CN104124761B - 一种配电网低压大用户集成保护控制方法 - Google Patents

一种配电网低压大用户集成保护控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配电网低压大用户集成保护控制方法,包括搭建配电网台区自治管理系统,包括通过集成化通信网络相互通信连接的低压大用户智能终端、公变智能基站和台区智能控制中心;根据配电网负荷变化动态配置低压负荷额定容量;对公变台区的负荷群进行实时监控和数据采集,在公变台区的用电负荷超过额定容量时,控制低压大用户智能终端通过多种渐变方式对配电网进行超负荷调控,动态记录配电网最大负荷数据;通过集成化通信网络,低压大用户智能终端将最大负荷数据传输到公变智能基站进行负荷群的分析和预测,公变智能基站将分析后的数据传输至台区智能控制中心,实现电能质量和线损后台分析以及对配电网全局的调节控制。

Description

一种配电网低压大用户集成保护控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及配电网保护技术领域,尤其涉及一种配电网低压大用户集成保护控制方法。
背景技术
[0002]电力系统成为各领域发展的重要基础设施,随着电力电子技术在电力的广泛应用和各类新型电力负荷的接入,供电系统中增加了大量的非线性、冲击性、波动性负荷,引起电网电流、电压波形发生畸变和谐波污染,三相不平衡日趋严重,导致电能损耗加重,供电用电设备的安全性降低,削弱了电网运行的可靠性和经济性。具不完全统计,目前电力用户遭受的停电时间除去发电不足的因素外,95%以上是由于配电系统原因造成的;电力系统的损耗有近一半产生在配电网,因此,配电网是造成电能质量恶化的主要因素。
[0003]同时随着智能电网的进一步发展,在用电安全可靠和经济性的基础上,对配网用电的可定制优化和互动提出了更高的要求。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题是,提供一种配电网低压大用户集成保护控制方法,提高配电网台区的供电可靠性、安全性和高效节能性。
[0005]为解决以上技术问题,本发明实施例提供一种配电网低压大用户集成保护控制方法,包括:
[0006]搭建配电网台区自治管理系统,包括通过集成化通信网络相互通信连接的低压大用户智能终端、公变智能基站、台区智能控制中心;
[0007]利用所述低压大用户智能终端,根据配电网负荷变化动态配置低压负荷额定容量;
[0008]所述台区智能控制中心对公变台区的负荷群进行实时监控和数据采集,在公变台区的用电负荷超过所述额定容量时,控制所述低压大用户智能终端通过多种渐变方式对配电网进行超负荷调控,动态记录配电网最大负荷数据;
[0009]通过所述集成化通信网络,所述低压大用户智能终端将所述最大负荷数据传输到所述公变智能基站进行负荷群的分析和预测,所述公变智能基站将分析后的数据传输至所述台区智能控制中心,实现电能质量和线损后台分析以及对配电网全局的调节控制;
[0010]所述公变智能基站设有四个通信层次,分别是通信采集模型层、数据模型层、集群优化层和通信交互层;
[0011]通信采集模型层包括物理层、通信链路层、TCP/IP或UDP/IP传输层,以及应用服务层;
[0012]数据模型层包括台区运行数据中心;
[0013]集群优化层包括有限负荷调控模块、三相负荷平衡模块、错峰平谷模块、优化配电潮流模块、线损的群体优化模块;
[0014]通信交互层包括公变智能基站的人机接口和对外通信的接口。
[0015]优选地,所述多种渐变方式包括:通过发出超负荷预警信号、过负荷跳闸重合以及分闸锁定进行超负荷调控。
[0016]进一步地,所述低压大用户智能终端通过高精度电压互感器和电流互感器并行接入公共变压器的低压出线。
[0017]进一步地,所述低压大用户智能终端集成有继电保护模块,则所述控制低压大用户智能终端通过多种渐变方式对配电网进行超负荷调控,包括:
