CN107039956B - 一种配电自动化终端定值在线校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电自动化终端定值在线校验方法，它解决了终端定值的整定不合理问题，可以自动识别定值整定不合理终端，并发出告警提醒相关人员完成终端定值修改，确保各级终端定值的合理性，为FA成功处理故障提供坚实的保护定值基础，最大限度保障企事业居民的正常供电，其技术方案为：当满足配电自动化终端定值在线校验启动条件时，启动在线校验；从配电自动化系统主站获取目标线路自动化终端数量和状态，判断与设定前值是否一致，若一致则判定自动化终端定值正确，若不一致则对自动化终端理论定值重新校验；判断自动化终端理论定值与主站获取的自动化终端现场定值是否一致，若一致则校验过程结束，若不一致则给出告警。

Description

一种配电自动化终端定值在线校验方法

技术领域

本发明涉及电力系统配电自动化技术领域，特别是涉及一种配电自动化终端定值在线校验方法。

背景技术

莱芜供电公司于2011年开始了配电自动化系统的建设，并于2012年底投入运行使用，初步实现了配网自动化目标。经过几年的稳定运行，配电自动化系统在配电网日常运行调度管理中取得很好的应用，为莱芜市的电力能源保障提供强有力的支撑。

近年来莱芜经济取得飞快的发展，社会用电要求也日益多样化，为了满足社会用电需求，莱芜配电网规模不断扩大。

在配电自动化设备中，终端设备(如分段开关)的调试是一项至关重要且耗时较多的技术工作。FA(Feeder Automation-馈线自动化)项目在安装调试完成之后，需要检验配电自动化终端参数配置的正确性，目的是为了满足FA的故障处理功能。

在实际检验过程中发现，在大量线路改造完成后，因配电自动化终端定值整定不合理导致无法正确启动配网故障处理程序，造成负荷损失扩大化的不规范、非典型现象主要有三种：

1.由于工期紧张、现场人员失误等原因造成配电自动化终端定值未按保护定值单投入。

2.由于规划时自动化线路级差保护定值设定考虑不周，造成各级的自动化终端整定值不配合。

3.线路改造后，新接入用户对终端定值的影响未被充分考虑，终端定值未能得到跟进更新。

综上所述，现有技术中对于终端定值的整定不合理问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种配电自动化终端定值在线校验方法，本发明可以自动识别定值整定不合理终端，并发出告警提醒相关人员完成终端定值修改，确保各级终端定值的合理性，为FA成功处理故障提供坚实的保护定值基础，最大限度保障企事业居民的正常供电。

进一步的，本发明采用下述技术方案：

一种配电自动化终端定值在线校验方法，包括以下步骤：

步骤1：当满足配电自动化终端定值在线校验启动条件时，启动在线校验；

步骤2：从配电自动化系统主站获取目标线路自动化终端数量和状态，判断与设定前值是否一致，若一致则判定自动化终端定值正确，若不一致则对自动化终端理论定值重新校验；

步骤3：判断自动化终端理论定值与主站获取的自动化终端现场定值是否一致，若一致则校验过程结束，若不一致则给出告警。

进一步的，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

检修工作结束时，出线断路器或者线路分段开关上传合闸信号，以相应线路作为目标线路。

进一步的，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

线路跳闸后，配电自动化系统完成保护功能后，以跳闸线路作为目标线路。

进一步的，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

线路故障，人工遥控拉开相应开关或倒负荷，以故障线路作为目标线路。

进一步的，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

设定自检周期，在每一自检周期结束，以所有线路作为目标线路。

进一步的，所述步骤2中，按照保护定值整定原则对自动化终端理论定值重新校验。

进一步的，所述步骤2中，重新校验的步骤为：

若目标线路发生瞬时故障，先计算主干线各自动化终端定值，后计算分支线各自动化终端定值，依次得出各自动化终端定值，

进一步的，所述步骤2中，重新校验的步骤为：

若目标线路发生永久性故障，进行负荷转供，先计算转供线路各自动化终端定值，再计算目标线路各各自动化终端定值。

进一步的，所述步骤3中，给出告警后，重新设定自动化终端定值，至现场定值与理论定值一致告警自动消除。

进一步的，所述步骤3中，给出告警后，判断现场处理时长若小于设定值，则手动消除告警指示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采取一种依据级差保护以及用户分界开关定值整定原则，研究各配电自动化终端定值设定机制，计算终端定值正确值，再通过与现场终端设定值进行比较，若两者出现偏差，则提出告警。通过终端定值整定的研究，可以实现现场终端定值整定校验，消除由定值整定不合理而引发的FA失败，确保故障处理成功率。

本发明的在线校验方法，可以精确定位定值异常的终端，减少人力成本，确保配电自动化正确动作，故障恢复时间短，供电可靠性高，停电范围小，提升了配网规划水平，提高了配网调度管理水平。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为配电自动化系统组成图；

