智能自動重合閘通過**自動化開關設備配合**與**智能反饋裝置通信**兩大技術路徑,結合行波測距、神經網絡算法等先進手段,實現故障區域的精準定位與選擇性隔離,其核心機制與實現方式如下:
### **一、自動化開關設備配合:基于動作特性的邏輯定位**
1. **重合器與分段器的協同**
重合器結合斷路器與自動重合閘功能,通過預設參數控制開關動作。當線路發生故障時,重合器首先跳閘切斷電流,隨后按設定次數重合。若故障為瞬時性(如雷擊),重合后線路恢復正常;若為永久性故障,重合器再次跳閘并閉鎖,不再重合。
分段器則通過記錄電流通斷次數,與重合器配合實現故障區段隔離。例如,當重合器跳閘后,分段器檢測到電流中斷次數達到閾值,則自動斷開,將故障限制在特定區段。
2. **分線排除法的應用**
在確認故障發生在外線后,采用“先主干、再分支、后末端”的順序,逐步斷開低壓電網的分支線路,僅對主干線試送電。若主干線運行正常,則逐步投入分支線路,當某條分支投入時保護器動作,即可鎖定故障線路,集中排查該線路。
### **二、智能反饋裝置通信:基于網絡通信的實時定位**
1. **FTU(饋線終端裝置)的反饋機制**
在配電網末端安裝FTU等反饋裝置,通過通信網絡(如光纖、無線)實時上傳線路狀態數據至主站系統。當故障發生時,FTU迅速檢測電流、電壓異常,并將故障類型(如相間短路、單相接地)、位置信息發送至主站。主站根據多終端數據綜合分析,精準定位故障區段,并下發隔離指令至相關開關設備。
2. **行波測距技術的突破**
行波監測裝置通過捕捉故障產生的電磁波行波,結合波速歸一化算法,實現“百米級”精確定位。例如,在溪口四明山區的智能化配電網中,行波監測裝置對單相接地、相間短路等故障的測距誤差控制在100米以內,故障研判時長從15—20分鐘壓縮至3分鐘以內。
### **三、先進算法與自適應策略:提升定位精度與效率**
1. **神經網絡與小波變換的應用**
基于神經網絡的故障定位方法通過訓練模型識別故障特征,結合小波變換提取暫態分量,提高對微弱故障信號的檢測能力。例如,在混聯線路中,采用小波變換和行波波速歸一化的行波定位方法,可減小故障點位置、接地電阻等因素對定位精度的影響。
2. **自適應重合閘策略**
自適應重合閘技術通過判別故障性質(瞬時性或永久性)決定是否重合。若為瞬時性故障,則發出重合信號恢復供電;若為永久性故障,則閉鎖重合閘,避免二次短路沖擊。該策略顯著降低了永久性故障時斷路器重合的盲目性,提升了系統穩定性。
### **四、實際案例驗證:智能化配電網的精準定位實踐**
在寧波市奉化區溪口鎮四明山區的智能化配電網改造中,團隊采用“三步走”研判策略:
1. **傳統故障指示器鎖定大致區間**;
2. **三遙開關遠程遙控轉移非故障區域用戶**;
3. **行波監測裝置實現“百米級”精確定位**。
通過安裝118臺二遙開關、82臺三遙開關及81臺行波監測裝置,44條公用線路實現100%全自動FA(饋線自動化)覆蓋,故障平均研判時長大幅壓縮,驗證了智能自動重合閘在復雜山區環境中的有效性。