CN111884184A - 一种新能源接入的就地型馈线控制方法及系统 - Google Patents

一种新能源接入的就地型馈线控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源接入的就地型馈线控制方法及系统，其中方法包括：判定预先配置的新能源电网的故障区段，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。本发明方法根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，能够实现新能源接入的就地型馈线控制，补偿现有就地型馈线自动化动作逻辑的不足，提高电力系统的自调和自恢复能力。

Description

一种新能源接入的就地型馈线控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电网控制技术领域，特别是一种新能源接入的就地型馈线控制方法及系统。
背景技术
目前，电网10kV架空线多采用就地型馈线自动化技术，通过“无压分闸，来电延时合闸”的基本原理，实现线路分段隔离故障和恢复。随着清洁能源的接入，大规模的新能源从10kV侧入网，当线路发生故障时，虽然变电站出线断路器可靠动作，但是因为新能源对线路的电压支撑，线路上各配电终端依旧检测到线路有压，就地型馈线自动化无压分闸的基本逻辑不再成立。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种新能源接入的就地型馈线控制方法及系统，用以补偿现有就地型馈线自动化动作逻辑的不足，提高电力系统的自调和自恢复能力。
本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种新能源接入的就地型馈线控制方法，包括：
判定预先配置的新能源电网的故障区段；
根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。
可选的，所述预先配置的新能源电网，包括：
在所述新能源接入点上游和下游均分别配置线路断路器和频率采集模块，以及，在新能源接入支路配置支路断路器和低周减载装置。
可选的，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，包括：
在电网母线出线断路器跳闸后，通过所述频率采集模块进行频率检测；
在检测到线路频率异常后，将所述线路断路器跳闸，以及，在线路检测无压后，将线路负荷开关分闸。
可选的，若所述故障区段在所述接入点对应的区段外，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
在电网母线出线断路器重合后，对所述线路负荷开关进行有压延时合闸；
在所述线路负荷开关合闸完成后，根据所述新能源接入点对应区段内外的电压情况对所述新能源接入点上下游的断路器进行合闸操作。
可选的，根据所述新能源接入点对应区段内外的电压情况对所述新能源接入点上下游的断路器进行合闸操作，包括：
若所述接入点对应区段外侧有压，且，所述接入点对应区段内侧电压频率正常，则在所述接入点对应区段内外的电压满足同期合闸要求后，对所述线路断路器进行同期合闸操作；
若所述接入点对应区段外侧无压，且，所述接入点对应区段内侧电压正常，则对所述支路断路器进行延时合闸操作。
可选的，若所述故障区段在所述接入点对应的区段内，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
通过所述频率采集模块进行频率检测，若所述接入点对应区段内侧电压频率异常，则将所述支路断路器通过所述低周减载装置延迟预设时间后动作，以隔离故障区域。
可选的，若所述故障区段在所述接入点对应的区段内，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
在电网母线出线断路器重合后，对线路负荷开关进行有压合闸，以恢复非故障区域的供电。
本发明的目的之二是通过这样的技术方案实现的，一种新能源接入的就地型馈线控制系统，包括：
判断模块，用于判定预先配置的新能源电网的故障区段；
指令执行单元，用于根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明方法根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，能够实现新能源接入的就地型馈线控制，补偿现有就地型馈线自动化动作逻辑的不足，提高电力系统的自调和自恢复能力。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为本发明第一实施例流程图；
图2为本发明第一实施例电网结构示意图；
图3-图6为本发明第一实施例新能源接入点上游区外故障动作示意图；
图7-图10为本发明第一实施例新能源接入点下游区外故障动作示意图；
图11-图13为本发明第二实施例新能源接入点内故障动作示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
本发明第一实施例提出一种新能源接入的就地型馈线控制方法，如图1所示，包括：
S101、判定预先配置的新能源电网的故障区段；
S102、根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。
本发明方法根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，能够实现新能源接入的就地型馈线控制，补偿现有就地型馈线自动化动作逻辑的不足，提高电力系统的自调和自恢复能力。