[0018]所述台区智能控制中心控制所述继电保护模块对配电网进行短路保护、过载保护、电压失稳和电压不平衡保护。
[0019]其中,所述电压失稳和电压不平衡保护包括断零保护、缺相保护、单相高阻接地保护。
[0020]进一步地,所述线损后台分析包括:
[0021]将公变台区的线损统计分解到多级用电区域;
[0022]形成“公变台区-出线分路-分路单相-终端负荷”的多级线损统计分析方法,对统计获得的线损数据进行分析;
[0023]根据公变台区线损的历史变化曲线和实时线损分析,找出线损率升降因素。
[0024]进一步地,所述线损后台分析还包括:分别针对超负荷运行、三相负荷不平衡、偷漏电以及计量误差制定保护措施。
[0025]所述集成化通信网络包括由所述低压大用户智能终端到所述公变智能基站之间的通信网络,以及由所述公变智能基站到所述台区智能控制中心之间的通信网络;
[0026]所述低压大用户智能终端配置有载波通信模块、GPRS/⑶MA模块以及RS-232/485通信接口。
[0027]在一种可实现方式中,所述集成化通信网络为基于载波和无线的通信网络,其部署方式为:
[0028]在所述低压大用户智能终端与所述公变智能基站之间,通过低压载波方式传输数据;在所述公变智能基站和所述台区智能控制中心之间,采用基于GPRS/CDMA的无线通信方式传输数据。
[0029]在另一种可实现方式中,所述集成化通信网络为基于复合电缆的EPON光纤通信网络,其部署方式为:
[0030]在每个低压大用户智能终端上配置光网络单元,在每个公变智能基站配置光线路终端,在公变智能基站和多个低压大用户智能终端之间通过分光器接入光配线网络。
[0031]本发明提供的配电网低压大用户集成保护控制方法,具有以下有益效果:
[0032]以公变台区为管理对象,在用电端配置一体化的低压大用户智能终端实现实时负荷调控,在公变端设置公变智能基站,在台区智能控制中心设置主站系统,主站系统通过异构的集成化通信网络对低压大用户智能终端进行数据采集,可控制低压大用户智能终端按计划配置低压负荷的额定容量,且设定的额定容量可根据负荷变化情况进行动态调整,一旦用电负荷超过设定的额定容量,通过超负荷预警信号、过负荷跳闸重合以及分闸锁定等多种渐变方式进行超负荷调控,并可动态记忆最大负荷电流和时刻汇总到智能基站进行负荷群的分析和预测;实现各种配电网异常和故障状态下的安全可靠用电,全面集成化用电保护,防止单一用电设备故障扩大到其他线路影响其他设备正常运行,同时防止线路状态异常或故障时用电设备大面积损坏。
[0033]本发明提供的配电网低压大用户集成保护控制方法实现对配电网低压大用户的智能保护,具有可靠性和安全性高,兼具自治性、互动性和可定制的特点,满足现代电网智能化要求。
附图说明
[0034]图1是本发明提供的配电网台区自治管理系统的一种数据架构示意图。
[0035]图2是本发明提供的配电网低压大用户集成保护控制方法的一个实施例的步骤流程图。
[0036]图3是本发明提供的低压大用户智能终端的一种可实现方式的结构示意图。
[0037]图4是本发明提供的公变智能基站的一种可实现方式的数据架构示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0039]在本发明实施例中,通过融合传感器技术、自动化控制技术、集群优化技术及网络通信技术搭建配电网台区自治管理系统,包括通过集成化通信网络进行通信连接的低压大用户智能终端、公变(公共变压器,俗称公变)智能基站和台区智能控制中心。
[0040]参见图1,是本发明提供的配电网台区自治管理系统的一种数据架构示意图。
