專利名稱:一種智能配電網(wǎng)da保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)智能配電網(wǎng)的保護(hù)領(lǐng)域,尤其是用于提供供電、故障處理、安全方面的智能配網(wǎng)DA保護(hù)方法。
背景技術(shù):
配電自動化是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢,是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、 計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將配電網(wǎng)實(shí)時信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行安全集成,構(gòu)成完整的自動化及管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制和配電管理系統(tǒng)。意義在于監(jiān)測配網(wǎng)故障或異常運(yùn)行情況,迅速查出故障區(qū)段及異常情況,快速隔離故障區(qū)段,及時恢復(fù)非故障區(qū)域用戶的供電,縮短對用戶的停電時間,減少停電面積;當(dāng)配網(wǎng)正常運(yùn)行時,通過監(jiān)視配網(wǎng)的運(yùn)行工況,優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行方式,根據(jù)配網(wǎng)電壓合理控制無功負(fù)荷和電壓水平,改善供電質(zhì)量,達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的,合理控制用電負(fù)荷,從而提高設(shè)備利用率。隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,新能源的發(fā)展使得配電系統(tǒng)可能大量接入分布式電源,配電網(wǎng)在電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、控制等方面將發(fā)生重要變化,因此需要研制智能化的配電設(shè)備和系統(tǒng),滿足分布式電源接入需求,提高配電網(wǎng)供電可靠性,改善供電質(zhì)量,提高配電網(wǎng)安全預(yù)警及供電應(yīng)急能力。配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和組成部分。 配電網(wǎng)自動化技術(shù)是實(shí)施智能配電網(wǎng)的重要手段。智能配網(wǎng)保護(hù)方案是配電網(wǎng)自動化技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn),另外,目前在市場中流行的智能配網(wǎng)保護(hù)方案存在著很多缺點(diǎn),保護(hù)方案不能區(qū)分故障類型;保護(hù)方案不能根據(jù)線路的特征采取不同的處理模式,所有的供電線路采用統(tǒng)一的模式處理;保護(hù)方案大部分都是借助于同主站的通信進(jìn)行故障處理,不能脫離主站自動處理故障;有的保護(hù)方案在故障處理過程中會將所有的開關(guān)或者斷路器全部跳閘,對線路造成不必要的沖擊;多數(shù)的故障處理方案對多點(diǎn)故障的處理存在問題,不能擴(kuò)大化處理等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了解決現(xiàn)有智能配電網(wǎng)保護(hù)方法存在著技術(shù)不足,提供一個智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,為相關(guān)的智能配電網(wǎng)自動化提供一個具有良好的實(shí)用性、維護(hù)方便、對外接口豐富、處理故障能力快速、穩(wěn)定、可靠、安全、靈敏的保護(hù)方法,可以廣泛的應(yīng)用于相關(guān)智能配電網(wǎng)自動化之中,為整個電力系統(tǒng)提供最為可靠的支持。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,在不同電源點(diǎn)之間設(shè)置DA保護(hù)功能。DA保護(hù)功能是指能根據(jù)電源點(diǎn)間的配網(wǎng)終端電壓電流的故障檢測信息判斷出相應(yīng)故障,將故障信息上傳給具備DA控制器功能的DA控制器或者配網(wǎng)主站。根據(jù)DA控制器的處理,實(shí)現(xiàn)故障檢測、定位、隔離與恢復(fù)控制。在配網(wǎng)發(fā)生故障時, 配網(wǎng)終端監(jiān)測到故障電流或線路失壓過壓信息,形成故障信息報告,并上傳給具備DA控制器功能的DA控制器或主站。DA控制器或主站根據(jù)一定時間段內(nèi)多個故障信息報告與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鼋Y(jié)合,對故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位;配電主站或DA控制器根據(jù)故障定位結(jié)果,對故障兩側(cè)的開關(guān)進(jìn)行分閘操作把故障區(qū)域與非故障區(qū)域隔離開來;配電主站或DA控制器根據(jù)故障隔離的情況和各種恢復(fù)方式下潮流計算的結(jié)果,給出各種恢復(fù)方案供調(diào)度員參考或自動根據(jù)一定約束目標(biāo)下的最優(yōu)方式進(jìn)行自動遙控操作完成對非故障區(qū)域的供電恢復(fù)。 