CN102916408A - 含分布式电源的配电网故障处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含分布式电源的配电网故障处理方法,其特征在于，包括以下步骤：1）故障定位：监听配网中所有的遥信变位信息，根据启动条件筛选其中存在的故障信号，如果捕捉到故障，即启动故障分析，并根据方向信号的定位分析方法进行故障定位；2）故障隔离：根据负荷失电量最小原则进行故障隔离分析，提供隔离策略；3）故障恢复：在遵循相关规范和标准的前提下，将分布式电源纳入故障恢复决策中，在充分利用分布式电源的同时也提高配网的供电可靠性。本发明的分布式电源的配网故障处理方法，对含分布式电源的配网故障提供准确定位和快速隔离，实现配网的故障恢复及恢复后运行方式的调整。

Description

含分布式电源的配电网故障处理方法

技术领域

本发明涉及含分布式电源的配电网系统的故障处理方法，属于电力系统及其自动化领域。

背景技术

随着经济技术的快速发展，能源与环境问题的日益凸显，分布式发电技术以其独有的环保型和经济性引起人们越来越多的关注。分布式电源主要有微型燃气轮机、太阳能光伏、燃料电池以及风能发电等微型电源。分布式电源接入配网后，将改变电力系统中低压层面的结构与运行方式，配网从一种严格垂直的辐射式网络，变成一个遍布电源的水平网络。

馈线自动化是配电管理系统（DMS）的一项重要功能，主要作用是通过智能软件对配电网中发生的故障进行分析和判断，并提出正确有效的停电恢复对策，帮助调度人员隔离故障区域，尽可能多地恢复非故障区域的供电，把故障损失降到最低。分布式电源接入配网后，对配网的保护也会造成一定程度的影响，如保护拒动、保护误动等，使得传统的故障处理方法不再适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种配电网故障处理方法，对含分布式电源的配网故障提供准确定位和快速隔离，实现配网的故障恢复及恢复后运行方式的调整。

为解决上述技术问题，本发明提供一种含分布式电源的配电网故障处理方法,其特征在于，包括以下步骤：

一种含分布式电源的配电网故障处理方法,其特征在于，包括以下步骤：

1）故障定位：监听配网中所有的遥信变位信息，根据启动条件筛选其中存在的故障信号，如果捕捉到故障，即启动故障分析，并根据方向信号的定位分析方法进行故障定位；

 2）故障隔离：根据负荷失电量最小原则进行故障隔离分析，提供隔离方法，隔离方法为首先断开出线开关，根据故障定位结果断开故障上下游开关将故障区域进行隔离；

3）故障恢复：在遵循相关规范和标准的前提下，将分布式电源纳入故障恢复决策中，分布式电源参与故障恢复包括两种方式：

（31）传统恢复方法：在配网联络范围内通过拓扑程序搜索电源剩余容量最大所在的线路作为转代线路，优先使用主网电源，即通过合上联络开关，将非故障失电负荷转供给联络开关对侧的主网电源； 

32）使用分布式电源进行孤岛组建：在配网联络范围内优先使用分布式电源，即通过合上符合并网条件的并网点开关，将非故障失电负荷转供给分布式电源。

在所述步骤32）中，在使用分布式电源进行孤岛组建过程中，首先进行分布式电源发电预测及负荷预测，再进行分布式电源筛选、分布式电源边界划分以及孤岛负荷分配：

分布式电源的筛选即在配网中选择剩余容量大、离非故障失电负荷近的分布式电源点；

分布式电源边界划分：使边界具有检同期装置的并网开关，避免负荷二次停电；

孤岛负荷分配：优先给重要程度高的负荷供电，负荷总容量小于分布式电源剩余容量。

本发明所达到的有益效果：

本发明的分布式电源的配网故障处理方法，对含分布式电源的配网故障提供准确定位和快速隔离，实现配网的故障恢复及恢复后运行方式的调整。系统的结构清晰，系统的后续功能完善能够轻松实现；后续故障处理程序开发人员只需专注于各自的专属功能模块，从而容易提供应用的功能、性能水平；组件化的设计方法保证了软件的标准化和开放性；电网运行信息与故障处理信息统一管理，为故障处理应用提供了更深层次、更全面的数据基础。

