CN102299563A - 一种智能配电网da保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统智能配电网的保护领域，尤其是用于提供供电、故障处理、安全方面的智能配电网da保护方法，在不同电源点之间设置DA保护功能，DA保护功能是指能根据电源点间的配网终端电压电流的故障检测信息判断出相应故障，将故障信息上传给具备DA控制器功能的DA控制器或者配网主站，智能配电网的核心是故障识别、故障定位、故障隔离和非故障区域恢复供电，所以智能配网保护方法的建立要以核心为本，解决故障，通过配网自动化终端的故障识别；根据故障信息的上传位置，对故障点进行定位；定位出故障点之后，将故障两端的开关或者断路器跳闸，实现对故障区域的隔离；再将联络开关进行合闸，实现对非故障区域的恢复供电，推动了配电网故障处理的实用化进程。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统智能配电网的保护领域，尤其是用于提供供电、故障处理、安全方面的智能配网DA保护方法。
背景技术
配电自动化是电力系统现代化发展的必然趋势，是应用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行安全集成，构成完整的自动化及管理系统，实现配电网正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理系统。意义在于监测配网故障或异常运行情况，迅速查出故障区段及异常情况，快速隔离故障区段，及时恢复非故障区域用户的供电，缩短对用户的停电时间，减少停电面积；当配网正常运行时，通过监视配网的运行工况，优化配网运行方式，根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，达到经济运行的目的，合理控制用电负荷，从而提高设备利用率。
随着经济社会的快速发展，配电网规模不断扩大，新能源的发展使得配电系统可能大量接入分布式电源，配电网在电网规划、运行、控制等方面将发生重要变化，因此需要研制智能化的配电设备和系统，满足分布式电源接入需求，提高配电网供电可靠性，改善供电质量，提高配电网安全预警及供电应急能力。配电网是智能电网的重要基础和组成部分。配电网自动化技术是实施智能配电网的重要手段。
智能配网保护方案是配电网自动化技术的关键点，另外，目前在市场中流行的智能配网保护方案存在着很多缺点，保护方案不能区分故障类型；保护方案不能根据线路的特征采取不同的处理模式，所有的供电线路采用统一的模式处理；保护方案大部分都是借助于同主站的通信进行故障处理，不能脱离主站自动处理故障；有的保护方案在故障处理过程中会将所有的开关或者断路器全部跳闸，对线路造成不必要的冲击；多数的故障处理方案对多点故障的处理存在问题，不能扩大化处理等。
发明内容
本发明目的就是为了解决现有智能配电网保护方法存在着技术不足，提供一个智能配电网DA保护方法，为相关的智能配电网自动化提供一个具有良好的实用性、维护方便、对外接口丰富、处理故障能力快速、稳定、可靠、安全、灵敏的保护方法，可以广泛的应用于相关智能配电网自动化之中，为整个电力系统提供最为可靠的支持。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能配电网DA保护方法，在不同电源点之间设置DA保护功能。DA保护功能是指能根据电源点间的配网终端电压电流的故障检测信息判断出相应故障，将故障信息上传给具备DA控制器功能的DA控制器或者配网主站。根据DA控制器的处理，实现故障检测、定位、隔离与恢复控制。在配网发生故障时，配网终端监测到故障电流或线路失压过压信息，形成故障信息报告，并上传给具备DA控制器功能的DA控制器或主站。DA控制器或主站根据一定时间段内多个故障信息报告与网络拓扑分析结合，对故障发生的位置进行定位；配电主站或DA控制器根据故障定位结果，对故障两侧的开关进行分闸操作把故障区域与非故障区域隔离开来；配电主站或DA控制器根据故障隔离的情况和各种恢复方式下潮流计算的结果，给出各种恢复方案供调度员参考或自动根据一定约束目标下的最优方式进行自动遥控操作完成对非故障区域的供电恢复。并且可以根据供电线路的不同特性采取不同的故障处理方案。
智能配电网的核心是故障识别、故障定位、故障隔离和非故障区域恢复供电，所以智能配网保护方案的建立要以核心为本，解决故障，通过配网自动化终端的故障识别；根据故障信息的上传位置，对故障点进行定位；定位出故障点之后，将故障两端的开关或者断路器跳闸，实现对故障区域的隔离；再将联络开关进行合闸，实现对非故障区域的恢复供电。对于通讯线路较差或者不具备配网主站的线路来说，如果仅仅依靠主站的命令进行配网自动化的保护，局限性还是比较高的，智能配网DA保护方案，能很好的解决不依靠主站进行配网自动化保护的策略，仍然能根据DA控制器的功能实现故障隔离和非故障区域的恢复供电，实现故障的本地化处理。
由于线路中出现的故障类型的不同需要采取不同类型的故障处理方案，配网自动化终端传递的信号类型，采取相间过流保护和接地保护的不同处理模式。
对于多点故障的处理方案也是配电网自动化中的一大难点，传统的配电网自动化保护方法中，不能处理多点故障，仅仅处理一点故障，往往舍弃另一点故障的处理方法，这样做的弱点就是缩小了非故障区域的供电，降低了供电可靠性。能根据多点故障信息的上传，确定最大的故障范围，采取扩大化故障处理模式，进行跳闸处理，最大限度的提高非故障区域的供电范围，提高供电可靠性。
