障隔離離過程i)故障隔離3.重合器與與電壓-時(shí)間間型分段器配配合的整定方方法(1)分段段器的時(shí)限整整定(2)聯(lián)絡(luò)絡(luò)開關(guān)的時(shí)限限整定(1)分段段器的時(shí)限整整定1)確定分段段器合閘時(shí)間間間隔，并以以聯(lián)絡(luò)開關(guān)為為界將配電網(wǎng)網(wǎng)分割成若干干以變電站出出口重合器為為根的樹狀(輻射狀)配配電子網(wǎng)絡(luò)。。2)在各配電電子網(wǎng)絡(luò)中，，以變電站出出口重合器合合閘為時(shí)間起起點(diǎn)，分別對對各個(gè)分段器器標(biāo)注其相對對于變電站出出口重合器合合閘時(shí)刻的絕絕對合閘延時(shí)時(shí)時(shí)間，并注注意不能在任任何時(shí)刻有兩兩臺及兩臺以以上的分段器器同時(shí)合閘。。3)某臺分段段器的X時(shí)限限等于該分段段器的絕對合合閘延時(shí)時(shí)間間減去其父節(jié)節(jié)點(diǎn)分段器的的絕對合閘延延時(shí)時(shí)間。(2)聯(lián)絡(luò)絡(luò)開關(guān)的時(shí)限限整定1)確保開環(huán)環(huán)運(yùn)行方式，，即不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)兩臺聯(lián)絡(luò)開開關(guān)同時(shí)合閘閘的現(xiàn)象。2)可以事先先確定營救策策略的優(yōu)先級級，比如，L1為第一方方案，L2為為第二方案，，…，Lm為第m方案。3)第一方案案失靈后可啟啟動(dòng)第二方案案，第二方案案失靈后可啟啟動(dòng)第三方案案，以此類推推。4)在采用第第二方案、第第三方案………或備用方案案時(shí)，同樣可可確保開環(huán)運(yùn)運(yùn)行方式，即即不會(huì)出現(xiàn)兩兩臺聯(lián)絡(luò)開關(guān)關(guān)同時(shí)合閘的的現(xiàn)象。圖6-4配配電網(wǎng)實(shí)例重重合器與過過電流脈沖計(jì)計(jì)數(shù)型分段器器配合1.隔離永久久故障區(qū)段2.隔離暫時(shí)時(shí)性故障區(qū)段段1.隔離永久久故障區(qū)段1)該輻射狀狀網(wǎng)正常工作作的情形。2)在c區(qū)區(qū)段發(fā)生永久久性故障后，，重合器A跳跳閘，分段器器C計(jì)過電流流一次，由于于未達(dá)到整定定值2次，因因此不分閘而而保持在合閘閘狀態(tài)。3)經(jīng)一段延延時(shí)后，重合合器A第一次次重合。4)由于再次次合到故障點(diǎn)點(diǎn)處，重合器器A再次跳閘閘，并且分段段器C的過電電流脈沖計(jì)數(shù)數(shù)值達(dá)到整定定值2次，因因此分段器C在重合器A再次跳閘后后的無電流時(shí)時(shí)期分閘并閉閉鎖。5)又經(jīng)過一一段延時(shí)后，，重合器A進(jìn)進(jìn)行第二次重重合，而分段段器C保持在在分閘狀態(tài)，，從而隔離了了故障區(qū)段，，恢復(fù)了健全全區(qū)段的供電電。1.隔離永久久故障區(qū)段圖6-5重重合器與過電電流脈沖計(jì)數(shù)數(shù)型分段器配配合隔離永久久性故障區(qū)段段的過程a)正常運(yùn)行行b～d)故障隔離過過程e)故故障隔離2.隔離暫時(shí)時(shí)性故障區(qū)段段1)輻射狀網(wǎng)網(wǎng)正常工作的的情形。2)在c區(qū)段段發(fā)生暫時(shí)性性故障后，重重合器A跳閘閘，分段器C計(jì)過電流一一次，由于未未達(dá)到整定值值2次，因此此不分閘而保保持在合閘狀狀態(tài)。3)經(jīng)一段延延時(shí)后，暫時(shí)時(shí)性故障消失失，重合器A重合成功恢恢復(fù)饋線供電電，再經(jīng)過一一段整定的時(shí)時(shí)間以后，分分段器C的過過電流計(jì)數(shù)值值清除，又恢恢復(fù)到其初始始狀態(tài)。圖6-6重重合器與過電電流脈沖計(jì)數(shù)數(shù)型分段器配合處處理暫時(shí)性故故障的過程a)正常運(yùn)行行b)故障障隔離過程c)故障消失失2.隔離暫時(shí)時(shí)性故障區(qū)段段基基于重合器器的饋線自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)的不不足1)采用重合合器或斷路器器與電壓-時(shí)時(shí)間型分段器器配合時(shí)，當(dāng)當(dāng)線路故障時(shí)時(shí)，分段器不不立即分?jǐn)?，，而要依靠重重合器或位于于變電站的出出線斷路器的的保護(hù)跳閘，，導(dǎo)致饋線失失電壓后，各各分段器才能能分?jǐn)唷?)