CN107492889B

CN107492889B - 一种基于馈线自动化终端x时间的动态整定方法

Info

Publication number: CN107492889B
Application number: CN201710931849.4A
Authority: CN
Inventors: 金昌平; 涂其华; 常湧; 柳景坤; 戴明; 张川
Original assignee: Wuhan Suge Xunlian Electric Power Technology Co ltd
Current assignee: WUHAN SUGE XUNLIAN ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2037-10-10
Also published as: CN107492889A

Abstract

一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法，属于配电网技术领域。通过对有压合闸前开关两端电压变化状态差异及有电侧方向的不同，设计了一套整定方法来选取各开关X时间的最优值，能在多电源多联络的配电网网架结构下，合理设置不同电源点的供电止界和环网断开点，有效解决网络重组后出现线路过载的情况，满足不同线路的载流量及负载裕度，实现多电源回路中负荷的合理分配，提高供电可靠性。

Description

一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法

技术领域

本发明涉及一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法，属于配电网技术领域。能够拓展电压时间型配电自动化装置在复杂多电源网络中的应用，解决多电源网络故障时，重组非预期及由此引起的线路过载问题，有效利用N-1系统备用容量。

背景技术

传统的电压时间型馈线自动化是经实践检验的可靠的配网自动化方案。但由于其原理所限，只能应用于辐射状、手拉手双电源配电网。对于多电源复杂网络结构，故障情况下可能出现重组后网络结构不佳，引发非故障线路过载等问题。严重的制约了电压时间型配电自动化在复杂网络中的应用。

而现实的网络结构大多是多电源复杂网络。基于现实的经济技术条件，在配网网架结构设计时，通常希望某一回线路故障时，其非故障部分的负荷由其它完好线路共同分担，以达到降低线路备用容量，减少投资的目的。这样的网络通常按3-1或4-1结构来构建，这决定了其网络结构比较复杂。对这样的网络实施基于电压时间型配电自动化改造时，面临着巨大的挑战—传统的电压时间型配电自动化装置，虽然通过精心的时间整定能做到单一故障点时，重构得到满足需求的网络，但发生相继故障时，即使是瞬时故障，想要保持网络结构的稳定，而不出现非预期的网络结构，几乎是不可能完成的任务。因此有必要对传统电压时间原理进行改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法，解决复杂网架结构下配网线路重新组网的问题。瞬时故障时能最大限度的不改变原有运行方式，永久故障时可以合理进行非故障区域的负荷分配，同时可以限定供电止界，提高运行可靠性。

本发明是一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法，属于配电网技术领域，适用于电压时间型馈线自动化终端设备，包括FTU、DTU等智能终端。其X时间参数由一套方法选取而非单一固定的整定值。

所述X时间的动态整定方法包括：根据有压合闸前开关两端电压变化状态差异调用的不同X时间、根据有压合闸时有电侧方向不同区别调用的不同X时间。在实际整定中采取上述两种形式相结合的方法。

所述的有压合闸前开关两端电压变化状态差异调用的X时间，其特征在于：线路出现故障停电时，对于某个开关，其两侧的电压变化状态有两个状态，一种是开关原本在分闸位置，从双侧有电变成单侧有电(以下简称状态U2-1)，另一种是失压分闸后，由双侧无电到单侧有电(以下简称状态U0-1)。状态U2-1发生时，其X时间一般应大于变电站开关重合闸后通过有压合闸依次送电至此开关处的最大时间，即大于最长正常恢复时间，以保证网络的稳定性；当状态U0-1发生时，其X值要尽量小一些，以保证组网的快速性。

所述的根据有电侧方向不同区别调用的X时间，其特征在于：配网线路故障后，配网开关在准备有压合闸时，开关只有一侧有电，有电侧可能是开关左侧(A侧)，也可能是开关的另一侧(B侧)，通过有电侧的不同可以区别调用不同的X时间。当某个有电侧的X时间设置为无限大时，相当于该侧有电将不会有压合闸，该处开关会成为某个电源点的供电止界，这样可以防止非故障线路过

载。当线路中某个线段有多个开关可向其直接供电时，通过各个开关的单侧X时间差别，可以确定各开关向其供电的优先级。

本发明通过有压合闸时开关两端电压变化状态的差异及有电侧的方向不同，设计了一套整定方法来选取各配网开关X时间的最优值，并能合理设置不同电源点的供电止界和环网断开点，有效解决网络重组后出现线路过载的情况，降低非正常运行工况下故障扩大的可能，提高供电可靠性，是一种响应速度快、实施简单、不依赖主站自动网络重构的实施方法。