图2为本发明一种实施例的接线图；

图3为本发明的实施流程图；

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在终端定值的整定不合理的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种配电自动化终端定值在线校验方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图3所示，提供了一种一种配电自动化终端定值在线校验方法，主要应用在由电压时间型分段开关的组成的线路中，服务并依托于配电自动化系统保护功能，其基于配电自动化系统中的配电自动化主站和配电自动化终端以及配电自动化系统平台功能实现。针对配电网发生单一故障时可进行故障区间隔离非故障区间负荷转供，接连发生单一故障时可继续切除故障区间，确保非故障区间供电可靠。

该配电自动化终端定值在线校验方法包含以下步骤：

当满足配电自动化终端定值在线校验启动条件时，启动在线校验功能；

从配电自动化系统主站读取目标线路自动化终端数量及位置，判断与设定前值是否一致；

按照保护定值整定原则对目标线路自动化终端理论定值重新校验；

判断自动化终端理论定值与主站读取的自动化终端现场定值是否一致；

若定值一致则校验过程结束，若定值不一致给出告警，提醒相关人员现场对自动化终端定值检查、重新设定，直至现场定值与理论定值一致告警自动消除。

图1是配电自动化系统的框图，该配电自动化系统包含配电自动化主站MS(masterstation)以及若干连接该配电自动化主站MS的配电自动化终端T(terminal)，所述的配电自动化终端T设置在配电网中的终端设备中，配电网中的终端设备包括出线处的断路器、电压型分段开关、联络开关和用户分界开关。

出线处的断路器具备速断保护、过流保护和重合闸装置。

电压型分段开关来电延时X时限合闸，合闸后Y时限内再次跳闸，则闭锁，若连接有下一个电压型分段开关在延时合闸的X时限内，则一同闭锁。

联络开关是不同线路之间的电气连接，分为S和L两种模式，S模式下受控于配电自动化主站，电压型分段开关闭锁隔离故障后，通过联络开关实现非故障区间负荷转供；L模式下具备电压型分段开关特性，实现负荷就地转供。

用户分界开关同时具备速断保护、过流保护、零序保护功能。

本发明的在线校验方法针对电压型分段开关、联络开关、用户分界开关保护定值在线校验，依托但不影响配电自动化主站保护动作逻辑及各开关动作后的状态，不具备远程自动修改定值功能。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案：

如图2所示，是一种典型配电网接线结构，该配电网接线结构涉及两个变电站和三条架空线路，该架空线路具有三个主线分段开关和两个分支线分段开关，该分段开关是常闭开关，本站出线线路联络开关BL，异站出线线路联络开关YL，该联络开关为常开开关，通过联络开关实现三条线路多电源供电。

该配电网接线结构还包含连接所述架空线路主干线的两个变电站，每个变电站有各自编号，图2中分别为01变电站和02变电站，变电站的出线上设置断路器，该断路器具备速断保护、过流保护和重合闸装置。

如图2所示，是本发明的具体实施例接线图，接线图包含01变电站的出线断路器11，出线断路器11与主干线的第一分段开关A01、第二分段开关A02、第三分段开关A03依次连接，T接位置最靠近电源端分支线定义第一分支线，第一分支线第一分段开关B01、第二分段开关B02，T接位置第二靠近电源端分支线定义第二分支线，第二分支线第一分段开关C01、第二分段开关C02，以此类推。

接线图包含01变电站的出线断路器12，出线断路器12与主干线的第一分段A01、第二分段A02、第三分段A03依次连接，同理定义分支线分段开关。

01变电站两条出线线路定义为0111和0112，0111线路和0112线路通过第二分支线第一分段C01之间的本站内联络开关BL构成联系。

类似地，02变电站出线线路定义为0211，0211线路各分段开关定义原则同上，0211线路和0111线路通过主线第三分段开关A03之间的异站联络开关YL构成联系。

架空线路上经若干用户分界开关101连接若干箱式变压器102、柱上变压器103和专线用户104。

以下结合图2对本发明的具体步骤过程进一步说明。

本发明在线校验方法中的启动条件包括以下几种情况：

1、检修工作结束，出线断路器或者线路分段开关上传合闸信号，相应线路作为目标线路，启动配电自动化终端定值在线校验。

2、线路跳闸后，配电自动化系统完成保护功能后，跳闸线路列为目标线路，启动配电自动化终端定值在线校验。

3、线路故障需紧急处理，人工远方遥控拉开相应开关或倒负荷后，启动配电自动化终端定值在线校验。

4、设定常规自检周期为一周，定期启动配电自动化终端定值在线校验。

特别说明，定期启动配电自动化终端定值在线校验，对所有线路均进行检测，以防止在不满足前3个启动条件的异常情况下，配电自动化终端定值未得到有效校验。

结合图2，以0111线路跳闸为例对步骤2继续说明，并不限于此种情况。

当0111发生瞬时故障，线路各开关均重合成功，读取到的目标线路中终端数量和状态不变，校验得出结论，即终端定值正确。

以0111线路中分段开关A01与A02之间发生永久性故障为例，根据电压型分段开关特点，分段开关A01在Y时限内且分段开关A02在X时限内再次跳闸，分段开关A01和分段开关A02闭锁隔离故障，B01始终检测不到电压，也无法实现来电延时合闸，主站遥控联络开关BL实现负荷转供。此时，读取到的线路0111和线路0112自动化终端数量和状态均发生变化，若0111线路故障处理时间较长，需要重新校验分段开关定值，并作出相应修改，以保证0112线路保护逻辑的正确性。

