CN105896490B - 一种配电网的故障处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网的故障处理方法及装置，配电网的故障处理方法包括：配电终端根据预设电流方向，确定相邻的配电终端的上游和下游关系，记录到所述配电终端本地；所述配电终端实时监测负荷电流方向；当所述配电终端监测到所述负荷电流方向和所述预设电流方向相反时，修改所述配电终端记录的上游和下游关系；当所述配电终端检测到故障时，将故障信息上报给相邻的上游配电终端；所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。利用该方法各配电终端间的信息交换量小，当一次网架静态拓扑改变时，可实现自动修正各配电终端的上下游关系，可操作性强。

Description

一种配电网的故障处理方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及智能电网技术，尤其涉及一种配电网的故障处理方法及装置。

背景技术

国家已明确将全面加快现代配电网建设，加快配电网的智能化升级，提升适应性，提高配电网的核心竞争力。在此大背景下，配电网发生故障时，快速定位并隔离故障，及时恢复对非故障区域的供电对建设智能配电网意义十分重大。

现有的配电网故障定位采用主站集中处理的方法，主站提供通信接口，收集辖区内所有开关位置和故障信息，掌握一次网架的全局拓扑，根据故障信息的分布情况对故障点进行定位，并遥控线路开关，实现故障点的自动隔离及恢复供电。主站集中处理的办法对主站的要求高，其投资较大。同时，通信通道的建设也投资较大。对监控点较多的配电网，系统庞大而复杂，一旦主站发生故障，将影响整个配电网的故障处理。而一次网架静态拓扑改变时，需要重新配置涉及变动及其相邻的配电终端。

发明内容

本发明提供一种配电网的故障处理方法及装置，以实现减少各配电终端间的信息交换量，在当一次网架静态拓扑改变时，自动修正各配电终端的上下游关系，保证配电终端间的正常通信。

第一方面，本发明实施例提供了一种配电网的故障处理方法，包括：

配电终端根据预设电流方向，确定相邻的配电终端的上游和下游关系，记录到所述配电终端本地；

所述配电终端实时监测负荷电流方向；

当所述配电终端监测到所述负荷电流方向和所述预设电流方向相反时，修改所述配电终端记录的上游和下游关系；

当所述配电终端检测到故障时，将故障信息上报给相邻的上游配电终端；

所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。

进一步的，所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段，包括：

当所述配电终端检测到故障，且在第一预设时间内未接收到相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区间。

进一步的，所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段，还包括：

如果所述配电终端为线路末端配电终端，当所述配电终端检测到故障，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区段。

进一步的，所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段之后，还包括：

当所述配电终端为与所述故障发生区段相邻的上游配电终端时，控制本地开关跳闸并闭锁所述本地开关再重合；

所述配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁所述下游开关再重合。

进一步的，在所述配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁所述下游开关再重合之后，还包括：

当所述配电终端为联络开关配电终端时，所述配电终端一侧失压之后，在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，所述配电终端自动合闸联络开关。

第二方面，本发明实施例还提供了一种配电网的故障处理装置，包括：

上下游关系记录模块，用于配电终端根据预设电流方向，确定相邻的配电终端的上游和下游关系，记录到所述配电终端本地；

负荷电流监测模块，用于所述配电终端实时监测负荷电流方向；

上下游关系修改模块，用于当所述配电终端监测到所述负荷电流方向和所述预设电流方向相反时，修改所述配电终端记录的上游和下游关系；

故障信息上报模块，用于当所述配电终端检测到故障时，将故障信息上报给相邻的上游配电终端；

故障区段确定模块，用于所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。

进一步的，所述故障区段确定模块，包括：

故障区段确定第一单元，用于当所述配电终端检测到故障，且在第一预设时间内未接收到相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区间。

进一步的，所述故障区段确定模块，还包括：

故障区段确定第二单元，用于如果所述配电终端为线路末端配电终端，当所述配电终端检测到故障，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区段。

进一步的，所述配电网的故障处理装置还包括：

第一开关控制模块，用于当所述配电终端为与所述故障发生区段相邻的上游配电终端时，控制本地开关跳闸并闭锁所述本地开关再重合；

第二开关控制模块，用于所述配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁所述下游开关再重合。

进一步的，所述配电网的故障处理装置还包括：

联络开关控制模块，用于当所述配电终端为联络开关配电终端时，所述配电终端一侧失压之后，在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，所述配电终端自动合闸联络开关。

