CN106329714B - 一种动态判断电网开关类型的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种动态判断电网开关类型的方法，其中，包括如下步骤：检测电网两个变电站之间的一开关两端的开关电压，当所述开关电压大于预定阈值达第一预定时间时，则判断该开关处于充电状态；继续检测该开关两端的开关电压，当所述开关两端电压值小于第一定值时，则判断该开关所在线路出现了故障，并且该开关与所述故障相邻；判断该开关此时的状态，若其为闭合状态则判断其开关类型为分段开关，否则判断其开关类型为联络开关。本发明能够自动判断/识别分段开关和联络开关，增加智能电网配电网络的自动化率，完成故障定位、隔离和修复。本发明还能够增加配电网络馈线自动化功能的准确性，减少人工操作的误差，改善客户体验。

Description

一种动态判断电网开关类型的方法
技术领域
本发明涉及架空线领域，尤其涉及一种动态判断电网开关类型的方法。
背景技术
在电网系统的变电站之间，设置了多个开关类型的开关，例如分段开关、联络开关。当电网系统出现故障以后，分段开关和联络开关需要及时开启和关闭来隔离故障并保障没有出故障的线路的正常用电。具体地，当系统出现故障时，故障点处的分段开关的状态应当由常闭变成开启，以隔离器故障。而非故障点处的联络开关应及时从常开变成闭合状态，并且由联络开关类型转换为分段开关类型继续运行。线路发生二次故障，原联络开关将自动作为分段开关，执行相应程序，隔离故障。
在现有技术中，联络开关开关类型的转换是由人为从程序上定义的，而人为修改不够智能化。
发明内容
本发明提供了一种动态判断电网开关类型的方法，其中，包括如下步骤：检测电网两个变电站之间的一开关两端的开关电压，当所述开关电压大于预定阈值达第一预定时间时，则判断该开关处于充电状态；继续检测该开关两端的开关电压，当所述开关两端电压值小于第一定值时，则判断该开关所在线路出现了故障，其中，该开关与所述故障相邻；判断该开关此时的状态，若其为闭合状态则判断其开关类型为分段开关，否则判断其开关类型为联络开关。本发明能够自动判断/识别分段开关和联络开关，增加智能电网配电网络的自动化率，完成故障定位、隔离和修复。本发明还能够增加配电网络馈线自动化功能的准确性，减少人工操作的误差，改善客户体验。
进一步地，所述方法还包括如下步骤：当判断所述开关为分段开关时，改变其闭合状态为开启状态。
进一步地，所述方法还包括如下步骤：当判断所述开关为联络开关时，改变其开启状态为闭合状态。
进一步地，所述方法还包括如下步骤：在第二预定时间内将所述开关闭锁。其中，第二预定时间内用于修复故障，恢复配电网络的正常运作。
进一步地，所述开关连接有一控制装置。本发明方法是通过控制装置来实现的，由于变电站之间的复数个开关都连接有一控制装置，因此本发明能够实现分别对两个变电站之间的每个开关都进行动态判断
进一步地，所述控制装置为馈线终端设备或者远程终端设备。
附图说明
图1是根据本发明的一个具体实施例的配电网络的结构示意图；
图2是根据本发明的一个具体实施例的配电网络的结构示意图，其中，第二分段开关B和第三分段开关C发生了一次故障；
图3是根据本发明的一个具体实施例的配电网络的结构示意图，其中，第四分段开关D和联络开关H发生了二次故障；
图4是根据本发明的一个具体实施例的动态判断电网开关类型方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。
电力系统通常包括发电、输电、配电和用电几个部分。在上述部分中，输电网或本地发电厂产生电能，并逐级向用户端供给和配送电能的电力网络称之为配电网络。配电网络通常由多种配电设备和配电设施组成，用于变换电压和直接向用户端分配电能。因此，配电网络具有节点多、覆盖面广且拓扑结构复杂的特点。
其中，配电网络具有复数个变电站，而在每两个变电站之间设置有复数个开关。如附图1和2所示，根据本发明一个优选实施例，在第一配电站S1和第二配电站S1之间依次设置有第一断路器CB1、第一分段开关A、第二分段开关B、第三分段开关C、第四分段开关D、第五分段开关E、第六分段开关F、联络开关H、以及第二断路器CB2。因此，当故障发生在任一开关附近时，第一断路器CB1和第二断路器CB2就会和分段开关A～F以及联络开关H之间相互配合，以切断故障发生处的电路以及能够保持故障发生处下游的线路正常供电和运行。
上述开关均连接有一控制装置，本发明提供的动态判断电网开关类型的方法则是在该控制装置中优选地以软件的方式实现的。因此，本发明能够及时对每个开关的充电情况及开关类型进行检测和判断，并且根据判断结果及时实现分段开关和联络开关的开启/闭合切换，并且将联络开关及时转换为分段开关使用，从而适时捕捉故障的发生并且进一步隔离故障。
特别地，所述控制装置为馈线终端设备(FTU)或者远程终端设备(RTU)。其中，远程终端装置用于获取配电网络中线路中的本地模拟量和数字量信号，并且控制本地开关。由于现在对智能电网的自动故障定位的要求越来越高，远程终端装置的馈线自动化功能(Feeder Automation，FA)也用得越来越多。其中，馈线自动化功能中的重要信息是开关类型，即，开关是分段开关还是联络开关。馈线自动化功能在故障发生时会对两种不同类型的开关采取不一样的操作。
然而，开关类型并不是确定的，是可以变化的。如果馈线自动化功能不能得到正确的开关类型，就会发送错误的命令，以致发生误动误合。
如图1所示，当电网的配电网络处于正常工作状况时，第一断路器CB1和第二断路器CB2以及分段开关A～F均处于闭合状态，而联络开关H则处于开启状态。