附图说明

图1为配网多电源一次网架结构示意图。

图2为图1中DLA检修后网络重组的一次示意图。

图3为传统电压-时间原理下图2中L1线路出现瞬时故障后网络重组的一次示意图。

图4为环网结构一次示意图。

图5为图4中DLA检修后网络重组的一次示意图。

图6为复杂电网的一次示意图。

图7为图6中DLB故障后网络重组的一次示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

定义X_ij为有压合闸的延时时间，Y为有压合闸后检失压或故障电流的时间，T为变电站开关重合闸送电并依次有压合闸至开关处的最大时间。X_ij的动态整定配置如下表1所示。

表1X_ij的动态整定配置表

对于复杂电网结构，可以简化定值整定功能，仅根据开关位置、功能及其工况的不同自动调用Xi值，供电止界通过选择进行设定，配置如表2所示。

表2简化后的Xi值整定表

为进一步阐述上述方法，用以下实施例进行说明。

一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法，如图1所示，DL1～DL8为配网线路开关，其中DL2、DL5、DL7、DL8为联络开关，L1～L8为配网分段线路，变电站出线开关DLA、DLB、DLC、DLD配置速断和重合闸功能，重合闸时间设为1s。

对于X_ij，可以整定DL1～DL8的X₂₁＝X₂₂＝7s，DL1～DL6的X₁₁＝X₁₂＝1s，DL7、DL8的X₁₁＝X₁₂＝2s。

DLA开关检修时，DLA断开，DL1失压跳闸，DL2、DL7同时启动X时间计时，7s后DL2、DL7有压合闸，DL1两端同时感受到电压，不进行有压合闸过程。如图2所示，DLA开关检修时，由DLC供L1线路、DLB供L2线路，DLA所带负荷分别由DLB、DLC两条非故障线路分担供电。

如图2所示，L1线路发生瞬时故障，DLC跳闸，DL4、DL7失压跳闸，DL1、DL5开始有压合闸计时；1s后DLC重合闸，DL4、DL7开始有压合闸计时；2s后DL4合闸并开放Y窗口检测，DL5终止有压合闸过程；3s后DL7合闸并终结DL1有压合闸过程，组网完成。瞬时故障后网络重组的一次图仍如图2所示，分段点为DL1，运行方式未改变，满足本发明提出的技术要求。而按照传统电压-时间原理，L1线路发生瞬时故障时，DLC跳闸，DL4、DL7失压跳闸，DL1、DL5开始有压合闸计时；1s后DLC重合闸、DL1有压合闸并开放Y窗口，DL4开始有压合闸计时，DL7不动作；2s后DL4合闸并开放Y窗口，DL5终止有压合闸过程；网络重组一次图如图3所示，DLB承担L1～L4线路所有负荷，易造成DLB线路过载，扩大故障影响范围，降低供电可靠性。

如图4所示，DLA、DLB为变电站出线开关，C1为联络开关，A1～A3、B1～B3为线路开关，配置如下：设DLA、DLB重合闸时间为1s，A1、A3、B1～B3的X₁₁＝X₁₂＝X₂₁＝X₂₂＝1s，C1的X₁₁＝X₁₂＝1s，X₂₁＝X₂₂＝5s。由于线路载流裕度的限制，若DLA故障时，B回路只能带A2之后的负荷，可设置A2右供电止界，即X₁₁＝X₂₁＝1s，X₁₂＝X₂₂＝∞。

DLA故障时，DLA断开，A1～A3失压跳闸，C1开始有压合闸计时，5s后C1合闸并开放Y窗口，同时A3感受到C1侧电压开始有压合闸计时；6s后A3有压合闸并开放Y窗口，A2靠A3侧得电开始有压合闸计时，因为X₁₂(A2)＝∞，即不进行有压合闸过程，送电过程终止在A2右侧，有效的防止了非故障线路的过载情况，重组后的网络一次图如图5所示。若按传统电压-时间原理，因无供电止界的限制，势必造成线路B过载，极易造成故障范围的扩大。

对于复杂电网结构，如图6所示，DLA、DLB、DLC为变电站出线开关，重合闸时间为1s，A1～A5为A线路开关，B1～B5为B线路开关，C1～C5为C线路开关，D1～D5为联络开关，设A3、B3、C3开关为最优分段点，A1～A5、B1～B5、C1～C5、D5左右方向取图纸左右方向，D1～D4左右方向取上左下右，且各电源点从线路尾端供电至其它线路时均只能供至A2、B2和C2右侧，根据权利要求2所述，对于线路各开关的X_ij值，其整定如下表3所示。

表3线路各开关调用的X时间整定表

由表3可以知道，图6中联络开关调用的X值分别为：X₂(D1)＝X₂(D3)＝14s，X₂(D2)＝12s，X₁(D4)＝1s，X₂(D5)＝15s，X₁(B3)＝5s，对于开关A2、B2和C2有X₁₂＝X₂₂＝∞。

