CN110649578A - 分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到配电终端故障隔离，公开了一种分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法及系统，该方法包括以下步骤：主干线开关获取相邻节点的GOOSE信息，分支分界开关不获取GOOSE信息；所述主干线开关和所述分支分界开关监控自身节点状态，检测过流故障；所述主干线开关根据GOOSE信息和自身节点状态做出相应的处理动作；所述分支分界开关根据自身节点的故障与否做出相应的处理动作。本发明的有益效果为：主干线路故障不会引起分支分界开关跳闸；分支分界开关切除故障时不受其它线路干扰，分支分界开关下游的故障也不会影响到主干线；切除故障时精准，缩小了影响范围，也加快了恢复供电的速度。

Description

分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法及系统
技术领域
本发明涉及配电终端故障隔离，特别涉及一种分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法及系统。
背景技术
当前为了实现常规电网向智能电网发展，打造坚强智能电网，支持智慧能源城市的目标，配网自动化由“就地型”向“智能型”转变，采用分布式馈线自动化是实现“智能型”配网自动化的途径之一。在具备分布式馈线自动化功能的配电终端的通信网络中，配电终端不区分主机、子机；配电网的故障定位与供电恢复，无需对网络内故障信息汇总分析，由配电终端根据自身采集信息和相邻终端故障信息独立分析完成。
在分布式馈线自动化功能的配电网络中，两个相邻的主干线开关之间的主干线发生故障，该主干线开关之间的分支分界开关会跳闸；该主干线开关之间的分支分界开关有多个，则全部跳闸。两个相邻的主干线开关之间有多个分支分界开关，当其中一个分支分界开关下游线路发生故障时，也会导致其它分支线路上的分支分界开关跳闸。且分支分界开关一旦跳闸，恢复供电需要人工操作，受实际环境影响，分支分界开关可能散落各处，相距较远，恢复供电耗时耗力。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法及系统，能够解决现有方案的不足。
根据本发明的第一方面，提供一种分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1，主干线开关获取相邻节点的GOOSE信息，分支分界开关不获取GOOSE信息；S2,所述主干线开关和所述分支分界开关监控自身节点状态，检测过流故障；S3，所述主干线开关根据GOOSE信息和自身节点状态做出相应的处理动作；所述分支分界开关根据自身节点的故障与否做出相应的处理动作。
主干线开关获取相邻节点的GOOSE信息，可以通过自身节点状态和GOOSE信息来定位故障点；分支分界开关不再获取相邻节点的GOOSE信息，不会被主干线路或相邻的分支分界开关所在线路的故障影响，能准确地切除故障，避免停电范围扩大，加快了恢复供电的速度。
根据本发明第一方面所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，所述GOOSE信息包括GOOSE过流闭锁信号及GOOSE故障信息。所述分支分界开关的相应处理动作具体包括：所述分支分界开关未发生故障，不输出保护动作，不输出所述GOOSE信息；所述分支分界开关发生故障，动作跳闸，隔离故障，输出所述GOOSE过流闭锁信号。所述主干线开关的相应处理动作具体包括：所述主干线开关发生接收到GOOSE过流闭锁信号时，不输出保护动作；所述主干线开关发生未接收到GOOSE过流闭锁信号时，根据自身节点故障信息和接收到的GOOSE故障信息输出保护动作并发送相应的GOOSE信息。分支分界开关的故障切除仅需要判断自身节点状态，避免相邻主干线开关信息的干扰；在切除故障后，发送GOOSE过流闭锁信号，进一步防止相邻主干线开关因误操作跳闸。
根据本发明第一方面所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，通过GOOSE输入输出端子表对所述GOOSE信息进行接收和发送。所有的GOOSE信息统一存放，方便管理。
根据本发明第一方面所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，所述GOOSE故障信息包括GOOSE节点故障信号、GOOSE故障成功隔离信号及GOOSE开关拒动信号。GOOSE故障成功隔离信号用于相邻节点故障隔离成功后主干线网络的恢复供电；GOOSE开关拒动信号则为故障节点跳闸失败提供后备手段。
