CN104882867A - 配电网自愈控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种配电网自愈控制方法及系统，将配电网分成了多个控制区域，每个控制区域内均配置有一个控制模块和第一通信模块，用于根据控制区域内配电终端发送的故障信息确定故障区域的位置，并产生相应的控制命令，实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。本发明所提供的配电网自愈控制方法及系统，能够快速地进行故障的定位、隔离以及非故障区域供电的恢复，既可靠又灵活。

Description

配电网自愈控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地说，涉及一种配电网自愈控制方法及系统。

背景技术

信息技术的革命和配电技术的应用推动了配电网智能化的进程。智能配电网是将各种配电技术进行有机的集成、融合，使系统性能发生革命性变化的电网。自愈是智能配电网的重要特点，是指不论发生什么故障，智能配电网都能通过自身解决，以保证电力系统的安全性。配电网的自愈功能需要实时控制配电网的运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患，在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电事故的发生。

馈线自动化技术是实现配电网自愈功能的一个重要手段，它的作用是当配电网发生故障时，迅速查出故障区域，快速隔离故障区域，及时自动恢复非故障区域用户的供电，缩短用户的停电时间，减少停电面积，提高供电可靠性。而按照故障处理方式的不同，馈线自动化技术可分为集中式馈线自动化模式和分布式馈线自动化模式。

集中式馈线自动化模式，在线路故障时，故障信息通过通信通道传送到主站，而主站发送的控制信息也通过通信通道传送到配电终端。但是，由于集中式馈线自动化模式是通过主站控制所有的配电终端，因此，容易出现故障定位不可靠的问题。

分布式馈线自动化模式，是通过智能配电终端之间的信息交互，来完成故障的定位和隔离。其对通信系统的要求较低，且通讯速度快，可靠性很高，因此，与集中式馈线自动化模式相比，分布式馈线自动化模式在故障处理上有显著的优势。但是，由于配电终端之间能够交互的信息有限，因此，分布式馈线自动化模式在恢复非故障区域供电方面缺乏灵活性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种配电网自愈控制方法及系统，以解决现有技术中集中式馈线自动化模式故障定位不可靠，以及分布式馈线自动化模式非故障区域供电恢复缺乏灵活性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种配电网自愈控制方法，包括：

接收控制区域内的配电终端发送的故障信息，所述控制区域为包含一条或多条馈线的区域；

根据接收到的故障信息，确定故障的位置区域；

发送第一控制命令至所述故障区域对应的配电终端，对所述故障区域进行隔离；

对所述故障区域进行隔离后，发送第二控制命令至区域内的其他配电终端，恢复非故障区域的供电。

优选的，所述控制区域是根据配电网的拓扑结构预先划分的。

优选的，根据接收到的故障信息确定故障的位置区域的过程具体为：

采集所述配电终端相邻的配电终端的故障信息，然后根据采集到的故障信息、接收到的故障信息以及配电网的区域线路拓扑信息，确定故障的位置区域。

优选的，发送第一控制命令，对所述故障区域进行隔离的过程具体为：

确定故障的位置后，发送第一控制命令至所述故障区域对应的配电终端，利用所述配电终端控制故障区域两侧的开关断开，对所述故障区域进行隔离。

优选的，对所述故障区域进行隔离后，发送第二控制命令，恢复非故障区域的供电的过程具体为：

对所述故障区域进行隔离后，发送第二控制命令至区域内的其他配电终端，利用所述配电终端控制非故障区域对应的开关闭合，恢复非故障区域的供电。

一种配电网自愈控制系统，位于根据配电网的拓扑结构预先划分的控制区域中，包括：

第一通信模块，用于接收控制区域内配电终端发送的故障信息，并将相应的控制命令发送至对应的配电终端；

控制模块，用于根据接收到的故障信息确定故障区域的位置，并生成相应的控制命令，以实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。

优选的，所述系统还包括：

采集模块，用于采集控制区域内的配电终端的故障信息。

优选的，所述系统还包括：

存储模块，用于存储故障信息和故障位置。

优选的，所述系统还包括：

电源模块，用于为所述配电网自愈控制系统提供电压。

优选的，所述系统还包括：

第二通信模块，用于所述多个控制区域之间的通信，以实现所述控制区域之间的数据交互。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的配电网自愈控制方法，将配电网分成了多个控制区域，每个控制区域内均配置有一个控制模块和第一通信模块，用于根据控制区域内配电终端发送的故障信息确定故障区域的位置，并产生相应的控制命令，实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。

本发明所提供的配电网自愈控制系统，通过第一通信模块实现控制模块与配电终端之间的数据交互，通过控制模块实现控制区域内配电线路故障区域的定位、隔离以及非故障区域的供电恢复，从而避免了通过主站控制所有配电终端而造成的故障定位不可靠的问题。

并且，本发明所提供的配电网自愈控制系统，通过每个控制区域内的控制模块控制非故障区域的供电恢复，既灵活又可靠，从而不必通过配电终端之间的信息交互，来实现非故障区域的供电恢复，进而解决了分布式馈线自动化模式由于配电终端之间交互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢复缺乏灵活性的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的配电网自愈控制方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的配电网中多个控制区域的分布示意图；