附图说明

图1为本发明的体系结构示意图；

图2含分布式电源的配网故障处理应用流程图。

具体实施方式

集成于配电自动化系统中的含分布式电源的配网馈线自动化技术方案中，包括一套具备标准组件化的配电自动化系统（DMS）或能量管理系统（EMS），一套考虑分布式电源影响的配网保护装置，一套含分布式电源的配网故障处理功能模块。配电自动化系统（DMS）或能量管理系统（EMS）作为配网故障处理功能模块的支持平台；配网保护装置负责采集配网中的方向过流等信号，为故障分析时的故障定位提供依据；含分布式电源的配网故障处理功能模块负责对配网中发生的故障进行定位，并通过交互界面或自动执行方式完成故障隔离与故障恢复，即本发明的关键所在。

所述EMS/DMS系统体系结构最重要的特点是支撑平台与应用之间有着清晰的层次划分，始终以所有应用的需求为重点，实现对各应用的全面服务。在支撑平台的设计过程中，对配网故障处理模块、SCADA、FES等各功能需求进行充分总结、归纳，设计出了满足各应用需要的平台接口与服务规范。支撑平台提供数据服务、报表工具、告警服务、权限管理等公共服务，各应用子系统只专注于应用功能的处理和实现。

本发明的配网故障处理方法分为三大部分：1）故障定位：负责监听配网中所有的遥信变位信息，根据启动条件筛选其中可能存在的故障信号，一旦捕捉到故障，即启动故障分析，并根据方向信号的定位分析方法进行故障定位。 2）故障隔离：根据负荷失电量最小原则进行故障隔离分析，提供隔离策略。3）故障恢复：含分布式电源的配网故障处理应用在遵循相关规范和标准的前提下，将分布式电源纳入故障恢复决策中，在充分利用分布式电源的同时也提高了配网的供电可靠性。

本发明完全遵循IEC 61970标准的倡导，不仅在系统边界上，在系统内部也是采用CORBA组件技术，设计了以CORBA组件技术为核心的集成总线。所有应用模块与平台服务均设计为组件，组件的接口符合IEC 61970标准规范，既可以支持与第三方独立系统的集成，也支持第三方应用集成到本系统内，实现应用模块和平台服务的“即插即用”。

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示为配电自动化系统中含分布式电源的配网故障处理方法的体系结构。总共分为硬件层、操作系统层、基础总线层、数据总线层、公共服务层、应用层支持平台层和应用层。集成总线层、数据总线层、公共服务层三层作为本发明提出的支撑平台。集成总线层提供各公共服务元素、各应用系统以及第三方软件之间规范化的交互机制；数据总线层为它们提供适当的数据访问服务；公共服务层为各应用系统提供各种服务，主要包括数据服务、报表工具、告警服务、权限管理、通信服务等。应用层作为具体的功能实现，含分布式电源的配网故障处理应用通SCADA、FES等配网自动化系统或能量管理系统的主体应用并列，即保证了故障处理应用的相对独立性，又实现了数据的共享。

如图2所示为含分布式电源的配网故障处理方法的流程图。

本发明的一种含分布式电源的配电网故障处理方法,包括以下步骤：

1）故障定位：监听配网中所有的遥信变位信息，根据启动条件筛选其中存在的故障信号，如果捕捉到故障，即启动故障分析，并根据方向信号的定位分析方法进行故障定位；

 [0029] 2）故障隔离：根据负荷失电量最小原则进行故障隔离分析，提供隔离方法，隔离方法为首先断开出线开关，根据故障定位结果断开故障上下游开关将故障区域进行隔离；