根据本发明的第二方面，提供一种分布式馈线自动化配电终端故障隔离系统，其特征在于，主干线开关，订阅相邻节点的GOOSE信息，接收发送GOOSE信息，根据本节点状态及接收到的GOOSE信息来输出保护动作；分支分界开关，不订阅GOOSE信息，根据本节点状态输出保护动作并发送GOOSE信息。分支分界开关，不订阅GOOSE信息,切除故障时仅受自身影响，在主干线路故障时不会发生跳闸；主干线开关接收相邻节点的GOOSE信息，包括分支分界开关的GOOSE避免分支分界开关下游发生故障时无法接收到相关信息而跳闸，造成停电范围扩大。
根据本发明的第二方面所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离系统，其特征在于，所述主干线开关接收发送的GOOSE信息为GOOSE过流闭锁信号和GOOSE故障信息，其中所述GOOSE故障信息包括GOOSE节点故障信号、GOOSE故障成功隔离信号及GOOSE开关拒动信号。所述分支分界开关发送的GOOSE信息为GOOSE过流闭锁信号。分支分界开关切除故障后，发送GOOSE过流闭锁信号给相邻主干线节点，防止主干线开关误操作。
根据本发明的第二方面所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离系统，其特征在于，其中所述主干线开关和分支分界开关还包括对自身节点故障进行监控。监控自身节点故障，便于及时发现故障并处理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1为智能分布式自愈单节点模型示意图；
图2为典型主干线干线发生故障时的示意图；
图3为典型主干线故障隔离后的线路运行示意图；
图4为节点间末端馈线开关较多时主干线发生故障的示意图；
图5为节点间末端馈线开关较多时末端馈线开关下游发生故障的示意图；
图6为本发明的具体实施例的系统示意框图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，节点SW接收M和N侧GOOSE故障信息，输出本节点GOOSE故障信息。节点SW的保护动作判断，依据自身的故障信息及相邻的M侧和N侧交互的GOOSE信息来判断。节点SW检测到M和N侧有且仅有一个节点的GOOSE节点故障信号，则认为对应邻侧节点故障，动作跳闸，切除故障；若本节点未过流且邻侧节点故障，则本节点为故障节点后端，跳闸后即完成故障隔离。
图2至图5中，CB1、CB2是变电站侧出线断路器；馈线开关SW1至SW5为主干线开关，其中，SW4是联络开关；馈线开关SW6、SW7、SW8为分支分界开关，配置成末开关类型；实心代表合闸，空心代表分闸。
在本发明的一个实施例中，主干线开关获取相邻节点的GOOSE信息，分支分界开关不获取GOOSE信息；主干线开关和分支分界开关监控自身节点状态，检测过流故障；主干线开关根据GOOSE信息和自身节点状态做出相应的处理动作；所述分支分界开关根据自身节点的故障与否做出相应的处理动作。
分界分支开关检测到自身故障，切除故障后发送GOOSE过流闭锁信号。主干线接收开关发送本节点GOOSE信息，包括GOOSE过流闭锁信号和GOOSE故障信息；其中GOOSE故障信息包括：GOOSE节点故障信号，GOOSE隔离成功信号和GOOSE开关拒动信号。这些信号通过GOOSE输入输出端子表来接收和发送。主干线开关接收到GOOSE过流闭锁信号，即使检测到故障也不动作；未接收到GOOSE过流闭锁信号，则根据自身节点状态和接收的GOOSE故障信号来输出保护动作并发送相应的GOOSE信息。
参照图2，故障点发生在SW2和SW3之间的线路上；发生故障后，CB1跳闸，线路失压。SW1检测到本节点故障，并收到CB1、SW2发来的GOOSE节点故障信号，SW1不会动作。SW2检测到本节点故障，只收到SW1发来的GOOSE节点故障信号，SW2开关跳闸，切除故障点。SW3未检测到故障，只收到SW2发来的GOOSE节点故障信号，因此SW3为故障节点后端，开关跳闸，隔离故障点，并发布GOOSE故障隔离成功信号。虽然SW7相邻一侧节点SW2故障，但SW7作为分支分界开关并未订阅GOOSE信息，没有检测到自身故障不跳闸。SW4收到GOOSE故障隔离成功信号后，开关合位，CB1重合闸，供电恢复成功，线路运行参照图3所示。SW7虽然没有跳闸，但由于SW2和SW3都跳闸，没有供电，相当于分闸，为方便理解，故图3中以分闸表示。
参照图4，SW2和SW3存在多个分支分界开关：SW6、SW7、SW8。若主干线在SW2和SW3之间发生故障，由于分支分界开关不订阅GOOSE信息，即使SW2发送节点故障信息，SW6、SW7、SW8都不会动作跳闸。
参照图5，SW2和SW3存在多个分支分界开关：SW6、SW7、SW8。若分支分界开关SW8下游发生故障，SW8检测到自身节点故障切断故障并发布GOOSE过流闭锁信号。SW6和SW7不订阅GOOSE信息，无动作；SW8线路上的故障不会影响SW6和SW7两条线路上的供电。主干线开关SW2虽然只接收到了单侧SW1的节点故障信息，但由于收到GOOSE过流闭锁信号，不会跳闸；主干线开关SW3未检测到故障，接收到GOOSE过流闭锁信号，也不会跳闸。避免了主干线开关因为接收不到分支分界开关信号而误跳闸，从而导致停电扩大的情形。