本发明通过配电终端实时监测负荷电流方向，确定相邻配电终端的上下游关系，发生故障时，配电终端与相邻上游配电终端进行通信确定故障发生区间并进行故障隔离，解决主站集中处理的定位方法通信通道的建设投资大，系统庞大而复杂，当一次网架静态拓扑改变时，需要重新配置涉及变动及其相邻的配电终端的问题，实现各配电终端间的信息交换量小，当一次网架静态拓扑改变时，自动修正各配电终端的上下游关系的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种配电网的故障处理方法的流程图；

图2是本发明实施例二中的一种配电网的故障处理方法的流程图；

图3是本发明实施例三中的一种配电网的故障处理方法的流程图；

图4是本发明实施例四中的配电网结构示意图；

图5是本发明实施例四中的一种配电网的故障处理方法的流程图；

图6是本发明实施例五中的一种配电网的故障处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种配电网的故障处理方法的流程图，本实施例可适用于确定智能电网线路中故障发生区段的情况，在智能电网中通常包括多个配电终端，各配电终端顺序向量，该方法可以由配置于任意配电终端的配电网的故障处理装置来执行，具体包括如下步骤：

步骤110、配电终端根据预设电流方向，确定相邻的配电终端的上游和下游关系，记录到配电终端本地。

其中，预设电流方向为选定的一次电流参考方向，选定的一次电流参考方向是基于母线到线路为正的原则，预设电流方向是由上游配电终端流向下游配电终端，配电终端根据预设电流方向确定相邻的配电终端与自身的上下游关系，并将相邻的上游及下游配电终端的通讯地址记录到本地。

步骤120、配电终端实时监测负荷电流方向。

其中，配电终端通过实时监测配电终端两侧的电压以及负荷电流，确定负荷电流方向。

步骤130、当配电终端监测到负荷电流方向和预设电流方向相反时，修改配电终端记录的上游和下游关系。

其中，负荷电流方向用于配电终端校准相邻的配电终端与自身的上下游关系。当配电终端监测到负荷电流方向和预设电流方向相反时，之前记录到配电终端本地的上下游关系对调，即原上游配电终端修改为下游配电终端，原下游配电终端修改为上游配电终端。

步骤140、当配电终端检测到故障时，将故障信息上报给相邻的上游配电终端。

其中，当电网线路发生故障时，如果配电终端在此线路上并处于故障发生区段的上游，配电终端将会检测到故障，并将故障信息上报给相邻的上游配电终端。故障包括线路接地故障或相间故障等。

步骤150、配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。

其中，配电终端根据自身是否检测到故障，结合是否收到相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，按照预设的故障定位逻辑确定故障是发生在相邻的区段。

本实施例的技术方案，通过配电终端实时监测负荷电流方向，确定相邻配电终端的上下游关系，发生故障时，配电终端与相邻上游配电终端进行通信确定故障发生区间并进行故障隔离，解决了主站集中处理的定位方法通信通道的建设投资大，系统庞大而复杂，当一次网架静态拓扑改变时，需要重新配置涉及变动及其相邻的配电终端的问题，实现各配电终端间的信息交换量小，当一次网架静态拓扑改变时，自动修正各配电终端的上下游关系的效果。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种配电网的故障处理方法的流程图，本实施例的技术方案是在上述技术方案的基础上进一步细化，其中，步骤150包括：

步骤210、当配电终端检测到故障，且在第一预设时间内未接收到相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生在配电终端的相邻下游区间。

其中，配电终端在确定故障发生区段时，若配电终端本地没有检测到故障，故障定位逻辑不启动；若配电终端本地检测到故障，同时有相邻的下游配电终端上报了下游故障信息，则判定故障不在本配电终端的相邻下游区段；若配电终端本地检测到故障，但经过第一预设时间相邻的下游配电终端没有上报下游故障信息，则判定故障发生在本配电终端的相邻下游区段。

进一步的，步骤150还包括：

如果配电终端为线路末端配电终端，当配电终端检测到故障，确定故障发生在配电终端的相邻下游区段。

其中，如果配电终端为线路末端配电终端，那么该配电终端没有下游配电终端，而当配电终端检测到本地故障，也就说明故障就发生在其相邻下游区段。

本实施例的技术方案，相邻的配电终端之间进行通信，实现故障信息的传递，配电终端根据本地故障信息和下游故障信息确定故障发生区段，减少配电终端的通信量，降低成本，提高判断故障发生区段的效率。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种配电网的故障处理方法的流程图，本实施例的技术方案是在上述技术方案的基础上进一步细化，其中，步骤150之后，还包括：