因在0111线路故障处理期间，若0112线路第二分支线第一个分界开关C01下发生永久性故障，按照原有时限配合会造成故障区间误判，主站FA会判定0112线路所带0111线路的C01分段开关以下相应区间同为故障区间，造成停电范围扩大化。在分支线众多的情况下FA不正确动作影响尤其明显。故需要重新核对分段开关保护定值。

结合图2对重新校验的步骤进行进一步说明：

1.主干线第一个分段开关A01的X动作时限与变电站出线开关的动作时间、重合闸充电时间、重合时间、分段开关本身的动作时间进行综合考虑，设定线路第一个电压型分段开关的X动作时限为N秒，保证躲开出线开关的动作时间、重合时间和重合闸充电时间，在隔离故障后恢复非故障区间供电。

2.主干线第二个分段开关A02在A01合闸后延时ΔT秒合闸，主干线第二个分段开关A02的理论合闸时间为(N+ΔT)秒，除主干线第一个分段开关外其他分段开关X时限为ΔT秒，即相邻分段开关合闸时间间隔ΔT秒，主线第a个分段开关的理论合闸时间为(N+(a-1)ΔT)秒。

3、假设主干线有a台分段开关，那么第一分支线第一个分段开关B01的X时限理论值为aΔT秒，第一分支线其他分段开关X时限为ΔT秒，即相邻分段开关合闸时间间隔ΔT秒，假设第一分支线有b个分段开关，则第b个分段开关合闸时间为(N+(a+b-1)ΔT)秒；第二分支线第一个分段开关C01的X时限理论值为(a+b-1)ΔT秒，第二分支线其他分段开关X时限为ΔT秒，即相邻分段开关合闸时间间隔ΔT秒，假设第二分支线有c个分段开关，则第c个分段开关合闸时间为(N+(a+b+c-1)ΔT)秒。

上述计算公式建立在第n分支线T接在主线第n个分段开关与第n+1分段开关之间，若第n条分支线在主线第m个分段开关与第m+1分段开关之间(一般m>n)，第n条分支线第一个分段开关X时限补偿(n-m)ΔT秒。依照此规律依次计算各分段开关X时限理论值，确保各分段开关有序来电合闸。

特别地，以0111线路中分段开关A01与A02之间发生永久性故障为例，负荷转供完成后，两条线路接线图发生变化，依照先计算主干线时限，后计算分支线时限的原则，将故障线路0111主干线分段开关放在转供线路0112所有主干线分段开关之后计算出终端定值，最后依次计算各分支线分段开关X时限定值。

所有分段开关的Y时限设定为M秒，或者根据实际需要，差异化设定理论定值。

针对上述0111线路因永久故障跳闸后负荷转供的情况，根据现场人员反馈故障处理时长，若短时间内可以倒回负荷，无需现场人员反复更改终端定值，可手动消除告警指示。

该配电自动化终端定值在线校验方法确保各级终端定值的合理性，为FA成功处理故障提供坚实的保护定值基础。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种配电自动化终端定值在线校验方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：当满足配电自动化终端定值在线校验启动条件时，启动在线校验；

步骤2：从配电自动化系统主站获取目标线路自动化终端数量和状态，判断与设定前值是否一致，若一致则判定自动化终端定值正确，若不一致则对自动化终端理论定值重新校验；

按照保护定值整定原则对自动化终端理论定值重新校验；

重新校验的步骤为：

若目标线路发生瞬时故障，先计算主干线各自动化终端定值，后计算分支线各自动化终端定值，依次得出各自动化终端定值；

若目标线路发生永久性故障，进行负荷转供，先计算转供线路各自动化终端定值，再计算目标线路各自动化终端定值；

步骤3：判断自动化终端理论定值与主站获取的自动化终端现场定值是否一致，若一致则校验过程结束，若不一致则给出告警；

给出告警后，重新设定自动化终端定值，至现场定值与理论定值一致告警自动消除；

判断现场处理时长若小于设定值，则手动消除告警指示。

2.如权利要求1所述的在线校验方法，其特征是，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

检修工作结束时，出线断路器或者线路分段开关上传合闸信号，以相应线路作为目标线路。

3.如权利要求1所述的在线校验方法，其特征是，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

线路跳闸后，配电自动化系统完成保护功能后，以跳闸线路作为目标线路。

4.如权利要求1所述的在线校验方法，其特征是，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

线路故障，人工遥控拉开相应开关或倒负荷，以故障线路作为目标线路。

5.如权利要求1所述的在线校验方法，其特征是，所述步骤1中，在线校验启动条件为：

设定自检周期，在每一自检周期结束，以所有线路作为目标线路。