CN103490392A - 含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法，其特征在于：其方法为：（一）根据各配电终端或故障指示器检测到的故障信息，结合变电站的继电保护信号、开关跳闸信号的故障信息，启动故障处理程序，进行故障定位，确定故障类型和发生位置，自动推出相应的配电单线图；（二）主站给出两个或两个以上故障隔离和恢复供电的操作处理，辅助调度员进行遥控操作，达到快速事件隔离和恢复供电的目的，进一步提高了供电可靠性。

Description

含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法
技术领域
本发明涉及配电自动化系统中的馈线自动化模块，具体涉及的是一种含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法。
背景技术
实现配电网自动化是电力系统发展的需求，而馈线自动化技术是配网自动化的核心。馈线自动化是配电网提高供电可靠性，减少供电损失直接有效的技术手段和重要保证，因此是配电网建设与改造的重点。馈线自动化，能够使电网运行更加智能化，从而逐步实现配电自动化的发展要求。
馈线自动化是电力系统现代化的必然趋势，其意义在于：首先，当配网发生故障时，能够迅速查出故障区域，自动隔离故障区域，及时恢复非故障区域用户的供电，因此缩短了用户的停电时间，减少了停电面积，提高了供电可靠性。其次，馈线自动化可以实时监控配电网及其设备的运行状态，为进一步加强电网建设并逐步实现配电自动化提供依据。
对于传统电网来说，供电方向是从高压到低压。但一旦引入分布式电源之后，由于故障电流的方向可能发生改变，就不能简单的依靠开关事故跳闸信号来判断是否是配网发生的故障，通过，有了这个前提，就可以以电网的拓扑结构来确定故障的搜索方向。一旦引入分布式电源之后，由于故障电流的方向可能发生改变，就不能简单的依靠开关事故跳闸信号来判断是否是配网发生的故障，因此配网引入分布式电源之后，对配电自动化带来了新的问题。
发明内容
为克服现有技术上的不足，针对含分布式电源/微网的配电网，本发明目的是提供一种含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法，在以往的提出了故障定位、故障隔离及故障恢复的新方法，分析了配网引入分布式电源之后，对配电自动化带来了新的问题及应对方法。
为现实上述目的，本发明的技术方案如下：
一种含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法，其特征在于：其方法为：（一）根据各配电终端或故障指示器检测到的故障信息，结合变电站的继电保护信号、开关跳闸信号等故障信息，启动故障处理程序，进行故障定位，确定故障类型和发生位置，自动推出相应的配电单线图，可通过网络动态拓扑着色的方式表示出故障区域。
所述故障定位方法包括：
（a）传统馈线自动化的定位分析方法；
配电网在发生故障时，分布式电源内部PCS先于配网开关动作，将分布式电源所提供的短路电流切断。此时，分布电源提供的短路电流不对线路上的过流信号造成影响，对故障定位的方法可用传统馈线自动化的分析方法。
（b）结合环网柜母线电压与环网柜出线电流的相位上送方向信号的定位分析方法；
配电网在发生故障时，分布式电源提供的短路电流已经触发配网保护接入点的开关跳闸；此时，分布电源方向继电器对短路电流的方向做判定，并上送主站方向信号。
（c）结合故障前后电流方向翻转信号的定位分析方法；
主站进行故障定位时，依靠翻转信号来控制拓扑分析的边界，从而定位故障点；当故障点正好处于潮流汇集点时，线路上不存在翻转信号；此时结合故障前时刻稳态潮流的方向作为故障判断的依据。
（二）主站给出两个或两个以上故障隔离和恢复供电的操作处理，辅助调度员进行遥控操作，达到快速事件隔离和恢复供电的目的。
所述故障隔离原则为如下：（Ⅰ）以故障隔离范围最小为目；（Ⅱ）隔离故障区域内的分布式电源，保证线路检修安全。
所述故障恢复原则为如下：
（1）优先使用主电网电源，提高供电可靠性；
（2）非故障失电区域中，分布式电源与配网连接点开关在线路失电情况下仍为“合”状态，在故障上游恢复及负荷转供过程中不对其状态进行改变；
（3）故障恢复过程中，对主动离网的分布式电源采取延后并网的措施，即，在事故处理完毕之后，再考虑是否恢复并网；
（4）拥有就地控制系统的分布式电源恢复并网的控制策略由主站下发，由就地控制系统执行。无就地控制系统的分布式电源恢复并网由配网主站直接控制；
（5）由故障隔离操作形成的孤岛，可才采用事先选定的部分分布式电源，在故障情况下可参与非故障失电区域的恢复。
本发明提出了故障定位、故障隔离及故障恢复的新方法，分析了配网引入分布式电源之后，对配电自动化带来了新的问题及应对方法，主站可给出两个或两个以上故障隔离和恢复供电的操作方案，辅助调度员进行遥控操作，达到快速隔离故障和故障恢复供电的目的，进一步提高了供电可靠性。
附图说明
图1为本发明的一个应用实例示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明的一种含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法，其特征在于：其方法为：根据各配电终端或故障指示器检测到的故障信息，结合变电站的继电保护信号、开关跳闸信号等故障信息，启动故障处理程序，进行故障定位，确定故障类型和发生位置，自动推出相应的配电单线图，可通过网络动态拓扑着色的方式表示出故障区域。然后，主站可给出两个或两个以上故障隔离和恢复供电的操作处理，辅助调度员进行遥控操作，达到快速事件隔离和恢复供电的目的。
本实施例中，故障定位方法为：对于传统电网来说，供电方向是从高压到低压。有了这个前提，就可以以电网的拓扑结构来确定故障的搜索方向。一旦引入分布式电源之后，由于故障电流的方向可能发生改变，就不能简单的依靠开关事故跳闸信号来判断是否是配网发生的故障。如下图。现场还需要给出方向信号。以电流从母线流向线路方向为正方向，厂站向主站系统上送一个遥信信号，代表反向过流动作。配网主站系统可根据接收到的方向信号来识别是否是配网故障。
（1）传统馈线自动化的定位分析方法
 配网主站系统使用该分析方法的前提，确认新能源的接入确实不会影响到现有线路的常规保护配置。配电网在发生故障时，分布式电源内部PCS先于配网开关动作，将分布式电源所提供的短路电流切断。此时，分布电源提供的短路电流不对线路上的过流信号造成影响，对故障定位的方法可用传统馈线自动化的分析方法。
（2）结合环网柜母线电压与环网柜出线电流的相位上送方向信号的定位分析方法
配电网在发生故障时，分布式电源提供的短路电流已经触发配网保护接入点的开关跳闸。此时，分布电源提供的短路电流对线路上的过流信号造成影响，需要借助于方向继电器对短路电流的方向做判定，并上送主站方向信号。
（3）结合故障前后电流方向翻转信号的定位分析方法
主站进行故障定位时，依靠翻转信号来控制拓扑分析的边界，从而定位故障点。当故障点正好处于潮流汇集点时，线路上不存在翻转信号。此时需要结合故障前时刻稳态潮流的方向作为故障判断的依据。因此，采用翻转信号定位方法还需结合配网潮流计算作为故障分析判断的基础。
本发明的故障隔离的原则如下：
原则1：以故障隔离范围最小为目标。
原则2：隔离故障区域内的分布式电源，保证线路检修安全。
故障恢复的原则如下：
原则1：优先使用主电网电源，提高供电可靠性。
原则2：非故障失电区域中，分布式电源与配网连接点开关在线路失电情况下仍为“合”状态，在故障上游恢复及负荷转供过程中不对其状态进行改变。
原则3：故障恢复过程中，对主动离网的分布式电源采取延后并网的措施，即，在事故处理完毕之后，再考虑是否恢复并网。
原则4、拥有就地控制系统的分布式电源恢复并网的控制策略由主站下发，由就地控制系统执行。无就地控制系统的分布式电源恢复并网由配网主站直接控制。
原则5：由故障隔离操作形成的孤岛，可才采用事先选定的部分分布式电源，在故障情况下可参与非故障失电区域的恢复。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (4)