图3为本发明实施例二提供的某一个控制区域的自愈控制过程示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的配电网自愈控制方法中，馈线自动化技术是实现配电网自愈功能的一个重要手段，而馈线自动化技术又可分为集中式馈线自动化模式和分布式馈线自动化模式，由于集中式馈线自动化模式是通过主站控制所有的配电终端，因此，容易出现故障定位不可靠的问题；分布式馈线自动化模式由于配电终端之间交互的信息有限，而造成的恢复非故障区域供电方面缺乏灵活性的问题。

基于此，本发明提供了一种配电网自愈控制方法，以克服现有技术存在的上述问题，包括：

接收控制区域内的配电终端发送的故障信息，所述控制区域为包含一条或多条馈线的区域；根据接收到的故障信息，确定故障的位置区域；发送第一控制命令至所述故障区域对应的配电终端，对所述故障区域进行隔离；对所述故障区域进行隔离后，发送第二控制命令至区域内的其他配电终端，恢复非故障区域的供电。

本发明所提供的配电网自愈控制方法，将配电网分成了多个控制区域，每个控制区域内均配置有控制模块和第一通信模块，用于根据控制区域内配电终端发送的故障信息确定故障区域的位置，并产生相应的控制命令，实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。

本发明还提供了一种配电网自愈控制系统，包括多个控制区域，每个控制区域均包括：

第一通信模块，用于接收区域内配电终端发送的故障信息，并将相应的控制命令发送至对应的配电终端；控制模块，用于根据接收到的故障信息确定故障区域的位置，并生成相应的控制命令，以实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。

本发明所提供的配电网自愈控制系统，通过第一通信模块实现控制模块与配电终端之间的数据交互，通过控制模块实现控制区域内配电线路故障区域的定位、隔离以及非故障区域的供电恢复，从而避免了通过主站控制所有配电终端而造成的故障定位不可靠的问题。

并且，本发明所提供的配电网自愈控制系统，通过每个控制区域内的控制模块控制非故障区域的供电恢复，既灵活又可靠，从而不必通过配电终端之间的信息交互，来实现非故障区域的供电恢复，进而解决了分布式馈线自动化模式由于配电终端之间交互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢复缺乏灵活性的问题。

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

下面通过几个实施例对本发明进行详细的描述。

实施例一

本实施例提供了一种配电网自愈控制方法，其流程图如图1所示。

S101：接收控制区域内配电终端发送的故障信息，所述控制区域为包含一条或多条馈线的区域；

本实施例提供的配电网自愈控制方法，首先根据配电网的拓扑结构预先将配电网划分设定成了多个控制区域，每个控制区域为包含一条或多条馈线的区域，并且，每个控制区域内都配置一个控制模块和第一通信模块，以负责每个控制区域内的自愈控制。当某一个控制区域内的配电线路发生故障时，控制区域内的配电终端会进行故障检测，并通过以太网将故障信息发送至控制区域内的第一通信模块，第一通信模块接收控制区域内配电终端发送的故障信息后，控制模块根据所述故障信息对故障进行处理。

S102：根据接收到的故障信息，确定故障的位置区域；

控制模块采集所述配电终端相邻的配电终端的故障信息，并根据采集到的故障信息、接收到的故障信息以及配电网的区域线路拓扑信息，进行逻辑判断，确定故障的位置区域。

S103：发送第一控制命令至所述故障区域对应的配电终端，对所述故障区域进行隔离；

确定故障的位置后，控制模块生成第一控制命令，并通过第一通信模块将第一控制命令发送至所述故障区域对应的配电终端，利用所述配电终端控制故障区域两侧的开关断开，对所述故障区域进行隔离。其中，第一控制命令为跳闸命令，即令故障区域两侧的开关断开的命令。

S104：对故障区域进行隔离后，发送第二控制命令至区域内的其他配电终端，恢复非故障区域的供电。

对故障区域进行隔离后，控制模块生成第二控制命令，并通过第一通信模块将第二控制命令发送至区域内的其他配电终端，利用所述配电终端控制非故障区域对应的开关闭合，恢复非故障区域的供电。其中，第一控制命令为合闸命令，即令非故障区域的开关以及配电网的出线开关闭合的命令。

本实施例提供的配电网自愈控制方法，将配电网分成了多个控制区域，每个控制区域内均配置有控制模块和第一通信模块，用于根据控制区域内配电终端发送的故障信息确定故障区域的位置，并产生相应的控制命令，实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。

实施例二

本实施例提供了一种配电网自愈控制系统，采用实施例一提供的自愈控制方法，位于根据配电网的拓扑结构预先划分的控制区域中，包括：第一通信模块21和控制模块22，其中，第一通信模块21用于接收区域内配电终端发送的故障信息，并将相应的控制命令发送至对应的配电终端，控制模块22用于根据所述故障信息确定故障区域的位置，并产生相应的控制命令，实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。

