CN104332993B - 一种智能分布式馈线自动化负荷转供方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能分布式馈线自动化负荷转供方法，属于电力系统配网自动化的技术领域。变电站出线开关的容量信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关终端传送，联络开关从一侧收到容量信息后发送包含容量信息的联络信息，联络信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关传送，合闸开关根据联络信息确定最优联络开关，故障点非故障侧开关的终端在成功隔离线路故障后发送包含最优联络开关ID的转供信息，转供信息在转供路径上向非故障侧开关依次传送，最优联络开关收到转供信息后合闸完成负荷转供。本发明提出了一种适用于多源多联络网络架构的负荷转供方法，在不增加成本的前提下，保证系统在不同运行方式下负荷转供后仍能可靠运行。
Description
技术领域
本发明公开了一种智能分布式馈线自动化负荷转供方法，属于电力系统配网自动化的技术领域。
背景技术
馈线自动化(FA，FeederAutomation)是指利用自动化装置或系统，监视配电线路的运行状况，及时发现线路故障，迅速诊断出故障区间并将故障区间隔离，并恢复对非故障区间的供电。
馈线自动化是配网自动化中的一项重要功能，在馈线自动化完成故障区段的隔离后，往往需要较长的时间完成故障线路的检修。在因上游故障而失电的非故障区域，如果有备用电源，则应及时地恢复该区域的供电，最大限度的缩短停电时间，减小停电范围，提高供电可靠性。目前隔离成功后的负荷转供有两种实现方式：就地判失压方式和集中拓扑分析方式。就地判失压方式一般只存在于单联络的线路，且联络开关的位置固定，在联络开关两侧安装电压互感器，当联络开关检测到一侧失压后，判断另一侧未失压，则判定为隔离成功，此时进行合闸恢复失压侧的供电。其缺点在于联络开关两侧都安装电压互感器，对于通过故障电流来处理故障的系统来说需要增加额外的投资，而且此方式不适用于多电源多联络的网架结构。集中拓扑分析方式通常借助主站或子站，接收主站或子站所管理的区域内的终端上报过来的故障相关信息，针对该区域内线路拓扑进行分析，选择最优联络开关实现负荷转供。其缺点在于，一方面集中式分析方法面临区域过大、负荷过多的情况下，实时性和可靠性无法保证的问题；另一方面当区域内现场拓扑出现哪怕较小的改动时，也需要在主站或子站端修改拓扑，这种修改可能影响系统的可靠性，从而需要对整个区域重新测试评估予以可靠性的保障。
智能分布式馈线自动化技术基于相邻开关的终端之间对等通信实现故障处理，由于这种通信方式只能交换局部信息，而故障隔离后的可靠负荷转供往往建立在对较大范围的负荷分布的掌握上，因此在很多情况下，智能分布式馈线自动化的负荷转供还依赖于单纯的就地判失压方式或集中拓扑分析的方式。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种能够用于不同拓扑多源多联络网络架构的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，在不增加成本的前提下，保证系统在不同运行方式下均负荷转供后仍能可靠运行。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
一种智能分布式馈线自动化负荷转供方法，包括如下步骤：
A、变电站出线开关处于合闸状态且变电站有电时，变电站出线开关的容量信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关终端传送，直至转供路径末端或联络开关时停止传送容量信息，容量信息包括：容量信息标识、变电站剩余容量、变电站出线开关ID、信息时标；
B、联络开关终端从一侧收到容量信息后发送包含容量信息的联络信息，所述联络信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关传送，直至转供路径末端或者下一分闸开关终端时停止传送联络信息，从一侧收到联络信息的合闸开关终端根据来自该侧的所有联络信息确定最优联络开关，联络信息包括：联络信息标识、容量信息、联络开关ID、信息时标；
C、故障点非故障侧开关的终端在成功隔离线路故障后发送包含最优联络开关ID的转供信息，所述转供信息在转供路径上向非故障侧开关依次传送，直至转供路径末端或者下一分闸开关时停止传送转供信息，最优联络开关的终端收到转供信息后合闸完成负荷转供，转供信息包括：转供信息标识、最优联络开关ID、信息时标。