故障隔离和非故障区域恢复的过程中，并不是没一个开关或者断路器都要跳闸，而是只有故障区域两端的开关或者断路器跳闸，联络开关根据DA控制器的命令进行合闸。
架空线路的故障特征和地埋线路的故障特征是不一样的，对于架空线路，发生的故障中70％以上是瞬时故障，对于瞬时故障，通过一次重合闸就可以解决，不需要进行跳闸的工作，采用普通DA故障处理模式的模式，普通DA故障处理模式是指的是故障第一次发生时等待变电站的第一次重合闸，如果重合成功，不需要启动跳闸程序就可以完成保护，如果线路发生的是永久故障，变电站进行重合闸会失败，这时候我们启动保护方案，进行隔离和恢复。对于地埋线路发生额故障中80％以上是永久故障，对于永久故障，发生故障就需要处理掉故障，采用高速DA处理模式，加快了故障的处理时间。
具备模拟仿真功能，有效地解决了配网自动化系统验收及系统年度检修的困难，推动了配网故障处理的实用化进程。
另外对于保护过程中，如果出现开关拒动、通讯中断、设备检修等异常情况，能实现闭锁功能。
本发明的有益效果是，智能配电网DA保护方法，吸收了以往配电保护的优点，采用全新的保护结构和设计，可扩展性良好，能应用于不同的配电网自动化终端，对于不同的终端，作为DA控制器，只需要接受相关约定的故障信息，就能实现配网保护的内容；参数配置简单、容易理解，更改也比较容易，具备很好的维护功能；能在不依靠主站的情况下，通过DA控制器的智能化故障处理功能，进行配电网自动化保护，做到故障的隔离恢复；对于架空线路采用普通DA处理模式，对于地埋线路采用高速DA处理模式，增加了故障处理的实用性；对于同时发生的多点故障采取扩大化处理的方案，实现了更好的非故障区域的恢复供电，提高了供电的可靠性；对于不同的故障类型区分短路故障还是接地故障；异常处理良好，如果出现开关拒动、通讯中断、设备检修等异常情况，能实现闭锁功能；具备模拟仿真功能，解决了配网自动化系统验收及系统年度检修的困难，推动了配网故障处理的实用化进程。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的总体逻辑框架图。
图2是本发明启动保护前的应用线路状态图。
图3是线路发生故障的地点。
图4是启动智能配电网DA保护的到达的效果。
图5是本发明处理故障的实时信息。
具体实施方式
在图1中，是一种智能配电网DA保护方法，在不同电源点之间设置DA保护功能，DA保护功能是指能根据电源点间的配网终端电压电流的故障检测信息判断出相应故障，将故障信息上传给具备DA控制器功能的DA控制器或者配网主站。根据DA控制器的处理，实现故障检测、定位、隔离与恢复控制。在配网发生故障时，配网终端监测到故障电流或线路失压过压信息，形成故障信息报告，并上传给具备DA控制器功能的DA控制器或主站。DA控制器或主站根据一定时间段内多个故障信息报告与网络拓扑分析结合，对故障发生的位置进行定位；配电主站或DA控制器根据故障定位结果，对故障两侧的开关进行分闸操作把故障区域与非故障区域隔离开来；配电主站或DA控制器根据故障隔离的情况和各种恢复方式下潮流计算的结果，给出各种恢复方案参考或自动根据一定约束目标下的最优方式进行自动遥控操作，完成对非故障区域的供电恢复，并且可以根据供电线路的不同特性采取不同的故障处理方法。智能配电网DA保护方法，能根据线路的特征确定是使用普通DA保护方法还是高速DA保护方法，并且能根据线路的故障类型启动不同的处理模式，首先要对不同的线路配置不同的保护方法，对于瞬时故障和永久故障采取不同的处理模式。然后进入常规的故障处理过程，对故障区域进行隔离，对非故障区域进行恢复供电。
在图2实施例中所示，智能配电网DA保护方法应用线路有2个电源点、4个配电站、8个开关、1个联络开关组成，其中，实心的圆点为合闸状态、虚心的圆点为分闸状态，将智能配网DA保护方案配置安装到相应的配电自动化终端上，等待线路发生故障。正常供电之后，配电自动化终端实时的检测故障，如果发生故障将判断故障的类型，向DA控制器传递故障的类型以及故障遥信。
在图3实施例中所示，当线路为架空线路时，如果2号开关和3号开关之间发生故障，首先DA功能不启动跳闸功能，等待变电站的重合闸，如果一次重合闸成功，代表发生的是瞬时故障，DA功能不启动跳闸；如果一次重合闸失败，代表发生的是永久故障，DA功能启动跳闸，根据配电终端的信息传递(1号开关报故障、2号开关报故障、3号开关不报故障)，将故障点定位在2号开关和3号开关之间，将2号开关和3号开关跳开，将4号开关合上，达到保护的策略，处理的效果参见图4；当线路为地埋线路，如果2号开关和3号开关之间发生故障，DA功能直接启动跳闸，根据配电终端的信息传递(1号开关报故障、2号开关报故障、3号开关不报故障)，将故障点定位在2号开关和3号开关之间，将2号开关和3号开关跳开，将4号开关合上，达到保护的策略，处理的效果参见图4。
在图5实施例中所示，智能配网DA保护方案处理故障的实时信息。
Claims (8)
1.一种智能配电网DA保护方法，其特征是：在不同电源点之间设置DA保护功能。DA保护功能是指能根据电源点间的配网终端电压电流的故障检测信息判断出相应故障，将故障信息上传给具备DA控制器功能的DA控制器或者配网主站。根据DA控制器的处理，实现故障检测、定位、隔离与恢复控制。在配网发生故障时，配网终端监测到故障电流或线路失压过压信息，形成故障信息报告，并上传给具备DA控制器功能的DA控制器或主站。DA控制器或主站根据一定时间段内多个故障信息报告与网络拓扑分析结合，对故障发生的位置进行定位；配电主站或DA控制器根据故障定位结果，对故障两侧的开关进行分闸操作把故障区域与非故障区域隔离开来；配电主站或DA控制器根据故障隔离的情况和各种恢复方式下潮流计算的结果，给出各种恢复方案供调度员参考或自动根据一定约束目标下的最优方式进行自动遥控操作完成对非故障区域的供电恢复。并且可以根据供电线路的不同特性采取不同的故障处理方案。