然而，假设在第二分段开关B和第三分段开关C之间出现了一次(以箭头示出)时，第一断路器CB1则立刻开启以切断所在线路电源，然后第二分段开关B和第三分段开关C就应从常态的闭合状态切换为开启状态，从而隔离一次故障，接着，馈线自动化功能将联络开关H从常态的开启状态切换成闭合状态以保证供电回复，即非故障配电网络线路(从联络开关H置第四分段开关D)的正常供电。联络开关H会一直被用作分段开关直至一次成功修复。之后，第一断路器CB1会在短时间内恢复闭合状态。
如图2所示，如果几小时后，在第四分段开关D和联络开关H之间紧接着发生了第二次故障(以箭头示出)，第二断路器CB2则立刻开启以切断所在线路电源，而馈线自动化功能会自动在识别开关H为分段开关，进行相应操作。
为了自动实现上述功能，本发明第一方面提供了一种动态判断电网开关类型的方法。
如图3所示，首先执行步骤S1，检测电网两个变电站之间的一开关两端的开关电压。根据本发明的优选实施例，即，检测第一变电站S1和第二变电站S2之间的任一开关，包括第一断路器CB1、第一分段开关A、第二分段开关B、第三分段开关C、第四分段开关D、联络开关H、第五分段开关E、第六分段开关F以及第二断路器CB2中的一个或多个。当所述开关电压大于预定阈值达预定时间时，则说明判断该开关处于充电状态。特别地，所述预定阈值电压为70％的额定电压，预定时间为15s。
然后，执行步骤S2，继续检测该开关两端的开关电压，当所述开关两端电压值小于第一定值，则判断所述开关所在线路出现了故障。具体地，假设如图2所示的第er分段开关B和第三分段开关C之间发生一次故障时(如图2中箭头所示)，第一断路器CB1首先断开以切断该线路电源，因此当开关两端电压小于第一定值时则判断所述开关的前端电路出现故障。特别地，所述第一定值为30％的额定电压。
接着，执行步骤S3，判断该开关此时的状态。具体地，由于在当电网的配电网络处于正常工作状况时，分段开关处于闭合状态，而联络开关则处于开启状态，因此，若开关为闭合状态则判断其开关类型为分段开关，否则判断其开关类型为联络开关。
需要说明的是，如图1～2所示，由于第一变电站S1和第二变电站S2之间的第一断路器CB1、第一分段开关A、第二分段开关B、联络开关H、第三分段开关C、第四分段开关D以及第二断路器CB2都分别连接有一控制装置，控制装置能够分别对上述开关的开关类型进行动态判断。
然后，执行步骤S4，当判断所述开关为分段开关时，改变其闭合状态为开启状态。当判断所述开关为联络开关时，改变其开启状态为闭合状态。例如，如果如图2所示的第二分段开关B和第三分段开关C之间发生一次故障时(如箭头所示)，第二分段开关B和第三分段开关C就应从常态的闭合状态切换为开启状态，从而隔离一次。馈线自动化功能将联络开关H从常态的开启状态切换成闭合状态以保证功率回复，即非故障的配电网络线路(从联络开关H置第四分段开关D)的正常供电。联络开关H会一直被用作分段开关直至一次故障成功修复。
最后，执行步骤S5，在第二预定时间内将所述开关闭锁，以在第二预定时间内修复一次故障。特别地，所述第二预定时间可以由客户人为设定。
当二次故障再一次发生时，重新执行本发明上述流程。例如，如图3所示，如果几小时后，在第四分段开关D联络开关H之间紧接着发生了第二次故障(以箭头示出)。利用本发明方法，由于联络开关H在一次故障以后已经转换为分段开关，因此将联络开关H、第四分段开关D、及第五分段开关E、第六分段开关F皆视作分段开关。因此，为了隔离二次故障，仍然首先将第二断路器CB2断开以切断所在线路电源，再将联络开关开关H(现在为分段开关类型使用)和第四分段开关D断开以隔离二次故障。
需要说明的是，上文所提及的预定阈值、第一预定时间、第一定值、第二预定时间都可以以预先设定的方式预存在控制装置里，也可以由用户自行设置和调试。
本发明能够自动判断/识别分段开关和联络开关，增加智能电网配电网络的自动化率，完成故障定位、隔离和修复。本发明还能够增加配电网络馈线自动化功能的准确性，减少人工操作的误差，改善客户体验。
需要说明的是，现场调试阶段不需要使用馈线自动化功能，开关可用户自己开关。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (6)

1.一种动态判断电网开关类型的方法，其中，包括如下步骤：
检测电网两个变电站之间的一开关两端的开关电压，当所述开关电压大于预定阈值且达第一预定时间时，则判断该开关处于正常工作状态；
继续检测该开关两端的开关电压，当所述开关两端电压值小于第一定值时，则判断该开关所在线路出现了故障，其中，该开关与所述故障相邻；
判断该开关此时的状态，若其为闭合状态则判断其开关类型为分段开关，否则判断其开关类型为联络开关。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
当判断所述开关为分段开关时，改变其闭合状态为开启状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
当判断所述开关为联络开关时，改变其开启状态为闭合状态。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
在第二预定时间内将所述开关闭锁。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开关连接有一控制装置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制装置为馈线终端设备或者远程终端设备。
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