CN110994570A - 一种配电网保护方法及其系统、保护设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电网保护方法及其系统、保护设备、存储介质，所述方法包括：实时获取配电网中电气设备当前状态信息；其中，所述电气设备当前状态信息包括电气设备的运行方式以及运行参数；根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息；其中，所述异常信息为配电网出现异常但未变成故障的状态信息；根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元；其中所述控制指令用于控制执行单元执行相应操作。实施本发明，能够提高配电网自动化保护控制的可靠性、灵敏性和速度。
Description
技术领域
本发明涉及配电网保护技术领域，具体涉及一种配电网保护方法及其系统、保护设备、存储介质。
背景技术
配电网自动化的主要目的是实现电网正常运行情况下的状态检测、数据测量和运行优化，故障情况下的故障诊断、故障隔离、供电恢复等功能。当电网或电气设备发生故障，或出现影响安全运行的异常情况时，需要自动切除故障设备和消除异常情况，要求分段开关的保护满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求，以及故障段的分段开关保护动作要快速准确且不误动。
发明内容
本发明旨在提出一种配电网保护方法及其系统、配电网保护设备、计算机可读存储介质，以提高配电网自动化保护控制的可靠性、灵敏性和速度。
第一方面，本发明实施例提出一种配电网保护方法，包括：
实时获取配电网中电气设备当前状态信息；其中，所述电气设备当前状态信息包括电气设备的运行方式以及运行参数；
根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息；其中，所述异常信息为配电网出现异常但未变成故障的状态信息；
根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元；其中所述控制指令用于控制执行单元执行相应操作。
可选地，根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息具体包括：
获取配电网目标运行方式所对应的电气设备目标状态信息；
将所述电气设备目标状态信息与所述电气设备当前状态信息进行比对，并根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息。
可选地，根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息具体包括：
若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式相同，且运行参数不同，则确定该电气设备存在异常，并生成对应的异常信息；
若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式不相同，则确定该电气设备存在故障，并生成对应的故障信息。
可选地，根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令具体包括：
根据预设处理策略、异常信息、故障信息确定保护方式，其中：所述预设处理策略包括每一电气设备异常或故障所对应的保护方式；
并根据确定的保护方式生成对应的控制指令。
可选地，所述执行单元包括：
多个瞬时电流速断装置，分别设置于配电网的多个供电线路上，用于根据控制单元的控制指令执行线路过电流保护操作；
第一熔断器，设置于配电网的变压器的进线上，用于根据控制单元的控制指令执行变压器的继电保护；
第二熔断器，分别设置于配电网的分段母线上，用于根据控制单元的控制指令执行分段母线的继电保护。
第二方面，本发明实施例提出一种配电网保护系统，包括：
第一信息获取单元，用于实时获取配电网中电气设备当前状态信息；其中，所述电气设备当前状态信息包括电气设备的运行方式以及运行参数；
信息处理单元，用于根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息；其中，所述异常信息为配电网出现异常但未变成故障的状态信息；以及
指令生成单元，用于根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元；其中所述控制指令用于控制执行单元执行相应操作。
可选地，所述信息处理单元具体包括：
第二信息获取单元，用于获取配电网目标运行方式所对应的电气设备目标状态信息；以及
状态确定单元，用于将所述电气设备目标状态信息与所述电气设备当前状态信息进行比对，并根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息；其中：若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式相同，且运行参数不同，则确定该电气设备存在异常，并生成对应的异常信息；若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式不相同，则确定该电气设备存在故障，并生成对应的故障信息；
可选地，所述指令生成单元具体包括：
保护方式确定单元，用于根据预设处理策略、异常信息、故障信息确定保护方式，其中：所述预设处理策略包括每一电气设备异常或故障所对应的保护方式；以及
控制指令生成单元，用于根据确定的保护方式生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元。
可选地，所述执行单元包括：