基于重合合器的饋線自自動(dòng)化系統(tǒng)僅僅在線路發(fā)生生故障時(shí)發(fā)揮揮作用，而不不能在遠(yuǎn)方通通過遙控完成成正常的倒閘閘操作。3)基于重合合器的饋線自自動(dòng)化系統(tǒng)不不能實(shí)時(shí)監(jiān)視視線路的負(fù)荷荷，無法掌握握用戶用電規(guī)規(guī)律，也難于于改進(jìn)運(yùn)行方方式。6.3基于于饋線監(jiān)控終終端的饋線自自動(dòng)化系饋饋線故障區(qū)區(qū)段定位算法基基于網(wǎng)基結(jié)結(jié)構(gòu)矩陣的定基基于網(wǎng)形結(jié)結(jié)構(gòu)矩陣的定定位算法系系統(tǒng)概述圖6-7系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系系統(tǒng)概述1)實(shí)時(shí)性。。2)容錯(cuò)性。。1)實(shí)時(shí)性。。故障區(qū)段定位位必須在很短短的時(shí)間內(nèi)完完成。配電網(wǎng)網(wǎng)故障的快速速、準(zhǔn)確定位位，可以節(jié)省省大量的人工工現(xiàn)場巡查及及操作，及時(shí)時(shí)修復(fù)系統(tǒng)，，保證可靠供供電，對保證證整個(gè)系統(tǒng)的的安全穩(wěn)定和和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都都有重要的作作用。2)容錯(cuò)性。。配電網(wǎng)的故障障區(qū)段定位算算法應(yīng)考慮故故障信息的不不確定性。近近年來，隨著著配電網(wǎng)規(guī)模模的不斷擴(kuò)大大，配電網(wǎng)中中的電源點(diǎn)和和節(jié)點(diǎn)的數(shù)量量也在不斷增增多；配電網(wǎng)網(wǎng)中饋線監(jiān)控控終端所處的的環(huán)境比較惡惡劣，受強(qiáng)電電磁、雷電、、溫度、濕度度等因素的影影響；在數(shù)據(jù)據(jù)傳輸時(shí)，還還可能因信道道受到干擾而而產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟丟失及錯(cuò)誤等等問題。因此此，主站系統(tǒng)統(tǒng)所得到的數(shù)數(shù)據(jù)可能會(huì)不不完整或包含含錯(cuò)誤信息。。饋饋線故障區(qū)區(qū)段定位算法法簡介1.人工智能能型配電網(wǎng)饋饋線故障區(qū)段段定位算法2.矩陣運(yùn)算算型配電網(wǎng)饋饋線故障區(qū)段段定位算法3.其他算法法1.人工智能能型配電網(wǎng)饋饋線故障區(qū)段段定位算法系統(tǒng)的信息主主要來自戶外外饋線監(jiān)控終終端，因其所所處的環(huán)境較較差，配電網(wǎng)網(wǎng)故障信息受受干擾、畸變變或丟失的可可能性較大，，從而影響故故障區(qū)段定位位的正確性。。近年來出現(xiàn)現(xiàn)了一些具有有抗干擾性能能的人工智能能型算法，如如遺傳算法、、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和和模式識別算算法、Petri網(wǎng)理論、利用用專家系統(tǒng)的的方法等。遺遺傳算法應(yīng)用用于故障診斷斷的基本思路路是首先建立立診斷的數(shù)學(xué)學(xué)模型，然后后用遺傳操作作求解。2.矩陣運(yùn)算算型配電網(wǎng)饋饋線故障區(qū)段段定位算法矩陣算法因其其簡明直觀、、計(jì)算量小等等特點(diǎn)，應(yīng)用用更為廣泛。。這類方法首首先針對配電電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)獲得一個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)描述矩矩陣，在發(fā)生生故障時(shí)，根根據(jù)饋線分段段開關(guān)處和主主變電站處的的饋線監(jiān)控終終端上報(bào)的過過電流信息生生成一個(gè)故障障信息矩陣，，通過網(wǎng)絡(luò)描描述矩陣及故故障信息矩陣陣的運(yùn)算得到到故障判定矩矩陣，由故障障判定矩陣就就可判斷和隔隔離故障區(qū)段段了。3.其他算法法應(yīng)用粗糙集理理論的方法把把保護(hù)和饋線線監(jiān)控終端的的信息作為故故障分類的條條件屬性集，，考慮了各種種可能發(fā)生的的故障情況，，以此建立決決策表，然后后實(shí)現(xiàn)決策表表的自動(dòng)化簡簡和約簡的搜搜索，并利用用決策表的約約簡形式，區(qū)區(qū)分關(guān)鍵信號號和非關(guān)鍵信信號，直接從從故障樣本中中導(dǎo)出診斷規(guī)規(guī)則，從而達(dá)達(dá)到在不完備備信息模式下下的快速故障障診斷?