步骤310、当配电终端为与故障发生区段相邻的上游配电终端时，控制本地开关跳闸并闭锁本地开关再重合。

步骤320、配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁下游开关再重合。

其中，当配电终端为与故障发生区段相邻的上游配电终端，即确定故障发生区段为配电终端相邻下游区段之后，配电终端控制本地开关跳闸，并闭锁本地开关再重合，实现故障发生区段的上游隔离；配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸，并闭锁下游开关再重合，进一步实现故障发生区段的下游隔离，从而完成对故障发生区段的隔离。

进一步的，在步骤320之后，还包括：

步骤330、当配电终端为联络开关配电终端时，配电终端一侧失压之后，在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，配电终端自动合闸联络开关。

其中，联络开关默认状态下是断开的，当发生故障，并对故障发生区段进行隔离之后，故障所在线路上的联络开关配电终端在发生故障的一侧失压，如在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，说明故障发生区段不是该配电终端的相邻的上游区段，此种情况下，配电终端自动合闸联络开关恢复非故障发生区段的供电。

本实施例的技术方案，相邻的配电终端之间进行通信，实现故障发生区段的隔离，并能自动恢复非故障发生区段的供电，配电终端只与相邻的配电终端通信，降低成本，提高隔离故障发生区段的效率。

实施例四

本实施例为上述实施例技术方案基础上的优选实施例，图4为配电网结构示意图，该配电网为开环运行的配电网，其中，配电终端安装于配电网的出线开关、分段开关和联络开关处，第一至第十二配电终端编号依次为01-12，各配电终端通过以太网接口接入通过光纤介质相连形成的双环自愈环网实现相互之间的对等通信。

如图5所示，对F1点故障进行隔离和恢复供电具体包括以下步骤：

步骤510、在配电网上电投运之前，配电终端根据本地的一次电流参考方向，在本地记录相邻的配电终端上游及下游关系，并记录相邻的配电终端的通讯地址。

示例的，图4中若一次电流参考方向为从右到左，那么第三配电终端03相邻的上游配电终端为第四配电终端04和第八配电终端08，相邻的下游配电终端为第二配电终端02。

步骤520、配电网上电投运之后，配电终端实时监测负荷电流方向，判断负荷电流方向和一次电流参考方向是否相同，如果否，执行步骤530，如果是，执行步骤540。

步骤530、配电终端修改本地记录的上游和下游关系。

示例的，根据图4中所示的负荷电流方向，第三配电终端03检测到负荷电流方向和一次电流参考方向相反，修改本地记录的上游和下游关系，即第三配电终端03相邻的上游配电终端为第二配电终端02，相邻的下游配电终端为第四配电终端04和第八配电终端08。

步骤540、配电终端实时检测故障，如果配电终端在本地检测到故障，执行步骤550，如果配电终端在本地未检测到故障，重复执行步骤540。

步骤550、配电终端将故障信息上报给相邻的上游配电终端。

示例的，如图4所示的，在F1点处发生故障，第一配电终端01、第二配电终端02、第三配电终端03和第八配电终端08检测到故障，其他配电终端未检测到故障而继续实时检测故障，不进行故障发生区段确定操作。除了第一配电终端01不存在上游配电终端，第二配电终端02、第三配电终端03和第八配电终端08分别通过对等通信网络将故障信息上报给各自相邻的上游配电终端第一配电终端01、第二配电终端02和第三配电终端03。

步骤560、配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。

示例的，如图4所示，第一配电终端01、第二配电终端02和第三配电终端03在本地检测到故障，同时，接收到相邻的下游配电终端上报的故障信息，判定故障不是发生在自身的相邻下游区间；第八配电终端08在本地检测到故障，但未接收到相邻的下游配电终端发送的故障信息，从而确定故障发生在第八配电终端08的相邻下游区间。

步骤570、当配电终端确定故障发生在自身的相邻下游区间时，控制本地开关跳闸并闭锁本地开关再重合。

步骤580、配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁下游开关再重合。

示例的，图4中故障发生在第八配电终端08和第九配电终端09之间，第九配电终端09为第八配电终端08的相邻的下游配电终端。第八配电终端08控制本地开关跳闸并闭锁本地开关再重合，而后控制第九配电终端09的开关跳闸并闭锁第九配电终端09的开关再重合，如此便完成了对故障的隔离。

步骤590、当配电终端为联络开关配电终端时，配电终端一侧失压之后，在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，配电终端自动合闸联络开关。