在本发明的分布式馈线自动化配电终端系统实施例中，参见图6，主干线开关A和主干线开关B为主干线上相邻的两个馈线开关，两个主干线开关节点间可以有一个或者多个分支分界开关，这里只画了一个作示。主干线开关，监控自身节点状态，订阅相邻节点的GOOSE信息，根据本节点状态及接收到的GOOSE信息来输出保护动作，并发送相应的GOOSE信息；分支分界开关，监控自身节点状态，不订阅GOOSE信息，仅根据本节点状态输出保护动作并发送GOOSE过流闭锁信号。
分支分界开关检测到本节点故障时会切除故障，发送本节点GOOSE过流闭锁信号。该GOOSE过流闭锁信号被邻侧的终端——主干线开关A和主干线开关B收到，邻侧终端就不会输出保护动作跳闸。主干线开关在未收到GOOSE过流闭锁信号时，根据本节点及M侧和N侧的GOOSE故障信息来输出保护动作并发送相应的GOOSE信息。主干线路发生故障时，主干线开关检查到自身节点故障，发送GOOSE节点故障信息；确定邻侧发生故障，切除故障后发布GOOSE过流闭锁信号，进一步防止相邻节点误操作跳闸；在跳闸时发生拒动故障时，则发送给相邻主干线开关GOOSE开关拒动信号，由相邻主干线开关负责跳闸切除故障；若主干线开关为故障节点后端，跳闸完成后发布GOOSE成功隔离故障信息，通知联络开关合闸恢复非故障区域的供电。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，主干线开关获取相邻节点的GOOSE信息，分支分界开关不获取GOOSE信息；
S2,所述主干线开关和所述分支分界开关监控自身节点状态，检测过流故障；
S3，所述主干线开关根据GOOSE信息和自身节点状态做出相应的处理动作；所述分支分界开关根据自身节点的故障与否做出相应的处理动作。
2.根据权利要求1所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，其特征在于，所述GOOSE信息包括GOOSE过流闭锁信号及GOOSE故障信息。
3.根据权利要求2所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，其特征在于，所述分支分界开关的相应处理动作具体包括：
所述分支分界开关未发生故障，不输出保护动作，不输出所述GOOSE信息；
所述分支分界开关发生故障，动作跳闸，隔离故障，输出所述GOOSE过流闭锁信号。
4.根据权利要求2所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，其特征在于，所述主干线开关的相应处理动作具体包括：
所述主干线开关接收到GOOSE过流闭锁信号时不输出保护动作；
所述主干线开关未接收到GOOSE过流闭锁信号时根据自身节点故障信息和接收到的GOOSE故障信息输出保护动作并发送相应的GOOSE信息。
5.根据权利要求1所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，其特征在于，该方法还包括：通过GOOSE输入输出端子表对所述GOOSE信息进行接收和发送。
6.根据权利要求2所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离方法，其特征在于，所述GOOSE故障信息包括GOOSE节点故障信号、GOOSE故障成功隔离信号及GOOSE开关拒动信号。
7.一种分布式馈线自动化配电终端故障隔离系统，用于执行权利要求1-6任一所述方法，其特征在于：
主干线开关，订阅相邻节点的GOOSE信息，接收发送GOOSE信息，根据本节点状态及接收到的GOOSE信息来输出保护动作；
分支分界开关，不订阅GOOSE信息，根据本节点状态输出保护动作并发送GOOSE信息。
8.根据权利要求7所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离系统，其特征在于，所述主干线开关接收发送的GOOSE信息为GOOSE过流闭锁信号和GOOSE故障信息，其中所述GOOSE故障信息包括GOOSE节点故障信号、GOOSE故障成功隔离信号及GOOSE开关拒动信号。
9.根据权利要求7所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离系统，其特征在于，所述分支分界开关发送的GOOSE信息为GOOSE过流闭锁信号。
10.根据权利要求7所述的分布式馈线自动化配电终端故障隔离系统，其特征在于，其中所述主干线开关和分支分界开关还包括对自身节点故障进行监控。
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