CN103872772B - 辐射状配电网自愈控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种辐射状配电网自愈控制方法，涉及电力系统技术领域，所解决的是提高故障处理实时性的技术问题。该方法先将辐射状配电网的运行状态分为四种，再根据配电网的实时数据来判别配电网的运行状态，然后再对配电网的四种运行状态采用不同的监测方法和监测内容，并对配电网的四种运行状态采用不同的控制方法，再保存不同状态的处理结果，并对处理结果实施仿真模拟计算，以校正处理结果正确性，最后把处理结果保存到数据库，以便于快速调取。本发明提供的方法，适用于辐射状配电网的控制。

Description

辐射状配电网自愈控制方法
技术领域
本发明涉及电力系统技术，特别是涉及一种辐射状配电网自愈控制方法的技术。
背景技术
辐射状配电网为单电源供电，其线路呈辐射状设计。这种配电网一旦发生故障，可以进行故障隔离、但不能寻找其他供电方式或者其他供电电源来恢复供电。建设智能配电网是实现智能电网中必不可少的环节，其主要特征是融合、分布、互动和自愈。配电网自愈是指对配电网的运行状态进行分层控制，使配电网具备自我预防、自动恢复的能力，有效的应对极端灾害和大电网紧急事故，提高配电网供电可靠性。但是现有的辐射状配电网自愈控制方法实时性较差，监测主站需要采集所有自动化配电终端的故障电流数据后才能作出决策，因此从故障发生到故障区域隔离、非故障区域恢复供电需要较长的时间，使得配电网发生故障后事故影响较大，停电时间较长。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种故障处理实时性强的辐射状配电网自愈控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种辐射状配电网自愈控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）获取配电网的保护动作信号值、母线电压值，及辐射线路的电压、电流越限状态；
2）根据步骤1获取的数据，判别配电网的运行状态，配电网的运行状态分为四种，状态一为紧急状态，状态二为故障后的恢复状态，状态三为越限状态，状态四为安全状态；
设SPr为配电网的保护动作信号值，Ubus为配电网的母线电压值，Uuplimit为配电网的母线电压上限值，Udwlimit为母线电压下限值；
如果SPr=1，则判定配电网处于状态一；
如果SPr=0且Ubus=0，则判定配电网处于状态二；
如果SPr=0且Ubus>Uuplimit，或SPr=0且Ubus<Udwlimit，或配电网的辐射线路电流处于越限状态，则判定配电网处于状态三；
如果SPr=0且Uuplimit>Ubus>Udwlimit，则判定配电网处于状态四；
3）对配电网的四种运行状态建立监测方法和监测内容；
对于状态一，监测主站采用信号逐个扫描方式，监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态；
对于状态二，监测主站采用网络拓扑分析方式，监测配电网的断路器状态、保护动作信号恢复状态、母线电压，并沿着辐射线路的电源侧逐步闭合断路器，直至到达故障隔离处的断路器后，将故障隔离处的断路器及下游辐射线路断路器保持在打开状态；
对于状态三，监测主站监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态、母线电压，如果配电网发生电压越限则采用调压方式处理，如果发生辐射线路电流越限则采用限制负荷方式处理；
对于状态四，监测主站仅监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态、母线电压；
4）对配电网的四种运行状态建立对应控制方法；
对于状态一，采用保护装置自动保护动作快速切出故障或者采用主站故障处理软件快速检测故障并隔离故障；
对于状态二，采用网络拓扑分析方式，通过SCADA系统将电源点到故障隔离处的断路器之间的所有断路器实施远程闭合操作，以保证部分失电负荷快速恢复；
对于状态三，如果配电网发生电压越限，则采用SCADA系统实现配网变压器挡位的调节，如果配电网发生辐射线路电流越限，则采用SCADA系统断开最低等级负荷开关，以限制线路电流；
对于状态四，不做任何处理；
5）保存不同状态的处理结果；
抽取不同状态的多个断面进行离线仿真模拟计算，以校正处理结果正确性，并把处理结果保存到数据库，在实时电网运行时，根据数据库的保存结果找到处理方式；
数据库中所保存的处理结果内容包括保护动作信号值、母线电压值、控制站点、电网故障地点、母线越限地点、辐射线路线路越限点、SCADA控制的开关及状态。
本发明提供的辐射状配电网自愈控制方法，将辐射状配电网的运行状态分为四种，并针对不同的运行状态采用不同的监测方法和监测内容，对不同运行状态的监测结果采用不同的控制方法，再对不同状态的处理结果进行仿真模拟计算来校正处理结果的正确性，并把处理结果保存到数据库，以便于快速调用，能实现辐射状配电网的快速自愈控制，能减轻配电网发生故障后的影响，减少停电时间。
附图说明
图1是本发明实施例的辐射状配电网自愈控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种辐射状配电网自愈控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）获取配电网的保护动作信号值、母线电压值，及辐射线路的电压、电流越限状态；
2）根据步骤1获取的数据，判别配电网的运行状态，配电网的运行状态分为四种，状态一为紧急状态，状态二为故障后的恢复状态，状态三为越限状态，状态四为安全状态；
设SPr为配电网的保护动作信号值，Ubus为配电网的母线电压值，Uuplimit为配电网的母线电压上限值，Udwlimit为母线电压下限值；
如果SPr=1，则判定配电网处于状态一，此时配电网中有故障发生，或有严重低电压，或有严重过负荷，或过负荷持续时间超出允许范围，此时配电网中的继电保护发出动作信号；
如果SPr=0且Ubus=0，则判定配电网处于状态二，此时配电网处于故障后采取紧急状态实施控制的恢复过程，此时配电网的参数符合运行约束条件，但存在失电负荷或供电孤岛，配电网的运行状态没有继续恶化，但尚未达到安全状态；
如果SPr=0且Ubus>Uuplimit，或SPr=0且Ubus<Udwlimit，或配电网的辐射线路电流处于越限状态，则判定配电网处于状态三，此时配电网存在过负荷；
如果SPr=0且Uuplimit>Ubus>Udwlimit，则判定配电网处于状态四，此时配电网各项运行参数正常，无过负荷或供电孤岛的情况；
3）对配电网的四种运行状态建立监测方法和监测内容；
对于状态一，监测主站采用信号逐个扫描方式，监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态；
对于状态二，监测主站采用网络拓扑分析方式，监测配电网的断路器状态、保护动作信号恢复状态、母线电压，并利用配电网分析软件中的配网故障处理模块，沿着辐射线路的电源侧逐步闭合断路器，直至到达故障隔离处的断路器后，将故障隔离处的断路器及下游辐射线路断路器保持在打开状态；
对于状态三，监测主站监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态、母线电压，如果配电网发生电压越限则采用调压方式处理，如果发生辐射线路电流越限则采用限制负荷方式处理；
对于状态四，监测主站仅监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态、母线电压；
4）对配电网的四种运行状态建立对应控制方法；
对于状态一，采用保护装置自动保护动作快速切出故障或者采用主站故障处理软件快速检测故障并隔离故障；
对于状态二，采用网络拓扑分析方式，通过SCADA（数据采集与监视控制）系统，利用配电网分析软件中的配网故障处理模块，将电源点到故障隔离处的断路器之间的所有断路器实施远程闭合操作，以保证部分失电负荷快速恢复；
对于状态三，如果配电网发生电压越限，则采用SCADA（数据采集与监视控制）系统实现配网变压器挡位的调节，如果配电网发生辐射线路电流越限，则采用SCADA系统断开最低等级负荷开关，以限制线路电流；
对于状态四，不做任何处理；
5）保存不同状态的处理结果；
抽取不同状态的多个断面进行离线仿真模拟计算，以校正处理结果正确性，并把处理结果保存到数据库，在实时电网运行时，根据数据库的保存结果找到处理方式；
数据库中所保存的处理结果内容包括保护动作信号值、母线电压值、控制站点、电网故障地点、母线越限地点、辐射线路线路越限点、SCADA控制的开关及状态。