示例的，图4中F1点处发生故障，第八配电终端08和第九配电终端09对故障进行隔离，这时安装在联络开关处的第十配电终端10靠近第九配电终端09的一侧失压，第九配电终端09未向第十配电终端10发送开关闭锁信号，第十配电终端10自动合闸联络开关，使得第九配电终端09和第十配电终端10之间的区间恢复供电。

实施例五

图6为本发明实施例五提供的一种配电网的故障处理装置的结构示意图，配电网的故障处理装置配置于配电终端中，可适用于确定智能电网线路中故障发生区段的情况，配电网的故障处理装置60包括：

上下游关系记录模块610，用于配电终端根据预设电流方向，确定相邻的配电终端的上游和下游关系，记录到配电终端本地；

负荷电流监测模块620，用于配电终端实时监测负荷电流方向；

上下游关系修改模块630，用于当配电终端监测到负荷电流方向和预设电流方向相反时，修改配电终端记录的上游和下游关系；

故障信息上报模块640，用于当配电终端检测到故障时，将故障信息上报给相邻的上游配电终端；

故障区段确定模块650，用于配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。

进一步的，故障区段确定模块，包括：

故障区段确定第一单元，用于当配电终端检测到故障，且在第一预设时间内未接收到相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生在配电终端的相邻下游区间。

进一步的，故障区段确定模块，还包括：

故障区段确定第二单元，用于如果配电终端为线路末端配电终端，当配电终端检测到故障，确定故障发生在配电终端的相邻下游区段。

进一步的，配电网的故障处理装置，还包括：

第一开关控制模块，用于当配电终端为与故障发生区段相邻的上游配电终端时，控制本地开关跳闸并闭锁本地开关再重合；

第二开关控制模块，用于配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁下游开关再重合。

进一步的，配电网的故障处理装置，还包括：

联络开关控制模块，用于当配电终端为联络开关配电终端时，配电终端一侧失压之后，在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，配电终端自动合闸联络开关。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种配电网的故障处理方法，其特征在于，包括：

配电终端根据预设电流方向，确定相邻的配电终端的上游和下游关系，记录到所述配电终端本地；

所述配电终端实时监测负荷电流方向；

当所述配电终端监测到所述负荷电流方向和所述预设电流方向相反时，修改所述配电终端记录的上游和下游关系；

当所述配电终端检测到故障时，将故障信息上报给相邻的上游配电终端；

所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段，包括：

当所述配电终端检测到故障，且在第一预设时间内未接收到相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段，还包括：

如果所述配电终端为线路末端配电终端，当所述配电终端检测到故障，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区段。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段之后，还包括：

当所述配电终端为与所述故障发生区段相邻的上游配电终端时，控制本地开关跳闸并闭锁所述本地开关再重合；

所述配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁所述下游开关再重合。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁所述下游开关再重合之后，还包括：

当所述配电终端为联络开关配电终端时，所述配电终端一侧失压之后，在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，所述配电终端自动合闸联络开关。

6.一种配电网的故障处理装置，其特征在于，包括：

上下游关系记录模块，用于配电终端根据预设电流方向，确定相邻的配电终端的上游和下游关系，记录到所述配电终端本地；

负荷电流监测模块，用于所述配电终端实时监测负荷电流方向；

上下游关系修改模块，用于当所述配电终端监测到所述负荷电流方向和所述预设电流方向相反时，修改所述配电终端记录的上游和下游关系；

故障信息上报模块，用于当所述配电终端检测到故障时，将故障信息上报给相邻的上游配电终端；

故障区段确定模块，用于所述配电终端根据本地故障信息和相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生区段。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述故障区段确定模块，包括：

故障区段确定第一单元，用于当所述配电终端检测到故障，且在第一预设时间内未接收到相邻的下游配电终端上报的下游故障信息，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区间。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述故障区段确定模块，还包括：

故障区段确定第二单元，用于如果所述配电终端为线路末端配电终端，当所述配电终端检测到故障，确定故障发生在所述配电终端的相邻下游区段。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第一开关控制模块，用于当所述配电终端为与所述故障发生区段相邻的上游配电终端时，控制本地开关跳闸并闭锁所述本地开关再重合；

第二开关控制模块，用于所述配电终端控制相邻的下游配电终端的下游开关跳闸并闭锁所述下游开关再重合。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

联络开关控制模块，用于当所述配电终端为联络开关配电终端时，所述配电终端一侧失压之后，在第二预设时间未收到相邻的上游配电终端的开关闭锁信号，所述配电终端自动合闸联络开关。