CN111030068B - 一种配电网故障处置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配电网故障处置方法，所述方法包括：保护控制装置根据故障前预确定的负荷边界开关进行故障定位及隔离，同时远跳故障点下游边界开关，并控制柔直设备进行封脉冲；故障隔离后，所述保护控制装置上送故障隔离成功信号至主站系统，同时通过柔直控制系统控制柔直设备端口转VF运行模式带边界开关下游非故障区域供电，并使主站系统进行失电区域扫描，对故障点下游至柔直设备运行边界开关之间的非故障区域进行负荷转供。本发明针对基于柔性直流互联的环网运行配电网故障处置问题，充分利用柔直可向无源负荷供电的能力，以及主子站之间的协同配合，实现故障后快速恢复供电，提高电网供电可靠性。

Description

一种配电网故障处置方法
技术领域
本发明涉及一种配电网故障处置方法，属于配电网技术领域。
背景技术
由于成本和技术等方面的原因，长期以来我国配电网主要以“闭环设计、开环运行”为主。但随着经济社会的发展和智能电网建设的逐步推进，特别是当城市配电网即将进入高级配电自动化阶段，开环运行的弊端正在逐步凸显。一是开环运行影响了供电可靠性的进一步提升。在开环运行的配电网中，即使已进行过配电自动化改造，故障隔离和故障后复电的倒闸操作还是会造成短时停电。二是开环运行无法满足分布式电源大规模友好接入。受限于单条馈线容量、某些分布式能源的“逆调峰”特性和开环运行保护配置等因素，开环网络消纳清洁能源的能力较为有限。
柔性直流输电将交流系统解耦互联，具有强大的潮流控制能力，可以实现不同变电站或同一变电站不同变压器合环运行，改变了传统配网“环网设计、开环运行”的供电方式。且柔直端口在失去交流侧电源情况下，可运行在V/f模式下稳定交流侧电压和频率，向无源负荷供电。传统辐射状配网的故障定位和恢复方法不适用柔直互联的环网运行配电网。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种配电网故障处置方法，能够实现基于柔直互联的环网运行配电网的故障快速处理。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
一种配电网故障处置方法，所述方法包括如下步骤：
保护控制装置根据故障前预确定的负荷边界开关进行故障定位及隔离，同时远跳故障点下游边界开关，并控制柔直设备进行封脉冲；
故障隔离后，所述保护控制装置上送故障隔离成功信号至主站系统，同时通过柔直控制系统控制柔直设备端口转VF运行模式带边界开关下游非故障区域供电，并使主站系统进行失电区域扫描，对故障点下游至柔直设备运行边界开关之间的非故障区域进行负荷转供。
进一步的，所述负荷边界开关的确定方法包括：实时搜索柔直控制系统相联区域，根据柔直控制系统的稳定运行区间、负荷状态及开关情况动态确定负荷边界开关。
进一步的，确定负荷边界开关的具体方法包括：
按照电气连接，以开闭所为单位，以由柔直设备指向负荷末梢的方向计算每个开闭所所有负荷的有功和无功功率，确定负荷最大值；
根据柔直设备的功率限值及柔直设备端口VF运行模式的稳定系数，计算柔直设备运行稳定裕度；
以小于柔直设备运行稳定裕度的负荷最大值为稳定约束条件，确定负荷边界开关。
进一步的，所述负荷最大的确定方法包括：按照15分钟为周期计算所有负荷的有功和无功功率，选取5日最大值为负荷最大值。
进一步的，当故障发生时，通过电流差动保护的方式进行故障定位。
进一步的，所述负荷转供遵循以下规则：
优先采用合母联开关由原来的供电线路进行供电恢复；
如果故障点下游开关与边界点开关重叠，则主站系统不需进行负荷转供；
当柔直设备端口停运时，则故障下游负荷采用合母联开关由原来的供电线线路进行供电恢复。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果包括：
本发明针对基于柔性直流互联的环网运行配电网故障处置问题，充分利用柔直可向无源负荷供电的能力，以及主子站之间的协同配合，实现故障后快速恢复供电，提高电网供电可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种配电网故障处置方法的流程图。
