一、建設(shè)目標(biāo)
采用5G或光纖通信技術(shù)，通過配電終端的邊緣計(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)測與預(yù)警。
（2）實(shí)現(xiàn)故障測距，加快故障查找與修復(fù)速度。
（3）采用基于語義分析和就地量測量分析的故障自愈控制算法，實(shí)現(xiàn)控制過程的本質(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、故障測距、潛伏性故障檢測。
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)；利用多級暫態(tài)方向原理實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜出線（含級聯(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.故障測距功能
利用短路與接地故障區(qū)段首端電壓、電流測量數(shù)據(jù)與末端電壓測量數(shù)據(jù)，識別故障區(qū)段首端與故障點(diǎn)之間的線路區(qū)段阻抗，進(jìn)而測量故障距離。
6.潛伏性故障檢測功能
通過高速采集暫態(tài)信號檢測潛伏性故障，實(shí)現(xiàn)線路在線絕緣監(jiān)測。
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)識別與存儲能力、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)就地測量數(shù)據(jù)與來自相鄰終端的測量與控制數(shù)據(jù)進(jìn)線自我決策，就地控制開關(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。采用基于就地測量數(shù)據(jù)的開關(guān)操作閉鎖或允許措施，實(shí)現(xiàn)開關(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、對一次設(shè)備的要求
電纜環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線與出線開關(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量信號、零序電壓測量信號。
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)耐過渡電阻能力不低于2kΩ。
q 小電阻接地保護(hù)耐過渡電阻能力不低于1kΩ。
q 故障測距誤差：小于100米（線路長度1km以內(nèi)）；小于10%（線路總長大于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。