进一步的，所述智能分布式馈线自动化负荷转供方法中，分闸开关包括：联络开关和非联络开关，选取其终端收到来自一侧容量信息的分闸开关作为另一侧负荷的联络开关，其余分闸开关作为非联络开关。
作为所述智能分布式馈线自动化负荷转供方法的进一步优化方案，步骤A中变电站出线开关的容量信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关终端传送具体为：合闸开关的终端将接收到的一侧容量信息传送至另一侧所有相邻开关的终端，其它开关的终端接收到容量信息时停止向另一侧开关终端传送容量信息。
作为所述智能分布式馈线自动化负荷转供方法的进一步优化方案，步骤B中联络信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关传送具体为：合闸开关的终端将接收到的一侧联络信息传送至另一侧所有相邻开关的终端，其它开关的终端接收到联络信息时停止向另一侧开关终端传送联络信息。
作为所述智能分布式馈线自动化负荷转供方法的进一步优化方案，步骤C中转供信息在转供路径上向非故障侧开关依次传送具体为：合闸开关的终端将接收到一侧的转供信息传送至另一侧所有相邻开关的终端，最优联络开关的终端接收到转供信息后停止传送，剩余的联络开关以及非联络开关的终端收到转供信息后停止传送。
优选的，步骤B按照如下方法确定所述最优联络开关：合闸开关的终端收到来自一侧的所有联络信息后取变电站剩余容量最大者，在变电站剩余容量最大值能够满足合闸开关实时负荷时确定传送该联络信息的联络开关为最优联络开关。
优选的，步骤A中，变电站出线开关处的电压传感器采集到符合电压等级的电压值时表明变电站有电。
优选的，合闸开关的实时负荷由其终端根据电流互感器采集的电流换算得到。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
1、提出了一种适用于多源多联络网络架构的负荷转供方法，改善了就地判失压方式只用于单联络线路且在联络开关两侧都要安装电压传感器成本高的缺陷，改善了集中拓扑分析方式在拓扑改变时需要相应在主站/子站修改拓扑造成系统可靠性差的缺陷；
2、合闸开关的终端在来自一侧的联络信息中选取变电站剩余容量最大且能满足自身实时负荷需求的联络开关作为最优联络开关，保证了负荷转供后系统可靠运行；
3、考虑到多源多联络系统，开关的终端可能收到来自两侧的联络信息，每个合闸开关终端都预先将本开关作为故障点非故障侧的隔离开关来选择两侧的最优联络开关，实际的故障点非故障侧隔离开关终端在故障发生并成功隔离后发送包含最优联络开关ID的转供信息，其余合闸开关终端不发送最优联络开关信息，极大的增强了智能分布式FA在处理负荷转供时的实时性和灵活性，且保证了负荷转供后系统可靠运行。
附图说明
图1为容量信息传送的示意图。
图2为联络信息传送的示意图。
图3为转供信息传送的示意图。
图中标号说明：K1至K10为开关，S1为变电站1容量信息，S2为变电站2容量信息，S3为变电站3容量信息，L1、L2、L3为联络信息，Z为转供信息。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明。
在本例中，每个开关都由一台智能分布式终端进行管理，每台智能分布式终端实时刷新开关的遥信和遥测信息，并具备对开关进行分闸与合闸操作的能力。
在本例中，每台智能分布式终端定时将电流互感器采集到的三相电流换算成负荷值，并按照时间顺序存储为多组负荷值，每次采集到新的负荷值，就对历史数据进行刷新。
在本例中，每个开关的智能分布式终端按照实际的拓扑，配置该开关与其两侧所有相邻开关的连接关系，并确保与其两侧相邻开关的终端分别建立可靠的对等通信。
在本例中，每个变电站出线开关的智能分布式终端，按照实际情况配置该变电站的容量，并将该容量与采集到的最新负荷值取差，作为该变电站的剩余容量。
在本例中，变电站出线开关的智能分布式终端在满足开关处于合闸状态以及变电站有电的条件下，定时将容量信息连续传送至分闸状态开关的终端处。如图1所示，分闸状态的开关K7的终端将会接收到来自G侧的变电站1容量信息S1以及来自H侧的变电站2容量信息S2；分闸状态的开关K10的终端将会接收到来自J侧的变电站1容量信息S1以及来自K侧的变电站3容量信息S3。
分闸状态的开关若不是联络开关，其终端接收到来自一侧的容量信息后停止传送；联络开关的终端在接收到来自一侧的容量信息后，向原方向传送包含容量信息的联络信息，直到传送至线路末端或新的分闸状态的开关后停止。收到联络信息的终端分析来自该侧所有联络信息，根据联络信息和采集到的负荷值分析，判断最优联络开关。如图2所示，分闸状态的开关K7接收到来自G侧的变电站1容量信息S1，且接收到来自H侧的变电站2容量信息S2后，确定为联络开关。开关K7的终端继续向G侧传送联络信息L2，且向H侧传送联络信息L1。同理，开关K10也是联络开关，向J侧传送联络信息L3，且向K侧传送联络信息L2。