；诰W(wǎng)基結(jié)結(jié)構(gòu)矩陣的定定位算法1.網(wǎng)基結(jié)構(gòu)構(gòu)矩陣D2.故障信息息矩陣G3.故障判斷斷矩陣P1.網(wǎng)基結(jié)構(gòu)構(gòu)矩陣D圖6-8一一個(gè)簡單的配配電網(wǎng)1.網(wǎng)基結(jié)構(gòu)構(gòu)矩陣D2.故障信息息矩陣G3.故障判斷斷矩陣P假設(shè)饋線上發(fā)發(fā)生單一故障障，故障區(qū)段段顯然位于從從電源到末梢梢方向第一個(gè)個(gè)未經(jīng)歷故障障電流的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和最后一個(gè)個(gè)經(jīng)歷了故障障電流的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間。因此此故障區(qū)段兩兩側(cè)的開關(guān)必必定一個(gè)經(jīng)歷歷了故障電流流，另一個(gè)未未經(jīng)歷故障電電流。而且故故障區(qū)段的一一個(gè)沒有故障障信息節(jié)點(diǎn)的的所有相鄰節(jié)節(jié)點(diǎn)中，不存存在兩個(gè)以上上的節(jié)點(diǎn)有故故障信息。也也即如果一個(gè)個(gè)未經(jīng)歷故障障電流節(jié)點(diǎn)的的所有相鄰節(jié)節(jié)點(diǎn)中，若存存在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)歷了故障障電流，則該該節(jié)點(diǎn)不構(gòu)成成故障區(qū)段的的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。。3.故障判斷斷矩陣P3.故障判斷斷矩陣P（6-5）例6-2分分析析圖6-9所示示的一一個(gè)較較復(fù)雜雜的配配電網(wǎng)網(wǎng)故障障區(qū)段段判定定方法法。圖6-9一一個(gè)個(gè)較復(fù)復(fù)雜的的配電電網(wǎng)（6-6）（6-7）（6-8）（6-9）（6-10）（6-11）（6-12）基基于網(wǎng)網(wǎng)形結(jié)結(jié)構(gòu)矩矩陣的的定位位算法法基本算算法(1)網(wǎng)形形結(jié)構(gòu)構(gòu)矩陣陣C(2)故障障信息息矩陣陣G(3)故障障區(qū)間間判斷斷矩陣陣P(4)故障障區(qū)段段定位位判據(jù)據(jù)(1)網(wǎng)形形結(jié)構(gòu)構(gòu)矩陣陣CN節(jié)點(diǎn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，，網(wǎng)形形結(jié)構(gòu)構(gòu)矩陣陣C為N×N矩陣，，其元元素定定義如如下：：如果果節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i有子節(jié)節(jié)點(diǎn)j，則cij=1，否則則cij=0。亦即即，若若節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)點(diǎn)j之間存存在一一條饋饋線段段且該該饋線線段的的正方方向是是由節(jié)節(jié)點(diǎn)i指向節(jié)節(jié)點(diǎn)j，則對對應(yīng)的的網(wǎng)形形結(jié)構(gòu)構(gòu)矩陣陣C中的元元素cij=1，而cji=0。該網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)描描述矩矩陣C是一非非對稱稱陣，，反映映了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的的實(shí)時(shí)時(shí)拓?fù)鋼浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)。(2)故障障信息息矩陣陣G在單電電源樹樹形輻輻射狀狀網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中，，全網(wǎng)網(wǎng)的功功率方方向是是一定定的，，因此此發(fā)生生故障障時(shí)，，不必必考慮慮故障障電流流方向向，只只需根根據(jù)各各節(jié)點(diǎn)點(diǎn)是否否有故故障電電流通通過來來得到到故障障信息息，從從而形形成網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的的故障障信息息矩陣陣G。