[0041]在一种可实现的实施方式中,如图1所示,所述的配电网台区自治管理系统包括多个公变智能基站,其中,图1的系统中示出了三个公变智能基站,分别是公变智能基站101、公变智能基站102和公变智能基站103。其中,每个公变智能基站与外围网络设备的连接原理相同,因此以公变智能基站101为例说明系统的工作构成与原理。公变智能基站101与配电网共用变压器连接,并设有载波模块,通过该载波模块接入载波通信网,从而与台区中的多个低压大用户智能终端进行通信连接。譬如,图1中的公变智能基站101所连接的低压大用户智能终端有4台。在电力系统中,台区是指一台变压器的供电范围或区域。
[0042]具体实施时,每一台低压大用户智能终端还分别独立连接有一个大负荷配电柜。在电力系统中,低压大用户是指那些用电量大、负荷大、用电设施多、线路复杂的低压接入用户,目前,现有技术还没有真正实现从1kV(千伏)台区公变到380V(伏)负荷出线到用电负荷终端的全过程的高度自动化的技术方案。大负荷配电柜与低压大用户智能终端并行连接,可有效地对各个低压大用户智能终端的配电与控制。
[0043]在本实施例中,可以利用上述搭建的台区自治管理系统对配电网的低压大用户进行保护控制。
[0044]参见图2,是本发明提供的配电网低压大用户集成保护控制方法的一个实施例的步骤流程图。
[0045]在本实施例中,所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,主要包括以下步骤:
[0046]步骤S201:利用所述低压大用户智能终端,根据配电网负荷变化动态配置低压负荷额定容量。
[0047]在本实施例中,可以利用低压大用户智能终端(以下亦简称智能终端)主要针对公变低压大负荷提供可定制的保护和负荷调控。进一步地,所述智能终端通过高精度电压互感器和电流互感器并行接入公共变压器的低压出线,因此不影响原有的配电网线路布局;并且,优选地,所述智能终端集成有继电保护模块,通过该集成化继电保护模块实现负荷用电保护的开关信号输出,对负荷容量进行控制实现在异常情况下输出预警告警信号。具体实施时,为每一个大负荷对象(即图1中的大负荷配电柜I〜大负荷配电柜4)分别配置一台智能终端,可与系统的低压大负荷配电柜并行安装。
[0048]在本实施例中,台区自治管理系统可通过控制智能终端对电压、电流进行实时采集,通过集成化保护技术实现全面的负荷保护;通过可定制电力的负荷调控技术,实现用户优化和用电平衡;通过负荷运行数据采集与存储,实现负荷统计分析和异常识别;通过多种通讯接口实现控制中心和客户之间的双向互动。
[0049]步骤S202:所述台区智能控制中心对公变台区的负荷群进行实时监控和数据采集。
[0050]步骤S203:在公变台区的用电负荷超过所述额定容量时,控制所述低压大用户智能终端通过多种渐变方式对配电网进行超负荷调控,动态记录配电网最大负荷数据。
[0051]具体实施时,如上文所述,步骤S203中的多种渐变方式包括但不限于:通过发出超负荷预警信号、过负荷跳闸重合以及分闸锁定进行超负荷调控。则所述控制低压大用户智能终端通过多种渐变方式对配电网进行超负荷调控,包括:
[0052]所述台区智能控制中心控制所述继电保护模块对配电网进行短路保护、过载保护、电压失稳和电压不平衡保护。进一步地,本实施例提供的所述电压失稳和电压不平衡保护包括但不限于断零保护、缺相保护、单相高阻接地保护。
[0053]参看图3,是本发明提供的低压大用户智能终端的一种可实现方式的结构示意图。
[0054]在本实施例中,低压大用户智能终端内置有多个功能模块,包括传统的保护模块(短路保护和过载保护),新型保护模块(断零保护、缺相保护、单相高阻对地保护),其中传统保护模块与新型保护模块组成了全面集成保护模块31;进一步地,所述智能终端还设有定制电力管理模块32、负荷数据存储器33、接口模块34以及指令信号系统35。其中,定制电力管理模块32又包括多个灵活的定制功能模块,如申报用电负荷整定模块、超额定运行预警模块、预警延时和分断模块、预警分断重合模块、预警分断锁定模块和调增负荷申报模块;接口模块34包括但不限于无线接口、载波接口、光纤接口和网络接口 ;指令信号系统35可通过分闸指令、重合指令和预警信号等分别与全面集成保护模块31、定制电力管理模块32进行通信,从而根据采集获得的配电网相电压(电流)、开关状态信号等进行分析处理后向外部用电负荷发出控制指令(如分闸指令或重合指令)。具体实施时,低压大用户智能终端通过实时电压、电流采集,通过集成化保护技术实现全面的负荷保护;通过可定制电力的负荷调控技术,实现用户优化和用电平衡;通过负荷运行数据采集与存储,实现负荷统计分析和异常识别;通过多种通信接口实现控制中心和客户之间的双向互动。