并且可以根據(jù)供電線路的不同特性采取不同的故障處理方案。智能配電網(wǎng)的核心是故障識別、故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電,所以智能配網(wǎng)保護(hù)方案的建立要以核心為本,解決故障,通過配網(wǎng)自動化終端的故障識別;根據(jù)故障信息的上傳位置,對故障點(diǎn)進(jìn)行定位;定位出故障點(diǎn)之后,將故障兩端的開關(guān)或者斷路器跳閘,實(shí)現(xiàn)對故障區(qū)域的隔離;再將聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行合閘,實(shí)現(xiàn)對非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。 對于通訊線路較差或者不具備配網(wǎng)主站的線路來說,如果僅僅依靠主站的命令進(jìn)行配網(wǎng)自動化的保護(hù),局限性還是比較高的,智能配網(wǎng)DA保護(hù)方案,能很好的解決不依靠主站進(jìn)行配網(wǎng)自動化保護(hù)的策略,仍然能根據(jù)DA控制器的功能實(shí)現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電,實(shí)現(xiàn)故障的本地化處理。由于線路中出現(xiàn)的故障類型的不同需要采取不同類型的故障處理方案,配網(wǎng)自動化終端傳遞的信號類型,采取相間過流保護(hù)和接地保護(hù)的不同處理模式。對于多點(diǎn)故障的處理方案也是配電網(wǎng)自動化中的一大難點(diǎn),傳統(tǒng)的配電網(wǎng)自動化保護(hù)方法中,不能處理多點(diǎn)故障,僅僅處理一點(diǎn)故障,往往舍棄另一點(diǎn)故障的處理方法,這樣做的弱點(diǎn)就是縮小了非故障區(qū)域的供電,降低了供電可靠性。能根據(jù)多點(diǎn)故障信息的上傳,確定最大的故障范圍,采取擴(kuò)大化故障處理模式,進(jìn)行跳間處理,最大限度的提高非故障區(qū)域的供電范圍,提高供電可靠性。故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)的過程中,并不是沒一個開關(guān)或者斷路器都要跳閘, 而是只有故障區(qū)域兩端的開關(guān)或者斷路器跳閘,聯(lián)絡(luò)開關(guān)根據(jù)DA控制器的命令進(jìn)行合閘。架空線路的故障特征和地埋線路的故障特征是不一樣的,對于架空線路,發(fā)生的故障中70%以上是瞬時故障,對于瞬時故障,通過一次重合閘就可以解決,不需要進(jìn)行跳閘的工作,采用普通DA故障處理模式的模式,普通DA故障處理模式是指的是故障第一次發(fā)生時等待變電站的第一次重合閘,如果重合成功,不需要啟動跳閘程序就可以完成保護(hù),如果線路發(fā)生的是永久故障,變電站進(jìn)行重合間會失敗,這時候我們啟動保護(hù)方案,進(jìn)行隔離和恢復(fù)。對于地埋線路發(fā)生額故障中80%以上是永久故障,對于永久故障,發(fā)生故障就需要處理掉故障,采用高速DA處理模式,加快了故障的處理時間。具備模擬仿真功能,有效地解決了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)驗(yàn)收及系統(tǒng)年度檢修的困難, 推動了配網(wǎng)故障處理的實(shí)用化進(jìn)程。另外對于保護(hù)過程中,如果出現(xiàn)開關(guān)拒動、通訊中斷、設(shè)備檢修等異常情況,能實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。本發(fā)明的有益效果是,智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,吸收了以往配電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn),采用全新的保護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計,可擴(kuò)展性良好,能應(yīng)用于不同的配電網(wǎng)自動化終端,對于不同的終端,作為DA控制器,只需要接受相關(guān)約定的故障信息,就能實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)保護(hù)的內(nèi)容;參數(shù)配置簡單、容易理解,更改也比較容易,具備很好的維護(hù)功能;能在不依靠主站的情況下,通過 DA控制器的智能化故障處理功能,進(jìn)行配電網(wǎng)自動化保護(hù),做到故障的隔離恢復(fù);對于架空線路采用普通DA處理模式,對于地埋線路采用高速DA處理模式,增加了故障處理的實(shí)用性;對于同時發(fā)生的多點(diǎn)故障采取擴(kuò)大化處理的方案,實(shí)現(xiàn)了更好的非故障區(qū)域的恢復(fù)供電,提高了供電的可靠性;對于不同的故障類型區(qū)分短路故障還是接地故障;異常處理良好,如果出現(xiàn)開關(guān)拒動、通訊中斷、設(shè)備檢修等異常情況,能實(shí)現(xiàn)閉鎖功能;具備模擬仿真功能,解決了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)驗(yàn)收及系統(tǒng)年度檢修的困難,推動了配網(wǎng)故障處理的實(shí)用化進(jìn)程。