多个瞬时电流速断装置，分别设置于配电网的多个供电线路上，用于根据控制单元的控制指令执行线路过电流保护操作；
第一熔断器，设置于配电网的变压器的进线上，用于根据控制单元的控制指令执行变压器的继电保护；
第二熔断器，分别设置于配电网的分段母线上，用于根据控制单元的控制指令执行分段母线的继电保护。
第三方面，本发明实施例提出一种配电网保护设备，包括：根据第二方面实施例所述的配电网保护系统；或者，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据第一方面实施例所述配电网保护方法。
第四方面，本发明实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面实施例所述配电网保护方法。
实施以上技术方案，通过实时获取并根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息，当电网或电气设备发生故障或出现影响安全运行的异常情况时，生成对应的控制指令控制对应的执行单元自动切除故障设备和消除异常情况，能够提高配电网自动化保护控制的可靠性、灵敏性和速度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而得以体现。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种配电网保护方法流程示意图。
图2为一配电网结构示例图。
图3为本发明实施例中一种配电网保护系统框架示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
实施例一
本发明实施例一提出一种配电网保护方法，其可以应用于配电网的保护工作中，配电网是以使用电能为主要任务的那一部分电力网络，即将电力系统中从降压配电变电站(高压配电变电站)出口到用户端的这一段系统，根据电压等级分为高压、中压和低压配电网。高压配电网：通常为35-110kV；负荷密度大可用220kV；中压配电网：通常为10kV；低压配电网：220/380V。其中，配电网系统是由多种配电设备(或元件)和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统。多种配电设备(或元件) 和配电设施均为配电网中的电气设备。
图1为实施例一方法的流程图，参阅图1，所述方法包括：
步骤S101、实时获取配电网中电气设备当前状态信息；其中，所述电气设备当前状态信息包括电气设备的运行方式以及运行参数；
具体而言，配电网中的电气设备(Electrical Equipment)包括配电网系统中变压器、电力线路、断路器、隔离开关等配电相关的设备。
举例而言，图2为一配电网结构示例图，图2示出了配电网中的配电自动化主站、供电母线5、变电站中的变压器6、分段母线7、电线杆塔、设备信息采集单元等电气设备，高电压等级电压通过变压器6进行降压后，通过分段母线7传输至供电母线5，通过供电母线5进一步将电能传输至用户端；当将本实施例方法应用于该配电网的保护工作中时，通过设备信息采集单元实时或按预设周期采集配电网中电气设备的状态信息，并将采集到的状态信息通过无线专网或光纤通信网络发送至配电自动化主站中的配电自动化控制装置。
可以理解的是，本实施例方法可以利用一设置于配电自动化主站的配电自动化控制装置作为硬件设备来执行相关步骤流程。
步骤S102、根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息；其中，所述异常信息为配电网出现异常但未变成故障的状态信息；
具体而言，所述异常信息为电力系统正常运行被破坏，但未变成故障运行状态信息，例如造成系统过负荷或者振荡的信息。所述故障信息为故障造成电气设备不能使用的信息，例如供电线路短路等。步骤中通过预先设置配电网各种运行方式下，配电网中各个电气设备的正常状态信息，那么在当前配电网运行方式下，当获取得到的电气设备当前状态信息与对应运行方式下正常状态信息不一致，则可以确定其异常或故障。配电网的运行方式例如是部分网络停电检修，其余网络部分正常供电，例如正常供电区域的供电线路处于电能传输状态，其电能传输参数具有对应的正常值，且对应的线路开关应为闭合；停电区域的供电线路则应断开，对应的线路开关应为断开状态。此处为举例说明，其他电气设备的运行方式及状态参数可以根据实际配电网运行工作确定，此处不再一一列举。
步骤S103根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元；其中所述控制指令用于控制执行单元执行相应操作。
具体而言，对于配电网中的电气设备的异常、故障情况，其均有对应的解决方案，所述解决方案为根据配电网中的电气设备设置以及相应的保护设置确定。基于此，步骤中根据所述异常信息、故障信息即可以确定对应的解决方案，根据确定的解决方案生成对应的控制指令，控制执行单元执行相应操作，操作的内容即为解决方案的具体内容。
在一实施例中，步骤S102具体包括如下子步骤：
步骤S201、获取配电网目标运行方式所对应的电气设备目标状态信息；
步骤S202、将所述电气设备目标状态信息与所述电气设备当前状态信息进行比对，并根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息。
其中，步骤S202具体包括：
若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式相同，且运行参数不同，则确定该电气设备存在异常，并生成对应的异常信息；
若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式不相同，则确定该电气设备存在故障，并生成对应的故障信息。