[0055]其中,在断零保护方面,供配电网的低压网络区域分路系统断零(N)后,在配电网三相电力系统中由于各相负荷不均,会造成各相相位偏移,容易导致相电压偏差大于额定电压大于10%幅值。当系统相电压偏差2 13%时,低压大用户智能终端中的监测系统可瞬即发出电压差动保护功能指令作用,将分路断零回路系统强制撤出电网运行,确保各个大(用电)用户的所有用电设施不至于因系统断零回路而烧毁,保障用电安全。当供电系统断零(N)故障处理修复完善,恢复正常供电后,低压大用户智能终端检测到电网系统供电正常时,低压大用户智能终端会自动重合闸,恢复被保护低压用电系统的电网正常供电,保证供电的及时性。
[0056]在缺相保护方面,供配电网系统三相供电运行时,如果配电网的低压网络突然出现缺相运行,低压大用户智能终端可通过内置电压差动检测装置,以实现立即测得系统电源电压三相矢量和,在该三相矢量和不等于零时,电压差动检测装置会立即发出缺相保护功能指令作用,将分路电源强制撤出电网运行,确保大用户用电设施不会因缺相运行而遭受损坏。当供配电网系统的缺相、故障处理完毕时,电压差动检测装置检测电网电压相位正常,即当三相矢量和等于零时,低压大用户智能终端会自动重合闸,恢复被保护系统正常供电。
[0057]在单相高阻接地保护方面,当供配电网的低压网络由于不可抗力因素造成馈电线路单相高阻对地短路时,形成单相电压下降,致使三相电压不平衡度^ 15%,低压大用户智能终端监测系统瞬间发出继电保护功能指令,将分路电源强制撤出电网运行,确保用电设施安全。当供配电线路故障修复,恢复正常供电状态后,低压大用户智能终端检测到供配电线路正常运行时,装置会自动重合闸,恢复被保护系统电网正常供电。
[0058]步骤S204:通过所述集成化通信网络,所述低压大用户智能终端将所述最大负荷数据传输到所述公变智能基站进行负荷群的分析和预测。
[0059]具体实施时,本实施例提供的所述集成化通信网络,包括由所述低压大用户智能终端到所述公变智能基站之间的通信网络,以及由所述公变智能基站到所述台区智能控制中心之间的通信网络。进一步地,所述低压大用户智能终端配置有载波通信模块、GPRS/CDMA(General Packet Rad1 Service/Code Divis1n Multiple Access,通用分组无线服务技术/码分多址)模块以及RS-232/485通信接口。其中,RS-232是由电子工业协会(Electronic Industries Associat1n,EIA)所制定的异步传输标准接口。通常RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现;RS-485是最初是数据模拟信号输出简单过程量,由于RS-232接口只可以实现点对点的通信方式,但不能实现联网功能,而RS-485的出现正是弥补了这一缺陷。
[0060]在本实施例中,由于公共变压器线路分布的负复杂性,其自动化设备之间的通信需要通过多种载波电缆无线等多种介质,是典型的异构网络,且其信息源来自不同协议簇或扩展集,具有不同的通信接口规范。由于存在通信介质差异,多种通信网络协议之间面临复杂的协议解析和适配问题。因此,本发明进一步研究台区全通信网络统一管理、同步控制、异构无线网络的信道接入等策略,建立组网和拓扑控制机制,解决台区通讯的故障自愈和无线网络共存问题,并制定开放性网络接口规范。
[0061]在一种可实现方式中,所述集成化通信网络为基于载波和无线的通信网络,其部署方式为:
[0062]在所述低压大用户智能终端与所述公变智能基站之间,通过低压载波方式传输数据;在所述公变智能基站和所述台区智能控制中心之间,采用基于GPRS/CDMA的无线通信方式传输数据。该实现方式具有简单易于实现的特点,在传输数据实时性和可靠性要求不是非常高的情况下可以优选采用,但其不支持控制指令的下达。
[0063]在又一种可实现方式中,所述集成化通信网络为基于复合电缆的EP0N(EthernetPassive Optical Network,以太无源光网络)光纤通信网络,其部署方式为:
[0064] 在每个低压大用户智能终端上配置光网络单元(Optical Network Unit,简称ONU),在每个公变智能基站配置光线路终端(Optical Line Terminal,简称0LT),在公变智能基站和多个低压大用户智能终端之间通过分光器接入光配线网络(简称0DN)。
[0065]基于复合电缆的EPON光纤通信是一种高效、高速的通信方案,其要求配电网采用复合电缆,同时配置EPON光设备(0LT/0DN/0NU),其通信成本偏高,但可靠性、速度和可扩展性非常好,方案效率极高,数据的实时性高,同时支持高可靠的控制指令下达,因此适用于对通信质量较高的电网保护场合。
[0066]步骤S205:所述公变智能基站将分析后的数据传输至所述台区智能控制中心,实现电能质量和线损后台分析以及对配电网全局的调节控制。
[0067]具体地,低压大用户智能终端根据用户设计申报用电负荷要求,可作自定义配置设定用户负荷容量,在预设计划范围内由电力企业根据线路负荷水平进行调整、设定。当用电用户在使用负荷超出申报设定用电容量时,智能终端中的负荷端保护装置可按预置申报额定容量发出超负荷预警信号,知会用户迅速将负荷调整到安全运行状态,确保用电安全运行。
[0068] ■线路短路继电保护功能,以其塑壳自动空气开关,短路保护特性,设定短路电流达至10倍额定电流值,可在瞬间< 30ms(毫秒)内分断故障电流回路,(10In±20% < 30ms) 0塑壳自动空气开关是塑壳断路器的一种,它能够在电流超过跳脱设定后自动切断电流,塑壳指的是采用塑料绝缘体作为装置的外壳,用于隔离导体之间以及接地金属部分。
[0069] ■智能终端在用户超出申报负荷运行时可以设置连续发出重合预警次数,并可设定为5次、7次、9次等多次锁定分断电路。
[0070] ■按照用户申报用电负荷容量的要求,可选择设定超过负荷延时(如可设5分钟、1分钟、15分钟共三档)分断电路功能。
[0071] ■当用电用户在使用负荷超出申报设定额定用电容量时,智能终端的负荷端保护装置可设定超申报用电容量预警分断电路,选择延时预警重合闸设定时间功能。(可选择设定预警重合延时,如I分钟/次、3分钟/次,5分钟/次)。
[0072] ■智能终端能够记忆用户用电超出申报用电容量进入预警分断过负荷跳闸重合次数功能(如O〜9次)。
[0073] ■智能终端设有24小时循环清零系统,所以负荷端保护装置可在24小时内将未达致锁定重合跳闸次数记录自动清除,避免负荷端保护装置出现重复记录启动分断电路。
[0074] ■智能终端可设有最大电流记忆功能,记忆数据可通过通信接口输出,通过在主回路装设双针电流表对回路最大电流进行采摘记忆,使其记录最大电流数据不会因停电而丢失,每次记录最大电流量程必须由工作人员操作才能复位。
[0075]参看图4,是本发明提供的公变智能基站的一种可实现方式的数据架构示意图。
[0076]具体地,本实施例提供的公变智能基站可设有四个通信层次,分别是通信采集模型层41、数据模型层42、集群优化层43和通信交互层44。
