一、建設(shè)目標(biāo)
采用5G或光纖通信技術(shù)，通過(guò)配電終端的邊緣計(jì)算能力進(jìn)行分布式控制，利用差動(dòng)保護(hù)技術(shù)快速切除各種線路故障，恢復(fù)非故障線路區(qū)段的供電，消除導(dǎo)線墜地、導(dǎo)線碰樹(shù)與故障電弧引起的人身與財(cái)產(chǎn)安全隱患，提高供電可靠性，減少故障引起的電壓暫降的危害。
（1）記錄、分析瞬時(shí)性故障與潛伏故障數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)配電線路絕緣的在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警。
（2）實(shí)現(xiàn)故障測(cè)距，加快故障查找與修復(fù)速度。
（3）采用基于語(yǔ)義分析和就地量測(cè)量分析的故障自愈控制算法，實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程的本質(zhì)網(wǎng)絡(luò)安全。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其主要設(shè)備
系統(tǒng)由PZK-58系列分布式配電終端與相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)（5G或光纖通信）構(gòu)成。
分布式配電終端安裝在環(huán)網(wǎng)柜間隔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)控、分布式電流差動(dòng)保護(hù)、單相接地故障定位、故障測(cè)距、潛伏性故障檢測(cè)。
三、主要功能
在傳統(tǒng)配電終端三遙功能基礎(chǔ)上，擴(kuò)展分布式電流差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、接地故障保護(hù)以及自適應(yīng)故障恢復(fù)邊緣計(jì)算功能。
1.配電自動(dòng)化功能
實(shí)現(xiàn)常規(guī)配電自動(dòng)化功能。
2.過(guò)流保護(hù)功能
三段式電流保護(hù)功能。
3.分布式差動(dòng)保護(hù)功能
具備10kV主干線路區(qū)段差動(dòng)保護(hù)、母線差動(dòng)保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)配電線路故障區(qū)段的快速定位與隔離；以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)段快速供電恢復(fù)。
4.接地故障保護(hù)功能
（1）小電流接地故障保護(hù)
利用零序電壓與零序電流檢測(cè)接地故障方向；利用方向縱聯(lián)原理實(shí)現(xiàn)主干線路（含母線）接地故障保護(hù)與非故障區(qū)段供電恢復(fù)；利用多級(jí)暫態(tài)方向原理實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜出線（含級(jí)聯(lián)環(huán)網(wǎng)柜）、用戶線路接地故障自動(dòng)就近隔離。
（2）小電阻接地故障保護(hù)
同相間短路故障差動(dòng)保護(hù)。
（3）靈活接地方式接地故障保護(hù)
綜合利用諧振接地和小電阻接地系統(tǒng)的接地故障保護(hù)算法，在系統(tǒng)發(fā)生接地故障后，投入小電阻之前，采用暫態(tài)功率方向法進(jìn)行分布式故障定位，但不進(jìn)行隔離操作；等投入小電阻之后，利用零序電流差動(dòng)保護(hù)切除故障并進(jìn)一步隔離故障區(qū)段，當(dāng)高阻接地故障零序電流差動(dòng)保護(hù)不能正常動(dòng)作時(shí)，利用投入小電阻之前的定位結(jié)果結(jié)合零序電流綜合隔離故障區(qū)段。
5.故障測(cè)距功能
利用短路與接地故障區(qū)段首端電壓、電流測(cè)量數(shù)據(jù)與末端電壓測(cè)量數(shù)據(jù)，識(shí)別故障區(qū)段首端與故障點(diǎn)之間的線路區(qū)段阻抗，進(jìn)而測(cè)量故障距離。
6.潛伏性故障檢測(cè)功能
通過(guò)高速采集暫態(tài)信號(hào)檢測(cè)潛伏性故障，實(shí)現(xiàn)線路在線絕緣監(jiān)測(cè)。
四、技術(shù)特點(diǎn)
1.配電終端互聯(lián)互通
遵循IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，基于5G無(wú)線或光纖通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分布式配電終端之間的互通互聯(lián)，為配電線路快速故障自愈提供通信支撐。
2.配電終端功能拓展
在傳統(tǒng)三遙功能基礎(chǔ)上，擴(kuò)展差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、接地故障保護(hù)、自適應(yīng)故障恢復(fù)邊緣計(jì)算功能。
3.差動(dòng)保護(hù)同步方式技術(shù)突破
“基于故障發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間同步方法”解決常規(guī)差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)同步的難題，將縱差保護(hù)原理的絕對(duì)選擇性和優(yōu)良的保護(hù)性能應(yīng)用到配電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障區(qū)段的快速定位與隔離。
4.自適應(yīng)分布式故障恢復(fù)
采用分布式故障恢復(fù)模式，分布式配電終端具備網(wǎng)絡(luò)局部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動(dòng)識(shí)別與存儲(chǔ)能力、備用容量和待恢復(fù)負(fù)荷實(shí)時(shí)計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)在不依賴主站的前提下，借助智能配電終端相互間的信息交互實(shí)現(xiàn)500ms內(nèi)快速供電恢復(fù)。
5.網(wǎng)絡(luò)安全嚴(yán)格保障
終端根據(jù)就地測(cè)量數(shù)據(jù)與來(lái)自相鄰終端的測(cè)量與控制數(shù)據(jù)進(jìn)線自我決策，就地控制開(kāi)關(guān)的分合，避免直接傳輸遙控操作數(shù)據(jù)，提高抵御外部攻擊的能力。采用基于就地測(cè)量數(shù)據(jù)的開(kāi)關(guān)操作閉鎖或允許措施，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)操作的本質(zhì)網(wǎng)絡(luò)安全。
五、設(shè)備安裝方案
環(huán)網(wǎng)柜各間隔安裝分布式配電終端。
六、對(duì)一次設(shè)備的要求
電纜環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線與出線開(kāi)關(guān)采用斷路器；進(jìn)線與出線均配置A、B、C相電流互感器與零序電流互感器。母線配置三相五柱電壓互感器提供終端裝置工作電源與電壓測(cè)量信號(hào)、零序電壓測(cè)量信號(hào)。
環(huán)網(wǎng)柜斷路器電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠快速動(dòng)作切除故障，分閘動(dòng)作時(shí)間小于40ms。
七、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
以分布式配電終端之間對(duì)等通信為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的上述故障定位、隔離及恢復(fù)方案，所能達(dá)到的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)如下：
q 短路故障切除時(shí)間小于150ms。
q 非故障區(qū)段供電恢復(fù)時(shí)間小于500ms。
q 小電流接地保護(hù)耐過(guò)渡電阻能力不低于2kΩ。
q 小電阻接地保護(hù)耐過(guò)渡電阻能力不低于1kΩ。
q 故障測(cè)距誤差：小于100米（線路長(zhǎng)度1km以內(nèi)）；小于10%（線路總長(zhǎng)大于1km時(shí)）。
q 潛伏性故障捕捉成功率：大于99%。
q 5G通信方式的差動(dòng)保護(hù)端對(duì)端通信延時(shí)平均值不大于8.5ms，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間平均小于50ms。