这样每个合闸状态开关的终端都能判断最优联络开关。如开关K3，其终端收到来自D侧的两个联络信息L2和L3，比较L2和L3中的剩余容量并取较大者，如果较大者能够满足开关K3的终端采集到的实时负荷，则认定该联络信息中的联络开关，可作为D侧负荷失电后的最优联络开关。
当线路中发生了短路故障，智能分布式馈线自动化将故障区段隔离。此时因故障而跳闸的开关中，未流过故障电流的开关，即故障点下游的开关，其终端立即向非故障侧传送转供信息直到最优联络开关的终端，最优联络开关的终端接收到转供信息后立即合闸，恢复非故障区域的供电。如图3所示，当故障发生在开关K2和开关K3之间的区段，智能分布式馈线自动化成功隔离开关K2和开关K3，假设开关K3认定最优联络开关为K7，此时开关K3作为未流过故障电流的隔离开关，其终端向D侧传送包含最优联络开关K7的转供信息Z，直到开关K7的终端接收到该信息后，立即合闸，恢复因故障跳闸而失电的非故障区域的供电。
以上公开的本发明具体实施例仅用于帮助阐述本发明，并没有穷尽所有的网架形式、运行方式和实施细节，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于包括如下步骤：
A、变电站出线开关处于合闸状态且变电站有电时，变电站出线开关的容量信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关终端传送，直至转供路径末端或联络开关时停止传送容量信息；
B、联络开关终端从一侧收到容量信息后发送包含容量信息的联络信息，所述联络信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关传送，直至转供路径末端或者下一分闸开关时停止传送联络信息，从一侧收到联络信息的合闸开关终端根据来自该侧的所有联络信息确定最优联络开关；
C、故障点非故障侧开关的终端在成功隔离线路故障后发送包含最优联络开关ID的转供信息，所述转供信息在转供路径上向非故障侧开关依次传送，直至转供路径末端或者下一分闸开关时停止传送转供信息，最优联络开关终端收到转供信息后合闸完成负荷转供。
2.根据权利要求1所述的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于所述分闸开关包括：联络开关和非联络开关，选取其终端收到来自一侧容量信息的分闸开关作为另一侧负荷的联络开关，其余分闸开关作为非联络开关。
3.根据权利要求2所述的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于步骤A中变电站出线开关的容量信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关终端传送具体为：合闸开关的终端将接收到的一侧容量信息传送至另一侧所有相邻开关的终端，其它开关的终端接收到容量信息时停止向另一侧开关终端传送容量信息。
4.根据权利要求3所述的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于步骤B中联络信息在转供路径上依次向另一侧所有相邻开关传送具体为：合闸开关的终端将接收到的一侧联络信息传送至另一侧所有相邻开关的终端，其它开关的终端接收到联络信息时停止向另一侧开关终端传送联络信息。
5.根据权利要求4所述的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于步骤C中转供信息在转供路径上向非故障侧开关依次传送具体为：合闸开关的终端将接收到一侧的转供信息传送至另一侧所有相邻开关的终端，最优联络开关的终端接收到转供信息后停止传送，剩余的联络开关以及非联络开关的终端收到转供信息后停止传送。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于步骤B按照如下方法确定所述最优联络开关：合闸开关终端收到来自一侧的所有联络信息后取变电站剩余容量最大者，在变电站剩余容量最大值能够满足合闸开关实时负荷时确定传送该联络信息的联络开关为最优联络开关。
7.根据权利要求1所述的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于步骤A中，变电站出线开关处的电压传感器采集到符合电压等级的电压值时表明变电站有电。
8.根据权利要求6所述的智能分布式馈线自动化负荷转供方法，其特征在于合闸开关的实时负荷由其终端根据电流互感器采集的电流换算得到。
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