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地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。
如图1所示，是本发明实施例提供的一种配电网故障处置方法的流程图，包括如下步骤：
首先，故障前主站系统通过实时搜索柔直控制系统相联区域，根据柔直控制系统的稳定运行区间、负荷状况及开关情况动态确定负荷边界开关，具体方法如下：
（1）按照电气连接，以开闭所为单位，以由柔直设备指向负荷末梢的方向计算每个开闭所（及配电室）所有负荷的有功与无功功率，按照15分钟进行周期计算，比较并记录当前5日最大值，以最大值作为负荷最大值；
（2）根据柔直设备的功率限值，取K系数作为柔直V/F运行的稳定系数，K取值在0.3~0.85之间，计算出稳定裕度；
（3）以小于柔直设备运行稳定裕度的负荷最大值为稳定约束条件，确定负荷边界开关。
主站系统将计算出得的负荷边界开关周期下发至保护控制装置，各保护控制装置收到负荷边界开关后进行记忆存储。
当发生故障时，保护控制装置通过电流差动保护进行故障定位，跳开故障点两侧开关，隔离故障区域；同时，远跳故障点下游边界点开关，并控制柔直设备进行封脉冲。故障隔离完成后，保护控制装置上送故障隔离成功信号至主站系统，控制柔直端口转VF模式带边界开关下游非故障区域供电。主站系统进行失电区域扫描，对故障点下游至柔直设备运行边界开关之间的非故障区域进行负荷转供。
主站系统负荷转供遵循以下规则：
①优先采用合母联开关由原来的供电线路进行供电恢复；
②如果故障点下游开关与边界点开关重叠（即柔直可离网带动故障下游所有负荷），则主站系统不需要进行转供；
③当柔直设备端口停运等工况时，则故障下游负荷采用合母联开关由原来的供电线路进行供电恢复。
本发明针对基于柔性直流互联的环网运行配电网故障处置问题，充分利用柔直可向无源负荷供电的能力，以及主子站之间的协同配合，实现故障后快速恢复供电，提高电网供电可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种配电网故障处置方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
保护控制装置根据故障前预确定的负荷边界开关进行故障定位及隔离，同时远跳故障点下游边界开关，并控制柔直设备进行封脉冲；
故障隔离后，所述保护控制装置上送故障隔离成功信号至主站系统，同时通过柔直控制系统控制柔直设备端口转VF运行模式带边界开关下游非故障区域供电，并使主站系统进行失电区域扫描，对故障点下游至柔直设备运行边界开关之间的非故障区域进行负荷转供；
所述负荷边界开关的确定方法包括：实时搜索柔直控制系统相联区域，根据柔直控制系统的稳定运行区间、负荷状态及开关情况动态确定负荷边界开关；
确定负荷边界开关的具体方法包括：
按照电气连接，以开闭所为单位，以由柔直设备指向负荷末梢的方向计算每个开闭所所有负荷的有功和无功功率，确定负荷最大值；
根据柔直设备的功率限值及柔直设备端口VF运行模式的稳定系数，计算柔直设备运行稳定裕度；
以小于柔直设备运行稳定裕度的负荷最大值为稳定约束条件，确定负荷边界开关。
2.根据权利要求1所述的一种配电网故障处置方法，其特征在于，所述负荷最大的确定方法包括：按照15分钟为周期计算所有负荷的有功和无功功率，选取5日最大值为负荷最大值。
3.根据权利要求1所述的一种配电网故障处置方法，其特征在于，当故障发生时，通过电流差动保护的方式进行故障定位。
4.根据权利要求1所述的一种配电网故障处置方法，其特征在于，所述负荷转供遵循以下规则：
优先采用合母联开关由原来的供电线路进行供电恢复；
如果故障点下游开关与边界点开关重叠，则主站系统不需进行负荷转供；
当柔直设备端口停运时，则故障下游负荷采用合母联开关由原来的供电线线路进行供电恢复。
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