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的總體邏輯框架圖。圖2是本發(fā)明啟動保護(hù)前的應(yīng)用線路狀態(tài)圖。圖3是線路發(fā)生故障的地點(diǎn)。圖4是啟動智能配電網(wǎng)DA保護(hù)的到達(dá)的效果。圖5是本發(fā)明處理故障的實(shí)時信息。
具體實(shí)施例方式在圖1中,是一種智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,在不同電源點(diǎn)之間設(shè)置DA保護(hù)功能, DA保護(hù)功能是指能根據(jù)電源點(diǎn)間的配網(wǎng)終端電壓電流的故障檢測信息判斷出相應(yīng)故障,將故障信息上傳給具備DA控制器功能的DA控制器或者配網(wǎng)主站。根據(jù)DA控制器的處理,實(shí)現(xiàn)故障檢測、定位、隔離與恢復(fù)控制。在配網(wǎng)發(fā)生故障時,配網(wǎng)終端監(jiān)測到故障電流或線路失壓過壓信息,形成故障信息報告,并上傳給具備DA控制器功能的DA控制器或主站。DA控制器或主站根據(jù)一定時間段內(nèi)多個故障信息報告與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鼋Y(jié)合,對故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位;配電主站或DA控制器根據(jù)故障定位結(jié)果,對故障兩側(cè)的開關(guān)進(jìn)行分閘操作把故障區(qū)域與非故障區(qū)域隔離開來;配電主站或DA控制器根據(jù)故障隔離的情況和各種恢復(fù)方式下潮流計算的結(jié)果,給出各種恢復(fù)方案參考或自動根據(jù)一定約束目標(biāo)下的最優(yōu)方式進(jìn)行自動遙控操作,完成對非故障區(qū)域的供電恢復(fù),并且可以根據(jù)供電線路的不同特性采取不同的故障處理方法。智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,能根據(jù)線路的特征確定是使用普通DA保護(hù)方法還是高速DA保護(hù)方法,并且能根據(jù)線路的故障類型啟動不同的處理模式,首先要對不同的線路配置不同的保護(hù)方法,對于瞬時故障和永久故障采取不同的處理模式。然后進(jìn)入常規(guī)的故障處理過程,對故障區(qū)域進(jìn)行隔離,對非故障區(qū)域進(jìn)行恢復(fù)供電。在圖2實(shí)施例中所示,智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法應(yīng)用線路有2個電源點(diǎn)、4個配電站、8個開關(guān)、1個聯(lián)絡(luò)開關(guān)組成,其中,實(shí)心的圓點(diǎn)為合閘狀態(tài)、虛心的圓點(diǎn)為分閘狀態(tài),將智能配網(wǎng)DA保護(hù)方案配置安裝到相應(yīng)的配電自動化終端上,等待線路發(fā)生故障。正常供電之后,配電自動化終端實(shí)時的檢測故障,如果發(fā)生故障將判斷故障的類型,向DA控制器傳遞故障的類型以及故障遙信。在圖3實(shí)施例中所示,當(dāng)線路為架空線路時,如果2號開關(guān)和3號開關(guān)之間發(fā)生故障,首先DA功能不啟動跳閘功能,等待變電站的重合閘,如果一次重合閘成功,代表發(fā)生的是瞬時故障,DA功能不啟動跳閘;如果一次重合閘失敗,代表發(fā)生的是永久故障,DA功能啟動跳閘,根據(jù)配電終端的信息傳遞(1號開關(guān)報故障、2號開關(guān)報故障、3號開關(guān)不報故障), 將故障點(diǎn)定位在2號開關(guān)和3號開關(guān)之間,將2號開關(guān)和3號開關(guān)跳開,將4號開關(guān)合上,達(dá)到保護(hù)的策略,處理的效果參見圖4 ;當(dāng)線路為地埋線路,如果2號開關(guān)和3號開關(guān)之間發(fā)生故障,DA功能直接啟動跳閘,根據(jù)配電終端的信息傳遞(1號開關(guān)報故障、2號開關(guān)報故障、3號開關(guān)不報故障),將故障點(diǎn)定位在2號開關(guān)和3號開關(guān)之間,將2號開關(guān)和3號開關(guān)跳開,將4號開關(guān)合上,達(dá)到保護(hù)的策略,處理的效果參見圖4。
在圖5實(shí)施例中所示,智能配網(wǎng)DA保護(hù)方案處理故障的實(shí)時信息。
權(quán)利要求