1. 一种含分布式电源或微网的配电网的故障处理方法，其特征在于：其方法为：（一）根据各配电终端或故障指示器检测到的故障信息，结合变电站的继电保护信号、开关跳闸信号的故障信息，启动故障处理程序，进行故障定位，确定故障类型和发生位置，自动推出相应的配电单线图；
所述故障定位方法包括：
（a）传统馈线自动化的定位分析方法；
配电网在发生故障时，分布式电源内部PCS先于配网开关动作，将分布式电源所提供的短路电流切断；
（b）结合环网柜母线电压与环网柜出线电流的相位上送方向信号的定位分析方法；
配电网在发生故障时，分布式电源提供的短路电流已经触发配网保护接入点的开关跳闸；此时，分布电源方向继电器对短路电流的方向做判定，并上送主站方向信号；
（c）结合故障前后电流方向翻转信号的定位分析方法；
主站进行故障定位时，依靠翻转信号来控制拓扑分析的边界，从而定位故障点；当故障点正好处于潮流汇集点时，线路上不存在翻转信号；此时结合故障前时刻稳态潮流的方向作为故障判断的依据；
（二）主站给出两个或两个以上故障隔离和恢复供电的操作处理，辅助调度员进行遥控操作，达到快速事件隔离和恢复供电的目的。
2. 根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述故障隔离原则为如下：
（Ⅰ）以故障隔离范围最小为目；
（Ⅱ）隔离故障区域内的分布式电源，保证线路检修安全。
3. 根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述故障恢复原则为如下：
（1）优先使用主电网电源，提高供电可靠性；
（2）非故障失电区域中，分布式电源与配网连接点开关在线路失电情况下仍为“合”状态，在故障上游恢复及负荷转供过程中不对其状态进行改变；
（3）故障恢复过程中，对主动离网的分布式电源采取延后并网的措施，即，在事故处理完毕之后，再考虑是否恢复并网；
（4）拥有就地控制系统的分布式电源恢复并网的控制策略由主站下发，由就地控制系统执行；
无就地控制系统的分布式电源恢复并网由配网主站直接控制；
（5）由故障隔离操作形成的孤岛，采用事先选定的部分分布式电源，在故障情况下可参与非故障失电区域的恢复。
4. 根据权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述配电单线图通过网络动态拓扑着色的方式表示出故障区域。
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