可选的，所述预先配置的新能源电网，包括：
在所述新能源接入点上游和下游均分别配置线路断路器和频率采集模块，以及，在所述新能源接入支路配置支路断路器和低周减载装置。
具体地说，本实施例中以如图2所示的电网系统为例进行举例说明，其中CB为变电站10kV母线出线断路器，FS1为线路负荷开关，FS2和FS3为线路断路器，YS1为支路断路器，LSW1为线路联络开关，频率采集模块用于采集开关两侧电压，FS2-FS3区段内定义为内侧电压，FS2左侧及FS3右侧的电压定义为外侧电压，在后续附图中，开关实心为闭合状态，空心为断开状态。
具体的，配置新能源电网，包括：新能源接入点上、下游配电终端配置频率采集模块，可以配置到线路断路器FS2和FS3内，新能源接入支路的支路断路器YS1配置低周减载装置，并配置低周减载装置的延迟动作时间Ts。
可选的，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，包括：
在电网母线出线断路器跳闸后，通过所述频率采集模块进行频率检测；
在检测到线路频率异常后，将所述线路断路器跳闸，以及，在线路检测无压后，将线路负荷开关分闸。
具体地说，如图3所示，本实施例中以故障区段在所述新能源接入点上游区外故障为例进行举例说明：
在故障发生后，如图4所示，首先10kV母线出线断路器CB跳闸；
然后，由于新能源未退出运行，故障依然存在，新能源过载导致频率异常，接入点两侧断路器FS2、FS3检测到频率异常后动作跳闸，新能源继续FS2-FS3之间区段供电，如图5所示。
最后，线路负荷开关FS1检测线路无压分闸，如图6所示。
可选的，若所述故障区段在所述接入点对应的区段外，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
在电网母线出线断路器重合后，对所述线路负荷开关进行有压延时合闸；
在所述线路负荷开关合闸完成后，根据所述新能源接入点对应区段内外的电压情况对所述新能源接入点上下游的断路器进行合闸操作。
可选的，根据所述新能源接入点对应区段内外的电压情况对所述新能源接入点上下游断路器进行合闸操作，包括：
若所述接入点对应区段外侧有压，且，所述接入点对应区段内侧电压频率正常，则在所述接入点对应区段内外的电压满足同期合闸要求后，对所述线路断路器进行同期合闸操作；
若所述接入点对应区段外侧无压，且，所述接入点对应区段内侧电压正常，则对所述线路断路器进行延时合闸操作。
具体地说，对于故障区段在所述接入点对应的区段外的故障，出线断路器CB一次重合闸，线路负荷开关FS1检测到来电，FS1延时合闸。本实施例中的故障包括两种故障类型，永久故障和瞬时故障。
对于永久故障，合闸于故障，CB再一次跳闸，闭锁FS1和FS2，CB第二次重合后恢复CB-FS1区段供电，合联络开关LSW1，FS3检测到外侧来电，检测内侧电压频率正常，满足同期合闸要求后延时合闸，恢复FS2-FS3-LSW1区段供电。
对于瞬时故障，FS2检测到外侧来电，检测内测电压频率正常，在满足同期合闸要求后延时合闸，恢复原运行方式。
对于新能源接入点下游区外故障，类似的根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，如图7-图10所示，包括：
1、FS3和LSW1之间发生故障，变电站出线断路器CB检测到线路故障，保护动作跳闸；
2、由于新能源未退出运行，因此故障依然存在，新能源过载导致频率异常，FS2和FS3检测到频率异常后动作，新能源继续FS2-FS3之间区段供电；
3、FS1因失压而分闸；
4、CB一次重合闸，FS1检测到来电，延时合闸，FS2检测到外侧来电，检测内测电压频率正常，在满足同期合闸要求后延时合闸，FS3检测到内侧电压正常后，启动长延时Ts后合闸；
1)对于永久故障，合闸于故障，CB再一次跳闸，闭锁FS3和LSW1，CB重合后按照第一次重合步骤恢复CB-FS3区段供电。
2)对于瞬时故障，FS3合闸后，恢复原运行方式。
实施例二
本发明第二实施例提出一种新能源接入的就地型馈线控制方法，包括：
S201、判定预先配置的新能源电网的故障区段；
S202、根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。
本发明方法根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，能够实现新能源接入的就地型馈线控制，补偿现有就地型馈线自动化动作逻辑的不足，提高电力系统的自调和自恢复能力。
可选的，所述预先配置的新能源电网，包括：
在所述新能源接入点上游和下游均分别配置线路断路器和频率采集模块，以及，在所述新能源接入支路配置支路断路器和低周减载装置。
具体地说，本实施例中以如图2所示的电网系统为例，进行举例说明，其中CB为变电站10kV母线出线断路器，FS1为线路负荷开关，FS2和FS3为线路断路器，YS1为支路断路器，LSW1为线路联络开关，频率采集模块用于采集开关两侧电压，FS2-FS3区段内设置为内侧电压，FS2左侧及FS3右侧的电压为外侧电压，在后续附图中，开关实心为闭合状态，空心为断开状态。
具体的，配置新能源电网，包括：新能源接入点上、下游配电终端配置频率采集模块，可以配置到线路断路器FS2和FS3内，新能源接入支路的支路断路器YS1配置低周减载装置，并配置低周减载装置的延迟动作时间Ts。
可选的，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，包括：
在电网母线出线断路器跳闸后，通过所述频率采集模块进行频率检测；