1.一種智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是在不同電源點(diǎn)之間設(shè)置DA保護(hù)功能。DA 保護(hù)功能是指能根據(jù)電源點(diǎn)間的配網(wǎng)終端電壓電流的故障檢測信息判斷出相應(yīng)故障,將故障信息上傳給具備DA控制器功能的DA控制器或者配網(wǎng)主站。根據(jù)DA控制器的處理,實(shí)現(xiàn)故障檢測、定位、隔離與恢復(fù)控制。在配網(wǎng)發(fā)生故障時,配網(wǎng)終端監(jiān)測到故障電流或線路失壓過壓信息,形成故障信息報告,并上傳給具備DA控制器功能的DA控制器或主站。DA控制器或主站根據(jù)一定時間段內(nèi)多個故障信息報告與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鼋Y(jié)合,對故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位;配電主站或DA控制器根據(jù)故障定位結(jié)果,對故障兩側(cè)的開關(guān)進(jìn)行分閘操作把故障區(qū)域與非故障區(qū)域隔離開來;配電主站或DA控制器根據(jù)故障隔離的情況和各種恢復(fù)方式下潮流計算的結(jié)果,給出各種恢復(fù)方案供調(diào)度員參考或自動根據(jù)一定約束目標(biāo)下的最優(yōu)方式進(jìn)行自動遙控操作完成對非故障區(qū)域的供電恢復(fù)。并且可以根據(jù)供電線路的不同特性采取不同的故障處理方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是在脫離主站的情況下, 仍然能根據(jù)DA控制器的功能實(shí)現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電,實(shí)現(xiàn)故障的本地化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是能區(qū)分故障的類型,采取相間過流保護(hù)和接地保護(hù)的不同處理模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是能根據(jù)多點(diǎn)故障信息的上傳,確定最大的故障范圍,采取擴(kuò)大化故障處理模式,進(jìn)行跳間處理,最大限度的提高非故障區(qū)域的供電范圍,提高供電可靠性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)的過程中,只有故障區(qū)域兩端的開關(guān)或者斷路器跳閘,聯(lián)絡(luò)開關(guān)根據(jù)DA控制器的命令進(jìn)行合 >閘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是對于架空線路,瞬間故障大概占總故障的70%,采用常規(guī)DA處理模式。對于地埋線路,永久性故障出現(xiàn)的占總故障的80%以上,采用高速DA處理模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是具備模擬仿真功能,解決了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)驗(yàn)收及系統(tǒng)年度檢修的困難,推動了配網(wǎng)故障處理的實(shí)用化進(jìn)程。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電網(wǎng)DA保護(hù)方法,其特征是保護(hù)過程中,如果出現(xiàn)開關(guān)拒動、通訊中斷、設(shè)備檢修等異常情況,能實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)智能配電網(wǎng)的保護(hù)領(lǐng)域,尤其是用于提供供電、故障處理、安全方面的智能配電網(wǎng)da保護(hù)方法,在不同電源點(diǎn)之間設(shè)置DA保護(hù)功能,DA保護(hù)功能是指能根據(jù)電源點(diǎn)間的配網(wǎng)終端電壓電流的故障檢測信息判斷出相應(yīng)故障,將故障信息上傳給具備DA控制器功能的DA控制器或者配網(wǎng)主站,智能配電網(wǎng)的核心是故障識別、故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電,所以智能配網(wǎng)保護(hù)方法的建立要以核心為本,解決故障,通過配網(wǎng)自動化終端的故障識別;根據(jù)故障信息的上傳位置,對故障點(diǎn)進(jìn)行定位;定位出故障點(diǎn)之后,將故障兩端的開關(guān)或者斷路器跳閘,實(shí)現(xiàn)對故障區(qū)域的隔離;再將聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行合閘,實(shí)現(xiàn)對非故障區(qū)域的恢復(fù)供電,推動了配電網(wǎng)故障處理的實(shí)用化進(jìn)程。
文檔編號H02J13/00GK102299563SQ20111025925
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者任建福 申請人:任建福