Claims (1)

1.一种辐射状配电网自愈控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）获取配电网的保护动作信号值和母线电压值，及辐射线路的电压和电流越限状态；
2）根据步骤1获取的数据，判别配电网的运行状态，配电网的运行状态分为四种，状态一为紧急状态，状态二为故障后的恢复状态，状态三为越限状态，状态四为安全状态；
设SPr为配电网的保护动作信号值，Ubus为配电网的母线电压值，Uuplimit为配电网的母线电压上限值，Udwlimit为母线电压下限值；
如果SPr=1，则判定配电网处于状态一；
如果SPr=0且Ubus=0，则判定配电网处于状态二；
如果SPr=0且Ubus>Uuplimit，或SPr=0且Ubus<Udwlimit，或配电网的辐射线路电流处于越限状态，则判定配电网处于状态三；
如果SPr=0且Uuplimit>Ubus>Udwlimit，则判定配电网处于状态四；
3）对配电网的四种运行状态建立监测方法和监测内容；
对于状态一，监测主站采用信号逐个扫描方式，监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态；
对于状态二，监测主站采用网络拓扑分析方式，监测配电网的断路器状态、保护动作信号恢复状态、母线电压，并沿着辐射线路的电源侧逐步闭合断路器，直至到达故障隔离处的断路器后，将故障隔离处的断路器及下游辐射线路断路器保持在打开状态；
对于状态三，监测主站监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态、母线电压，如果配电网发生电压越限则采用调压方式处理，如果发生辐射线路电流越限则采用限制负荷方式处理；
对于状态四，监测主站仅监测配电网的断路器状态、保护动作信号发生状态、母线电压；
4）对配电网的四种运行状态建立对应控制方法；
对于状态一，采用保护装置自动保护动作快速切出故障或者采用主站故障处理软件快速检测故障并隔离故障；
对于状态二，采用网络拓扑分析方式，通过SCADA系统将电源点到故障隔离处的断路器之间的所有断路器实施远程闭合操作，以保证部分失电负荷快速恢复；
对于状态三，如果配电网发生电压越限，则采用SCADA系统实现配网变压器挡位的调节，如果配电网发生辐射线路电流越限，则采用SCADA系统断开最低等级负荷开关，以限制线路电流；
对于状态四，不做任何处理；
5）保存不同状态的处理结果；
抽取不同状态的多个断面进行离线仿真模拟计算，以校正处理结果正确性，并把处理结果保存到数据库，在实时电网运行时，根据数据库的保存结果找到处理方式；
数据库中所保存的处理结果内容包括保护动作信号值、母线电压值、控制站点、电网故障地点、母线越限地点、辐射线路线路越限点和SCADA控制的开关及状态。
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