DLB故障时，B1～B5失压跳闸，D1、D2、D5开始有压合闸计时；12s后D2有压合闸并开放Y窗口，同时D1停止有压合闸过程，B1、B2开始有压合闸计时；13s后B1、B2有压合闸并开放Y窗口，B3开始有压合闸计时；15s后D5有压合闸并开放Y窗口，B5开始有压合闸计时；16s后B5有压合闸并开放Y窗口，B4开始有压合闸计时；17s后B4有压合闸并开放Y窗口，而B3感受到两侧电压停止有压合闸过程，重组后的网络一次图如图7所示。在此次组网中通过对X_i时间的动态整定，使得DLB故障导致B线路停电后，B线路负载能由DLA和DLC同时分担，并以理想分段点B3为联络开关，充分利用非故障线路的负载裕度，进行故障线路负荷的合理分配。

在图7中，原、现联络开关调用的X值分别为：X₂(D1)＝X₂(D3)＝14s，X₁(D2)＝1s，X₁(D4)＝1s，X₁(D5)＝1s，X₂(B3)＝20s，则在线路任一处发生瞬时故障时均不会改变现有的运行方式。而在传统电压-时间原理下，若C线路上发生瞬时故障，则会造成分段点由开关B3转移到D5，使得DLA承担B线路所有负荷；若A线路发生瞬时故障，由于没有供电止界的限制，DLC会承担B线路的所有负荷，引起过载。

上述方法可以通过线路载流裕度合理设置供电止界，选取最优分段点；通过有压合闸时间X_ij的动态整定，最大限度的保证运行方式合理化。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的专业人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出改进和变形，这些改进和变形应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法，其特征在于：根据有压合闸前开关两端电压变化状态差异及有电侧方向的不同区别调用X值；

定义X_ij为有压合闸的延时时间，按如下原则进行调用；

对于X_i，当i＝1时，表示开关原在合位，经失压跳闸后一侧来电，电压状态由双侧无压变为单侧有压而进行有压合闸的情况；当i＝2时，表示开关原在分位，由双侧有压到一侧有压而进行有压合闸的情况；

对于X_j，在有压合闸过程中，当j＝1时，表示开关左侧有压、右侧无压的情况；当j＝2时，表示开关左侧无压、右侧有压的情况；

当X₁₁＝X₁₂＝X₂₁＝X₂₂时，它回归到传统电压时间型方式；

当某个X_ij＝∞时，表示有压合闸不动作，相当于在网络重组时设置了电源点的供电止界，限制非故障线路出现过载情况；

所述X时间的动态整定方法包括：根据有压合闸前开关两端电压变化状态差异调用的不同X时间、根据有压合闸时有电侧方向不同区别调用的不同X时间；

所述的有压合闸前开关两端电压变化状态差异调用的X时间：线路出现故障停电时，对于某个开关，其两侧的电压变化状态有两个状态，第一状态是开关原本在分闸位置，从双侧有电变成单侧有电，第二状态是失压分闸后，由双侧无电到单侧有电；所述第一状态发生时，其X时间大于变电站开关重合闸后通过有压合闸依次送电至此开关处的最大时间，即大于最长正常恢复时间；所述第二状态发生时，DL1～DL6的X11＝X12＝1s，DL7、DL8的X11＝X12＝2s；DL1-DL8为线路分段开关，DL2、DL5、DL7、DL8设为联络开关，

DLA、DLB、DLC、DLD为4个变电站出线开关，正常运行方式下，DLA、DLB、DLC、DLD、DL1、DL3、DL4、DL6为合闸位置，DL2、DL5、DL7、DL8为分闸位置；其中，DLA、DLB两个电源点依次通过分段开关DL1、DL2、DL3连接，将DLA与DLB间线路分为4段：DLA-DL1之间线路设为L1，DL1-DL2之间线路设为L2，DL2-DL3之间线路设为L3，DL3-DLB之间线路设为L4；同理，DLC、DLD两个电源点依次通过分段开关DL4、DL5、DL6连接，分别形成线路段L5、L6、L7、L8；DL7为线路段L1和L5的联络开关，DL8为线路段L4和L8的联络开关；

所述的根据有电侧方向不同区别调用的X时间，配网线路故障后，配网开关在准备有压合闸时，开关只有一侧有电，通过有电侧的不同可以区别调用不同的X时间；当某个有电侧的X时间设置为无限大时，相当于该侧有电将不会有压合闸，该处开关会成为某个电源点的供电止界；当线路中某个线段有多个开关可向其直接供电时，通过各个开关的单侧X时间差别，确定各开关向其供电的优先级。

2.根据权利要求1所述的一种基于馈线自动化终端X时间的动态整定方法，可以简化、规范整定界面，其特征在于：在定值整定中将左右侧有电工况简化为设置供电止界，即通过选择设定开关是否为左侧电源供电止界、右侧电源供电止界，其它工况保持不变，根据有压合闸前开关两端电压变化的差异调用Xi值。