综合配电自动化终端的设计及实现

考虑到上述情况，笔者提出分支线路配置集保护测控、无功补偿、无源自供电、多种通信接口功能于一体的配电自动化终端。

首先，将分支线路的负荷开关更换为真空断路器，为分支线路配置专门的保护。

在分支回路故障情况下，由分支线路断路器切除故障，可以实现保护级的故障隔离。已有的配网自动化无论采用何种方案，故障隔离均不可能达到保护级(也就是能在1s内隔离故障)，一般的时间为几十秒或数分钟，而采用此方案，故障切除可以在1s内可靠完成，大大缩短了停电时间，提高了供电可靠性。

分支线路配置保护大大简化了保护配合，所有分支回路的保护独自整定，不需要和其他回路配合，如果分支回路下还有分支(如开闭所)，则可以同下面的分支回路的保护进行时间上的配合即可，变电站的线路出线保护只需要同所有分支回路保护的最长延时配合，有一定级差即可，保护整定和配合都非常简单。

分支线路配置保护减少了对线路负荷的冲击，分支断路器切除分支回路故障后，变电站线路保护元件返回，如果分支回路带重合闸，仅对该分支存在冲击的可能(合闸到永久故障)，提高了设备运行安全。

其次，分支线路配置集成静止无功发生器SVG，实现分支线路动态无功补偿。

SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。

再次，提供完善而可靠的自供电功能，装置自带免维护的电池及完善的电源管理程序，在进线故障情况下可保证装置的正常工作及跳闸，解决失电时配电终端设备工作和断路器操作的电源问题。

最后，支持多种标准自动化接口，支持多种通用远动规约，自动化接口模块插拔式独立设计，方便更换和配置。

综合配电自动化终端实现

综合配电自动化终端，采用高性能DSP处理器硬件平台和嵌入式实时操作系统，集成保护测控、SVG、无源自供电、通讯功能于一体，是智能化、网络化、数字化的低压配电终端。

本终端配备以下保护功能，如图二，三所示：

1)瞬时速断、定时限过流保护和接地保护，接地保护的零序电流可由三相电流计算或外接零序CT输入。

2)反时限过流保护，符合IEC255-4标准的反时限特性。

3)具备二次谐波闭锁功能，避免投入变压器时过电流保护误动作。

本终端配备SVG，桥式变流电路结构采用当前主流的电压型结构，SVG实时检测负载电流的正序、负序、零序、有功、无功和谐波分量，由可关断电力电子器件(IGBT)控制，输出一个与所需补偿电流大小相同，方向相反的电流与之抵消，IGBT开关频率达到6000HZ，可实现连续、快速的大范围无功感性与容性双向调节，使终端所配置的SVG不但具有良好的无功补偿能力，补偿基波无功电流，也可同时对谐波电流进行补偿，达到改善电能质量的目的。

本终端配备自供电源，包括CT取能或PT取能，系统工作采用以电网电流或电压供电为主，太阳能作为后备，锂电池，铅电池，操作电容辅供电。大容量的电池组系统采用电源泵技术，先进的线路电流控制充电技术和数控定期自动完全放电活化处理技术，大大延长电池使用寿命。当线路电流低于额定值的5%时，由电池组供电。终端在非跳闸时功耗小于4MA，使电池容量至少维持装置正常工作一周时间。在外部失电时，低能量脉冲跳闸方式所需能量由电容储能提供，可保证至少两次合-跳输出，满足配电网故障恢复过程中智能控制策略的需要。