N節(jié)點(diǎn)點(diǎn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)對對應(yīng)應(yīng)N××N矩陣陣，，其其元元素素形形成成規(guī)規(guī)則則如如下下：：若若第第i節(jié)點(diǎn)點(diǎn)存存在在故故障障電電流流，，則則該該節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)對對應(yīng)應(yīng)的的對對角角線線元元素素gii=1，反反之之gii=0。(3)故故障障區(qū)區(qū)間間判判斷斷矩矩陣陣P對單單電電源源樹樹形形網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中有有一一饋饋線線區(qū)區(qū)段段發(fā)發(fā)生生單單重重故故障障時(shí)時(shí)，，其其父父節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)存存在在故故障障過過電電流流，，而而所所有有子子節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)均均無無故故障障過過電電流流。。換換句句話話說說，，如如某某饋饋線線區(qū)區(qū)段段上上的的父父節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和和子子節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)均均無無故故障障過過電電流流或或者者父父節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)有有故故障障過過電電流流且且某某一一子子節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)也也有有故故障障過過電電流流,則該該饋饋線線區(qū)區(qū)段段一一定定為為非非故故障障區(qū)區(qū)段段。?；谟谝砸陨仙纤妓悸仿罚?，引引入入故故障障區(qū)區(qū)段段判判斷斷矩矩陣陣P，定定義義P為P=C+G(6-13)(4)故障障區(qū)區(qū)段段定定位位判判據(jù)據(jù)判斷斷故故障障區(qū)區(qū)段段的的原原則則是是若若P中有有元元素素同同時(shí)時(shí)滿滿足足下下面面兩兩個(gè)個(gè)判判定定條條件件，，則則故故障障發(fā)發(fā)生生在在由由節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i和節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)j確定定的的區(qū)區(qū)段段上上。。(4)故故障障區(qū)區(qū)段段定定位位判判據(jù)據(jù)判斷斷故故障障區(qū)區(qū)段段的的原原則則是是若若P中有有元元素素同同時(shí)時(shí)滿滿足足下下面面兩兩個(gè)個(gè)判判定定條條件件，，則則故故障障發(fā)發(fā)生生在在由由節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i和節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)j確定定的的區(qū)區(qū)段段上上。。1)pii=1。2)對所所有有pij=1的j(j≠≠i)，都都有有pjj=0。圖6-10典典型型的的單單電電源源配配電網(wǎng)網(wǎng)簡簡化化模模型型6.4饋饋線線自自動(dòng)動(dòng)化化系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)系系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)硬硬件件設(shè)設(shè)計(jì)軟軟件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)系系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖6-11系系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖硬硬件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)1.