[0077]其中,通信采集模型层41包括物理层(光纤、电缆、无线等)、通信链路层、TCP/IP或UDP/IP传输层,以及应用服务层,其中,应用服务层可包括但不限于IEC(Internat1nalElectrotechnical Commiss1n,国际电工委员会)系列的通信协议、网络服务(WebService)、Modbus(—种分布式总线协议)通信协议和Canbus(ControLLer Area Net-workBus,控制区域网络总线)。而数据模型层42主要由台区运行数据中心组成;集群优化层43则包括有限负荷调控模块、三相负荷平衡模块、错峰平谷模块、优化配电潮流模块、线损的群体优化模块等。最后通信交互层44主要是指公变智能基站的人机接口和对外通信的接口。
[0078]本实施例提供的公变智能基站通过对台区内大用户智能终端进行组网采集,实时、精确的获取台区内用户的用电状态和数据信息,并进行用电数据本地化存储,可直接对用电设置进行管理和控制,公变智能基站具有丰富自适应接口的通信技术,实现高端用户实时运行信息的纵向采集和控制优化指令下达,为低压配用电自治管理系统提供数据采集组网,同时能够和配变监测设备实现横向数据接口和信息共享。
[0079]进一步地,如图1所示,所述台区智能控制中心300可设有台区管理系统服务器301、台区管理系统监控操作站302,构成智能台区集群管理平台,并且,台区智能控制中心300通过多个路由器(如图1中的路由器I和路由器2)接入集成化通信网络200,从而实现与公变智能基站101、公变智能基站102、公变智能基站103通信连接。优选地,台区管理系统监控操作站302还可以通过防火墙与DMS(Distribut1n Management System,配电管理系统)配电网自助化系统400以及TMR(Tele Meter Reading System,关口电能计量系统)电量计费系统500连接,以获得更多的系统功能。
[0080]台区智能控制中心300中的智能台区集群管理平台以供电区域内的所有公变台区为管理对象,实现所有公变台区的大用户(通常为高端用户)负荷群的实时运行情况集中监控和管理,建立基于IEC61968(IEC制定的一种现行的配电管理系统标准)的一体化配电用户信息模型,接入用电信息采集系统、供电电压在线监测系统、配网自动化系统等现已有的系统数据,进行高端负荷的全局统计分析(供电可靠性统计、综合线损统计等)及供电优化;对电能质量进行实时监控采集,实现全局高端负荷的调节控制、电能质量和线损后台分析,最终实现低压配用电的一体化自治管控。
[0081]具体地,台区智能控制中心300设有大用户的用电数据中心,通过智能台区集群管理平台实现配电低压侧高端用户台帐资料信息、实时信息采集和历史数据存储,包括高端负荷的三相电压、电流、有功、无功、功率因数、零序电压、电流、有功电量、无功电量、电压不平衡率等实时数据;最大负载率、最高或最低电压值及其相应的出现时刻、最高或最低电流值及其相应的出现时刻,最高或最低负荷值及其相应的出现时刻,电压合格率,最大不平衡率及时间等历史数据,以作为系统的数据源。
[0082]具体地,在对线损后台分析时,可以通过以下方式进行实现,包括:
[0083] a、将公变台区的线损统计分解到多级用电区域;
[0084] b、形成“公变台区-出线分路-分路单相-终端负荷”的多级线损统计分析方法,对统计获得的线损数据进行分析;
[0085] C、根据公变台区线损的历史变化曲线和实时线损分析,找出线损率升降因素。
[0086]传统“四分线损”管理主要针对的还是1kV及以上线路,公变台区0.4kV低压配电线损也是按照台区进行整体管理,而往往0.4kV低压配网是线损所占比重最大的,也是最缺乏直接管理手段和有最大改进空间的部分。因此公变台区的线损统计,需要通过更为严格的监测手段,将线损统计进一步分解到多级用电区域,形成“公变台区-出线分路-分路单相-终端负荷”的多级线损统计分析方法,根据详尽的线损数据,分析各级线损数据和比重,准确定位线损原因。具体地,分别针对超负荷运行、三相负荷不平衡、偷漏电以及计量不准确等各种情况,制定精细化的保护措施(线损管理措施),提尚电能利用效率。
[0087]本实施例可以通过智能台区集群管理平台对线损进行管理。