本实施例中，根据配电网的拓扑结构预先将配电网划分设定成了多个控制区域，每个控制区域为包含一条或多条馈线的区域，并且，每个控制区域内都配置有一个控制模块22和第一通信模块21，以负责每个控制区域内的自愈控制。其中，配电网中多个控制区域的分布示意图如图2所示。

本实施例中，所述系统还包括：采集模块、存储模块、电源模块和第二通信模块（图中未示出），采集模块用于采集区域内的配电终端的故障信息，以根据所述各种信息对故障区域进行定位判断；存储模块用于存储区域内的故障信息和故障位置，以实现对故障的实时监控以及后续控制过程中对故障信息数据的调用；电源模块用于为所述配电网自愈控制系统提供电压，第二通信模块用于所述多个控制区域之间的通信，以实现所述控制区域之间的数据交互，从而实现了对整个配电网的监控和自愈控制。

本实施例中，某一个控制区域的自愈控制过程，如图3所示。CB1为变电站的10kV出线开关，其开关类型为断路器，对配电线路进行电流速断保护；K1-K6为配电线路上的负荷开关；智能配电终端1、配电终端2和配电终端3分别负责两个开关的三遥信息采集及故障检测，即配电终端1负责K1和K2开关的三遥信息采集及故障检测，配电终端2负责K3和K4开关的三遥信息采集及故障检测，配电终端3负责K5和K6开关的三遥信息采集及故障检测。其中，本实施例提供的自愈控制系统，具备智能配电终端的基本功能，可以负责出线开关CB1的三遥信息采集及故障检测。

如图3所示，当F1点发生故障时，智能终端1检测到开关K1和K2有故障电流，因此，智能终端1将故障信息通过以太网发送给第一通信模块21，并断开CB1的出线开关，对配电线路进行电流速断保护。控制模块22根据智能终端1发送的故障信息，确定故障的位置区域，具体为：采集配电终端1相邻的配电终端2和配电终端3的故障信息，若智能终端2和智能终端3均没有发送故障信息，则根据接收到的故障信息以及配电网的区域线路拓扑信息，确定故障点在K2和K3之间。确定故障点的位置后，控制模块22利用第一通信模块21发送第一控制命令至配电终端1和配电终端2，利用其控制K2和K3断开，对故障区域进行隔离。故障区域成功隔离后，控制模块22利用第一通信模块21发送第二控制命令至配电终端3，利用配电终端3控制非故障区域对应的开关K5闭合，恢复非故障区域即K3到K5之间的区域的供电，同时第二控制命令还控制CB1的开关闭合，恢复开关CB1到K2之间的区域的供电，从而实现了整个自愈控制区域的配电线路在故障发生后的自愈控制。

本发明所提供的配电网自愈控制系统，通过第一通信模块实现控制模块与配电终端之间的数据交互，通过控制模块实现控制区域内配电线路故障区域的定位、隔离以及非故障区域的供电恢复，从而避免了通过主站控制所有配电终端而造成的故障定位不可靠的问题。

并且，本发明所提供的配电网自愈控制系统，通过每个控制区域内的控制模块控制非故障区域的供电恢复，既灵活又可靠，从而不必通过配电终端之间的信息交互，来实现非故障区域的供电恢复，进而解决了分布式馈线自动化模式由于配电终端之间交互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢复缺乏灵活性的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种配电网自愈控制方法，其特征在于，包括：

接收控制区域内的配电终端发送的故障信息，所述控制区域为包含一条或多条馈线的区域；

根据接收到的故障信息，确定故障的位置区域；

发送第一控制命令至所述故障区域对应的配电终端，对所述故障区域进行隔离；

对所述故障区域进行隔离后，发送第二控制命令至区域内的其他配电终端，恢复非故障区域的供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制区域是根据配电网的拓扑结构预先划分的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据接收到的故障信息确定故障的位置区域的过程具体为：

采集所述配电终端相邻的配电终端的故障信息，然后根据采集到的故障信息、接收到的故障信息以及配电网的区域线路拓扑信息，确定故障的位置区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，发送第一控制命令，对所述故障区域进行隔离的过程具体为：

确定故障的位置后，发送第一控制命令至所述故障区域对应的配电终端，利用所述配电终端控制故障区域两侧的开关断开，对所述故障区域进行隔离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述故障区域进行隔离后，发送第二控制命令，恢复非故障区域的供电的过程具体为：

对所述故障区域进行隔离后，发送第二控制命令至区域内的其他配电终端，利用所述配电终端控制非故障区域对应的开关闭合，恢复非故障区域的供电。

6.一种配电网自愈控制系统，其特征在于，位于根据配电网的拓扑结构预先划分的控制区域中，包括：

第一通信模块，用于接收控制区域内配电终端发送的故障信息，并将相应的控制命令发送至对应的配电终端；

控制模块，用于根据接收到的故障信息确定故障区域的位置，并生成相应的控制命令，以实现对故障区域的隔离以及非故障区域供电的恢复。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

采集模块，用于采集控制区域内的配电终端的故障信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

存储模块，用于存储故障信息和故障位置。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

电源模块，用于为所述配电网自愈控制系统提供电压。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二通信模块，用于所述多个控制区域之间的通信，以实现所述控制区域之间的数据交互。