具体而言，通过将所述电气设备目标状态信息与所述电气设备当前状态信息进行比对，可以确定哪一些电气设备的状态信息没有达到预期的目标状态，则说明这些电气设备有可能是故障或异常；
可以理解的是，当电气设备处于异常时，由于异常是指未变成故障运行状态，因此，电气设备还处于运行中，但是运行状态参数会有变化，会偏离目标状态参数。本实施例中通过设置对应的多个阈值范围，当在当前配电网运行方式下，某一电气设备处于目标运行方式，但其当前状态与目标状态的偏差超过设定的阈值范围，则可以判定该电气设备出现异常。
同理，当电气设备处于故障时，由于故障是指电气设备故障而不能运行，因此，当在当前配电网运行方式下，某一电气设备处于与目标运行方式相反的运行方式，例如，某一断路器的目标运行方式为闭合，其当前运行方式为断开，则表明该电气设备故障。
在一实施例中，步骤S103具体包括：
步骤S301、根据预设处理策略、异常信息、故障信息确定保护方式，其中：所述预设处理策略包括每一电气设备异常或故障所对应的保护方式；具体而言，如前所述，对于配电网中的电气设备的异常、故障情况，其均有对应的解决方案，所述预设处理策略包括配电网中的每一电气设备的异常、故障情况及其对应的解决方案。
步骤S302、根据确定的保护方式生成对应的控制指令。
在一实施例中，所述执行单元包括：
多个瞬时电流速断装置，分别设置于配电网的多个供电线路5 上，用于实时接收并根据控制单元的控制指令执行线路过电流保护操作；
第一熔断器，设置于配电网的变压器的进线上，用于实时接收并根据控制单元的控制指令执行变压器6的继电保护；
第二熔断器，分别设置于配电网的分段母线7上，用于实时接收并根据控制单元的控制指令执行分段母线7的继电保护。
实施例二
本发明实施例二提出一种配电网保护系统，图3为实施例二所述系统的框架示意图，参阅图3，实施例二所述系统包括：
第一信息获取单元1，用于实时获取配电网中电气设备当前状态信息；其中，所述电气设备当前状态信息包括电气设备的运行方式以及运行参数；
信息处理单元2，用于根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息；其中，所述异常信息为配电网出现异常但未变成故障的状态信息；以及
指令生成单元3，用于根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元4；其中所述控制指令用于控制执行单元执行相应操作。
可选地，所述信息处理单元2具体包括：
第二信息获取单元21，用于获取配电网目标运行方式所对应的电气设备目标状态信息；以及
状态确定单元22，用于将所述电气设备目标状态信息与所述电气设备当前状态信息进行比对，并根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息；其中：若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式相同，且运行参数不同，则确定该电气设备存在异常，并生成对应的异常信息；若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式不相同，则确定该电气设备存在故障，并生成对应的故障信息；
可选地，所述指令生成单元3具体包括：
保护方式确定单元31，用于根据预设处理策略、异常信息、故障信息确定保护方式，其中：所述预设处理策略包括每一电气设备异常或故障所对应的保护方式；以及
控制指令生成单元32，用于根据确定的保护方式生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元。
可选地，所述执行单元4包括：
多个瞬时电流速断装置，分别设置于配电网的多个供电线路5 上，用于根据控制单元的控制指令执行线路过电流保护操作，即进行对应供电线路电流速断；
第一熔断器，设置于配电网的变压器6的进线上，用于根据控制单元的控制指令执行变压器的继电保护，即进行熔断；
第二熔断器，分别设置于配电网的分段母线7上，用于根据控制单元的控制指令执行分段母线的继电保护，即进行熔断。
以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的系统实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需说明的是，实施例二所述系统与实施例一所述方法对应，因此，实施例二所述系统未详述部分可以参阅实施例一所述方法的内容得到，此处不再赘述。
并且，实施例一所述配网保护方法及实施例二所述配网保护系统如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
实施例三
本发明实施例提出一种配电网保护设备，包括：根据实施例二所述的配电网保护系统；或者，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据实施例一所述配电网保护方法的步骤。
当然，所述配电网保护设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该配电网保护设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述配电网保护设备中的执行过程。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit， CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述配电网保护设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述配电网保护设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或单元，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或单元，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述配电网保护设备的各种功能。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