[0088]具体地,智能台区集群管理平台建立配低压线路线损计算模型,一般总线损为总供电量与总销售电量之差,窃电量混在线损之中无法正确反映出来,通过采集到总供电量与用户侧采集的电量对比,利用线路损耗计算模型和方法,逐级进行台区全供电过程的线损精细化分析;根据台区线损历史变化曲线和实时线损分析,找出线损率升降因素,按台区进行针对性分解统计分析,给出优化降损解决方案,实现全局线损分析和优化管控。
[0089]本实施例还可以进一步利用智能台区集群管理平台进行负荷优化管理。
[0090]具体地,智能台区集群管理平台根据停电计划的停电时间和停电范围,结合一体化管控平台数据,由系统自动识别该供电范围的各用户数量和分布,实现智能自动通知预警管理。平台采用低压高端负荷群的集群优化技术,通过对三相负荷的平衡调度和引导,实现三相线路负荷均衡以及供电路径的载荷均衡,保证供用电能量流的均衡高效,降低电能损耗。
[0091]目前,我国开展的用户供电可靠性管理仅统计到中压用户,除其中一部分专变用户能满足统计要求外,相当的一部分所谓“公变用户”是虚拟的用户,导致一般城市电网供电可靠性均达99.9%以上,可靠性指标似乎提升空间不大,但这不仅不能全面真实地反映用户的供电可靠性水平,而且与国家要求的可靠性统计口径一定程度脱节。因此,用户供电可靠性统计由中压向低压延伸是供电可靠性发展的必然趋势。本实施例提供的配电网低压大用户集成保护控制方法,供电可靠性统计由中压向低压延伸,通过对低压用户停电事件的准确采集,在当前配网自动化和负荷管理系统只管理到公变台区的情况下(无法真实统计实际停电用户数和停电时间),通过自动化技术来识别低压电网的结构,自动建立和维护公变低压线路和用户的对应关系,当公变运行正常,而低压线路出现故障时,能准确统计停电用户数和时间,并通过载波通信将原始数据第一时间传送到公变智能基站,实现更为准确和贴近用电客户的可靠性管理,保证供电部门可靠性指标和供电服务质量从源头上的根本一致性。
[0092]此外,本实施例通过合理分配负荷和优化配电走廊来提高供电输送能力和改善电压质量外,公变台区供电系统投运后,在公变台区范围内通过多级负荷调节、有计划负荷扩容以及错峰用电提示等手段,确定台区整体的经济合理运行方式,减少超负荷运行和三相不平衡运行,降低线损;使台区整体用电的错峰平谷,降低供用电成本,提高供电效率,实现公变台区负荷的群优群控,实现公变台区自治集群管理。
[0093]本发明提供的配电网低压大用户集成保护控制方法,具有以下有益效果:
[0094]以公变台区为管理对象,在用电端配置一体化的低压大用户智能终端实现实时负荷调控,在公变端设置公变智能基站,在台区智能控制中心设置主站系统,主站系统通过异构的集成化通信网络对低压大用户智能终端进行数据采集,可控制低压大用户智能终端按计划配置低压负荷的额定容量,且设定的额定容量可根据负荷变化情况进行动态调整,一旦用电负荷超过设定的额定容量,通过超负荷预警信号、过负荷跳闸重合以及分闸锁定等多种渐变方式进行超负荷调控,并可动态记忆最大负荷电流和时刻汇总到智能基站进行负荷群的分析和预测;实现各种配电网异常和故障状态下的安全可靠用电,全面集成化用电保护,防止单一用电设备故障扩大到其他线路影响其他设备正常运行,同时防止线路状态异常或故障时用电设备大面积损坏。
[0095]本发明提供的配电网低压大用户集成保护控制方法实现对配电网低压大用户的智能保护,具有可靠性和安全性高,兼具自治性、互动性和可定制的特点,满足现代电网智能化要求。