2.根据权利要求1所述的智能配电网DA保护方法，其特征是：在脱离主站的情况下，仍然能根据DA控制器的功能实现故障隔离和非故障区域的恢复供电，实现故障的本地化处理。
3.根据权利要求1所述的智能配电网DA保护方法，其特征是：能区分故障的类型，采取相间过流保护和接地保护的不同处理模式。
4.根据权利要求1所述的智能配电网DA保护方法，其特征是：能根据多点故障信息的上传，确定最大的故障范围，采取扩大化故障处理模式，进行跳闸处理，最大限度的提高非故障区域的供电范围，提高供电可靠性。
5.根据权利要求1所述的智能配电网DA保护方法，其特征是：故障隔离和非故障区域恢复的过程中，只有故障区域两端的开关或者断路器跳闸，联络开关根据DA控制器的命令进行合闸。
6.根据权利要求1所述的智能配网DA保护方法，其特征是：对于架空线路，瞬间故障大概占总故障的70％，采用常规DA处理模式。对于地埋线路，永久性故障出现的占总故障的80％以上，采用高速DA处理模式。
7.根据权利要求1所述的智能配电网DA保护方法，其特征是：具备模拟仿真功能，解决了配网自动化系统验收及系统年度检修的困难，推动了配网故障处理的实用化进程。
8.根据权利要求1所述的智能配电网DA保护方法，其特征是：保护过程中，如果出现开关拒动、通讯中断、设备检修等异常情况，能实现闭锁功能。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: YANTAI KEDA ZHENGXIN ELECTRIC CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: REN JIANFU Effective date: 20131224 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 264003 YANTAI, SHANDONG PROVINCE TO: 265502 YANTAI, SHANDONG PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131224 Address after: 265502 Ancient Industrial Park, Yantai Development Zone, Shandong, China Patentee after: YANTAI KEDA ZHENGXIN ELECTRIC CO., LTD. Address before: 264003 Yantai hi tech Zone, Kailai Road, No. 39, Sino Russian science and Technology Park, Shandong Patentee before: Ren Jianfu |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: YANTAI ZHENGXIN ELECTRIC AUTOMATION CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: YANTAI KEDA ZHENGXIN ELECTRIC CO., LTD. Effective date: 20140207 |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 265502 YANTAI, SHANDONG PROVINCE TO: 264003 YANTAI, SHANDONG PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140207 Address after: 264003 Yantai hi tech Zone, Kailai Road, No. 39, Sino Russian science and Technology Park, Shandong Patentee after: Yantai Zhengxin Electric Automation Co., Ltd. Address before: 265502 Ancient Industrial Park, Yantai Development Zone, Shandong, China Patentee before: YANTAI KEDA ZHENGXIN ELECTRIC CO., LTD. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20161215 Address after: 264006 Yantai Development Zone, Shandong Industrial Park Patentee after: YANTAI KEDA ZHENGXIN ELECTRIC CO., LTD. Address before: 264003 Yantai hi tech Zone, Kailai Road, No. 39, Sino Russian science and Technology Park, Shandong Patentee before: Yantai Zhengxin Electric Automation Co., Ltd. |