实施例四
本发明实施例四提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一所述配网保护方法的步骤。
具体而言，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种配电网保护方法，其特征在于，包括：
实时获取配电网中电气设备当前状态信息；其中，所述电气设备当前状态信息包括电气设备的运行方式以及运行参数；
根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息；其中，所述异常信息为配电网出现异常但未变成故障的状态信息；
根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元；其中所述控制指令用于控制执行单元执行相应操作。
2.根据权利要求1所述的配电网保护方法，其特征在于，根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息具体包括：
获取配电网目标运行方式所对应的电气设备目标状态信息；
将所述电气设备目标状态信息与所述电气设备当前状态信息进行比对，并根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息。
3.根据权利要求2所述的配电网保护方法，其特征在于，根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息具体包括：
若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式相同，且运行参数不同，则确定该电气设备存在异常，并生成对应的异常信息；
若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式不相同，则确定该电气设备存在故障，并生成对应的故障信息。
4.根据权利要求3所述的配电网保护方法，其特征在于，根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令具体包括：
根据预设处理策略、异常信息、故障信息确定保护方式，其中：所述预设处理策略包括每一电气设备异常或故障所对应的保护方式；
并根据确定的保护方式生成对应的控制指令。
5.根据权利要求1-4任一项所述的配电网保护方法，其特征在于，所述执行单元包括：
多个瞬时电流速断装置，分别设置于配电网的多个供电线路上，用于根据控制单元的控制指令执行线路过电流保护操作；
第一熔断器，设置于配电网的变压器的进线上，用于根据控制单元的控制指令执行变压器的继电保护；
第二熔断器，分别设置于配电网的分段母线上，用于根据控制单元的控制指令执行分段母线的继电保护。
6.一种配电网保护系统，其特征在于，包括：
第一信息获取单元，用于实时获取配电网中电气设备当前状态信息；其中，所述电气设备当前状态信息包括电气设备的运行方式以及运行参数；
信息处理单元，用于根据所述电气设备当前状态信息确定配电网的异常信息、故障信息；其中，所述异常信息为配电网出现异常但未变成故障的状态信息；以及
指令生成单元，用于根据所述异常信息、故障信息生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元；其中所述控制指令用于控制执行单元执行相应操作。
7.根据权利要求6所述的配电网保护系统，其特征在于，
所述信息处理单元具体包括：
第二信息获取单元，用于获取配电网目标运行方式所对应的电气设备目标状态信息；以及
状态确定单元，用于将所述电气设备目标状态信息与所述电气设备当前状态信息进行比对，并根据比对结果确定配电网的异常信息、故障信息；其中：若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式相同，且运行参数不同，则确定该电气设备存在异常，并生成对应的异常信息；若一电气设备的当前状态信息与其目标状态信息的运行方式不相同，则确定该电气设备存在故障，并生成对应的故障信息；
所述指令生成单元具体包括：
保护方式确定单元，用于根据预设处理策略、异常信息、故障信息确定保护方式，其中：所述预设处理策略包括每一电气设备异常或故障所对应的保护方式；以及
控制指令生成单元，用于根据确定的保护方式生成对应的控制指令，并发送至对应的执行单元。
8.根据权利要求6或7所述的配电网保护系统，其特征在于，所述执行单元包括：
多个瞬时电流速断装置，分别设置于配电网的多个供电线路上，用于根据控制单元的控制指令执行线路过电流保护操作；
第一熔断器，设置于配电网的变压器的进线上，用于根据控制单元的控制指令执行变压器的继电保护；
第二熔断器，分别设置于配电网的分段母线上，用于根据控制单元的控制指令执行分段母线的继电保护。
9.一种配电网保护设备，包括：根据权利要求6-8中任一项所述的配电网保护系统；或者，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据权利要求1-5中任一项所述配电网保护方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述配电网保护方法。
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