故故障障指指示示器器無無線線通通信信接接口口模模塊塊設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)2.故故障障采采集集器器硬硬件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3.FTU硬硬件件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)1.故故障障指指示示器器無無線線通通信信接接口口模模塊塊設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)圖6-12無無線通信信模塊的的硬件結(jié)結(jié)構(gòu)2.故障障采集器器硬件設(shè)設(shè)計(jì)圖6-13故故障采集集器的硬硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)3.FTU硬硬件設(shè)計(jì)計(jì)圖6-14FTU的的硬件結(jié)結(jié)構(gòu)軟軟件設(shè)計(jì)計(jì)1.設(shè)備備的地址址編碼2.通信信協(xié)議3.通信信軟件設(shè)設(shè)計(jì)1.設(shè)備備的地址址編碼故障指示示器地址址采用4個(gè)字節(jié)的的BCD碼表示，，出廠時(shí)時(shí)按順序序編號，，不重復(fù)復(fù)，不可可更改；；若某故故障指示示器報(bào)廢廢則其用用過的編編號不再再使用；；其中““0x00000000”為現(xiàn)場手手持設(shè)備備的地址址。故障障采集器器地址采采用8個(gè)字節(jié)的的BCD碼表示，，直接采采用XBeePR0ZB模塊出廠廠的唯一一ID號，不可可更改。。FTU的地址編編碼按照照IEC60870-5-104通信規(guī)約約的公共共地址的的要求確確定。2.通信信協(xié)議故障指示示器與故故障采集集器、故故障采集集器與FTU、現(xiàn)場手手持設(shè)備備與故障障采集器器或FTU間的通信信幀格式式設(shè)計(jì)為為：幀起起始字符符(68H)＋功能碼碼(FUN)＋數(shù)據(jù)域域長度(L)＋數(shù)據(jù)域域(DATA)+結(jié)束符(16H)。470MHz無線通信信芯片本本身具有有CRC校驗(yàn)功能能，故幀幀格式?jīng)]沒有加入入校驗(yàn)域域。XBeePR0ZB通信模塊塊提供AT指令及API兩種通信信方式。。API方式可指指定任意意通信目目標(biāo)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，具有有校驗(yàn)域域，且本本身具有有數(shù)據(jù)重重發(fā)機(jī)制制，可保保證數(shù)據(jù)據(jù)準(zhǔn)確到到達(dá)目標(biāo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)，，故采用用API通信方式式。FTU與主站軟軟件通信信遵循IEC60870-5-104通信規(guī)約約。3.通信信軟件設(shè)設(shè)計(jì)(1)故故障指示示器與故故障采集集器間的的通信軟軟件設(shè)計(jì)計(jì)(2)故故障采集集器與FTU間間的通信信軟件設(shè)設(shè)計(jì)(3)FTU與主站站間的通通信軟件件設(shè)計(jì)(1)故故障指示示器與故故障采集集器間的的通信軟軟件設(shè)計(jì)計(jì)故障指示示器通信信模塊的的CPU檢測到線線路狀態(tài)態(tài)發(fā)生變變化后，，將數(shù)據(jù)據(jù)傳送給給故障采采集器有有兩種方方式：第第一種是是主動(dòng)發(fā)發(fā)送給故故障采集集器；第第二種是是等待故故障采集集器發(fā)查查詢命令令來取。。(2)故故障采集集器與FTU間間的通信信軟件設(shè)設(shè)計(jì)1)掃描描信道(ScanChannel)和個(gè)個(gè)域網(wǎng)識識別標(biāo)志志(PANID)。。2)目標(biāo)標(biāo)地址。。3)串口口通信參參數(shù)。4)數(shù)據(jù)據(jù)路由。。5)API模式式數(shù)據(jù)傳傳輸。6)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)安全。。1)掃描描信道(ScanChannel)和個(gè)個(gè)域網(wǎng)識識別標(biāo)志志(PANID)。。網(wǎng)絡(luò)由協(xié)協(xié)調(diào)器負(fù)負(fù)責(zé)創(chuàng)建建，在組組建網(wǎng)絡(luò)絡(luò)時(shí)，協(xié)協(xié)調(diào)器要要進(jìn)行通