在检测到线路频率异常后，将所述线路断路器跳闸，以及，在线路检测无压后，将线路负荷开关分闸。
可选的，若所述故障区段在所述接入点对应的区段内，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
通过所述频率采集模块进行频率检测，若所述接入点对应区段内侧电压频率异常，则将所述支路断路器通过所述低周减载装置延迟预设时间后动作，以隔离故障区域。
具体地说，如图11-图13所示，对于接入点内的故障，10kV出线断路器CB检测到线路故障后跳闸，但由于新能源未退出运行，故障依然存在，新能源过载导致频率异常，接入点两侧断路器FS2和FS3检测到频率降低后跳闸，线路负荷开关FS1检测线路无压分闸；对于永久故障，接入点两侧FS2和FS3仍检测到频率异常，经过延时Ts后闭锁，新能源接入支路低周减载装置动作，隔离故障区域。
可选的，若所述故障区段在所述接入点对应的区段内，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
在电网母线出线断路器重合后，对线路负荷开关进行有压合闸，以恢复非故障区域的供电。
对于故障区段在所述接入点对应的区段内的故障恢复，
对于永久性故障，CB重合，FS1检测有压后延时合闸，恢复CB-FS2区段供电，合联络开关LSW1，恢复LSW1-FS3区段供电。
对于瞬时故障，CB合闸，FS1有压延时合闸，FS2检测到外侧来电，检测内测电压频率正常，满足同期合闸要求后延时合闸，FS3检测到内侧电压正常后，启动长延时Ts后合闸，恢复原运行方式。
综上所述，本发明提出了一种考虑新能源接入的就地型馈线自动化解决方法，在新能源接入点上下游配电终端配置频率采集模块，新能源接入支路配置延时动作的低周减载装置，通过新能源接入点上下游断路器和出口断路器配合，实现故障隔离和非故障区域供电恢复，克服电网故障后新能源的电压支撑导致就地型馈线自动化失效的问题，在保证电网安全的前提下，尽量减少新能源退出运行，提高清洁能源利用率。
实施例三
本发明第三实施例提出一种新能源接入的就地型馈线控制系统，包括：
判断模块，用于判定预先配置的新能源电网的故障区段；
指令执行单元，用于根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。
本发明可以根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，能够实现新能源接入的就地型馈线控制，补偿现有就地型馈线自动化动作逻辑的不足，提高电力系统的自调和自恢复能力。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新能源接入的就地型馈线控制方法，其特征在于，包括：
判定预先配置的新能源电网的故障区段；
根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。
2.如权利要求1所述的新能源接入的就地型馈线控制方法，其特征在于，所述预先配置的新能源电网，包括：
在所述新能源接入点上游和下游均分别配置线路断路器和频率采集模块，以及，在新能源接入支路配置支路断路器和低周减载装置。
3.如权利要求2所述的新能源接入的就地型馈线控制方法，其特征在于，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，包括：
在电网母线出线断路器跳闸后，通过所述频率采集模块进行频率检测；
在检测到线路频率异常后，将所述线路断路器跳闸，以及，在线路检测无压后，将线路负荷开关分闸。
4.如权利要求3所述的新能源接入的就地型馈线控制方法，其特征在于，若所述故障区段在所述接入点对应的区段外，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
在电网母线出线断路器重合后，对所述线路负荷开关进行有压延时合闸；
在所述线路负荷开关合闸完成后，根据所述新能源接入点对应区段内外的电压情况对所述新能源接入点上下游的断路器进行合闸操作。
5.如权利要求4所述的新能源接入的就地型馈线控制方法，其特征在于，根据所述新能源接入点对应区段内外的电压情况对所述新能源接入点上下游的断路器进行合闸操作，包括：
若所述接入点对应区段外侧有压，且，所述接入点对应区段内侧电压频率正常，则在所述接入点对应区段内外的电压满足同期合闸要求后，对所述线路断路器进行同期合闸操作；
若所述接入点对应区段外侧无压，且，所述接入点对应区段内侧电压正常，则对所述线路断路器进行延时合闸操作。
6.如权利要求3所述的新能源接入的就地型馈线控制方法，其特征在于，若所述故障区段在所述接入点对应的区段内，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
通过所述频率采集模块进行频率检测，若所述接入点对应区段内侧电压频率异常，则将所述支路断路器通过所述低周减载装置延迟预设时间后动作，以隔离故障区域。
7.如权利要求6所述的新能源接入的就地型馈线控制方法，其特征在于，若所述故障区段在所述接入点对应的区段内，根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令，还包括：
在电网母线出线断路器重合后，对线路负荷开关进行有压合闸，以恢复非故障区域的供电。
8.一种新能源接入的就地型馈线控制系统，其特征在于，包括：
判断模块，用于判定预先配置的新能源电网的故障区段；
指令执行单元，用于根据所述故障区段以及新能源接入点的频率执行对应开关动作指令。
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