[0096]以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,包括: 搭建配电网台区自治管理系统,包括通过集成化通信网络相互通信连接的低压大用户智能终端、公变智能基站和台区智能控制中心; 利用所述低压大用户智能终端,根据配电网负荷变化动态配置低压负荷额定容量;所述台区智能控制中心对公变台区的负荷群进行实时监控和数据采集,在公变台区的用电负荷超过所述额定容量时,控制所述低压大用户智能终端通过多种渐变方式对配电网进行超负荷调控,动态记录配电网最大负荷数据; 通过所述集成化通信网络,所述低压大用户智能终端将所述最大负荷数据传输到所述公变智能基站进行负荷群的分析和预测,所述公变智能基站将分析后的数据传输至所述台区智能控制中心,实现电能质量和线损后台分析以及对配电网全局的调节控制; 所述公变智能基站设有四个通信层次,分别是通信采集模型层、数据模型层、集群优化层和通信交互层; 通信采集模型层包括物理层、通信链路层、TCP/IP或UDP/IP传输层,以及应用服务层; 数据模型层包括台区运行数据中心; 集群优化层包括有限负荷调控模块、三相负荷平衡模块、错峰平谷模块、优化配电潮流模块、线损的群体优化模块; 通信交互层包括公变智能基站的人机接口和对外通信的接口。
2.如权利要求1所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述多种渐变方式包括:通过发出超负荷预警信号、过负荷跳闸重合以及分闸锁定进行超负荷调控。
3.如权利要求1所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述低压大用户智能终端通过高精度电压互感器和电流互感器并行接入公共变压器的低压出线。
4.如权利要求1〜3任一项所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述低压大用户智能终端集成有继电保护模块,则所述控制低压大用户智能终端通过多种渐变方式对配电网进行超负荷调控,包括: 所述台区智能控制中心控制所述继电保护模块对配电网进行短路保护、过载保护、电压失稳和电压不平衡保护。
5.如权利要求4所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述电压失稳和电压不平衡保护包括断零保护、缺相保护、单相高阻接地保护。
6.如权利要求5所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述线损后台分析包括: 将公变台区的线损统计分解到多级用电区域; 形成“公变台区-出线分路-分路单相-终端负荷”的多级线损统计分析方法,对统计获得的线损数据进行分析; 根据公变台区线损的历史变化曲线和实时线损分析,找出线损率升降因素。
7.如权利要求6所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述线损后台分析还包括:分别针对超负荷运行、三相负荷不平衡、偷漏电以及计量误差制定保护措施。
8.如权利要求7所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述集成化通信网络包括由所述低压大用户智能终端到所述公变智能基站之间的通信网络,以及由所述公变智能基站到所述台区智能控制中心之间的通信网络; 所述低压大用户智能终端配置有载波通信模块、GPRS/CDMA模块以及RS-232/485通信接口。
9.如权利要求8所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述集成化通信网络为基于载波和无线的通信网络,其部署方式为: 在所述低压大用户智能终端与所述公变智能基站之间,通过低压载波方式传输数据;在所述公变智能基站和所述台区智能控制中心之间,采用基于GPRS/CDMA的无线通信方式传输数据。
10.如权利要求8所述的配电网低压大用户集成保护控制方法,其特征在于,所述集成化通信网络为基于复合电缆的EPON光纤通信网络,其部署方式为: 在每个低压大用户智能终端上配置光网络单元,在每个公变智能基站配置光线路终端,在公变智能基站和多个低压大用户智能终端之间通过分光器接入光配线网络。
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