3）故障恢复：在遵循相关规范和标准的前提下，将分布式电源纳入故障恢复决策中，分布式电源参与故障恢复包括两种方式：

（31）传统恢复方法：在配网联络范围内通过拓扑程序搜索电源剩余容量最大所在的线路作为转代线路，优先使用主网电源，即通过合上联络开关，将非故障失电负荷转供给联络开关对侧的主网电源； 

32）使用分布式电源进行孤岛组建：在配网联络范围内优先使用分布式电源，即通过合上符合并网条件的并网点开关，将非故障失电负荷转供给分布式电源。在使用分布式电源进行孤岛组建过程中，首先进行分布式电源发电预测及负荷预测，再进行分布式电源筛选、分布式电源边界划分以及孤岛负荷分配，

分布式电源的筛选即在配网中选择剩余容量大、离非故障失电负荷近的分布式电源点；分布式电源边界划分：使边界具有检同期装置的并网开关，避免负荷二次停电；孤岛负荷分配：优先给重要程度高的负荷供电，负荷总容量小于分布式电源剩余容量。

分布式电源发电预测是指以气象数据、分布式电源类型、历史发电曲线为基础对分布式电源在未来24小时或一定周期内的发电出力进行分时段预测的一种方法。

负荷预测一般以气象数据，负荷历史数据为基础，综合考虑节假日、用电峰谷时段等各种因素，在配网应用中也属于一个高级应用软件模块。

依据配电网的网架结构和设备运行的实时信息，结合故障信号，进行故障的定位、隔离和非故障失电区域的恢复供电。所生成的故障处理方案能够直接给出具体的操作开关、刀闸和它们符合调度规程的操作顺序，具有与实际调度过程相一致的可操作性。故障处理过程支持交互方式、自动方式两种执行方式。在自动执行方式下，系统根据故障处理方案自动执行故障隔离策略及故障恢复策略，并能够在界面上显示故障的隔离信息、恢复方案以及处理过程等信息；在交互执行方式下，首先以界面的形式给出故障分析结论，包括故障定位结果、故障隔离方案，上、下游供电恢复方案等相关信息，调度员可在交互界面上按步骤执行故障隔离策略及故障恢复策略，并能够及时反馈每一步的执行状态。对于故障处理结果可通过自动推图、上告警窗、区域着色、历史查询等多种方式进行展示。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种含分布式电源的配电网故障处理方法,其特征在于，包括以下步骤：

1）故障定位：监听配网中所有的遥信变位信息，根据启动条件筛选其中存在的故障信号，如果捕捉到故障，即启动故障分析，并根据方向信号的定位分析方法进行故障定位；

2）故障隔离：根据负荷失电量最小原则进行故障隔离分析，提供隔离方法，隔离方法为首先断开出线开关，根据故障定位结果断开故障上下游开关将故障区域进行隔离；

3）故障恢复：在遵循相关规范和标准的前提下，将分布式电源纳入故障恢复决策中，分布式电源参与故障恢复包括两种方式：

31）传统恢复方法：在配网联络范围内通过拓扑程序搜索电源剩余容量最大所在的线路作为转代线路，优先使用主网电源，即通过合上联络开关，将非故障失电负荷转供给联络开关对侧的主网电源； 

32）使用分布式电源进行孤岛组建：在配网联络范围内优先使用分布式电源，即通过合上符合并网条件的并网点开关，将非故障失电负荷转供给分布式电源。

2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网故障处理方法,其特征在于，在所述步骤32）中，在使用分布式电源进行孤岛组建过程中，首先进行分布式电源发电预测及负荷预测，再进行分布式电源筛选、分布式电源边界划分以及孤岛负荷分配：

分布式电源的筛选即在配网中选择剩余容量大、离非故障失电负荷近的分布式电源点；

分布式电源边界划分：使边界具有检同期装置的并网开关，避免负荷二次停电；

孤岛负荷分配：优先给重要程度高的负荷供电，负荷总容量小于分布式电源剩余容量。

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