CN112421629A - 一种自适应分布式馈线自动化故障处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自适应分布式馈线自动化故障处理方法，该方法通过上电或事件触发，各智能配电终端通过点对点通信网络交互已配置的局部拓扑、开关类型和开关开合状态信息，进行动态的馈线实时网络连接关系计算，分别获取故障定位、故障隔离的相邻开关关系及供电恢复路径，自动适应馈线联络开关、分段开关操作后的线路连接关系，满足分布式控制故障处理逻辑的使用。本方法可以适用于配电架空线路、电缆线路及架空‑电缆混合线路的分布式馈线自动化实施，对智能配电终端的硬件计算能力有一定要求，可实现分布式馈线自动化故障处理逻辑自适应。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统故障处理方法领域，更具体地，涉及一种自适应分布式馈线自动化故障处理方法。
背景技术
传统的配电网保护控制技术可分为仅利用装置安装处信息的就地控制方式和基于主站的集中控制方式。就地控制方式易于实现，动作速度快，但利用的信息有限，控制性能不完善。集中控制方式利用全局信息，能够优化控制性能，但涉及的环节多，响应速度慢。采用基于配电网终端之间对等交换实时数据的分布式智能控制(简称分布式控制)技术，既可以利用多个站点的测量信息提高保护控制性能，又能避免主站集中控制响应速度慢的问题，是配电网保护与控制技术的发展方向。
中压配电线路一般是多分段多联络接线，闭环网络开环运行。由于有多个联络开关，运行时的网络拓扑可能发生变化。分布式馈线自动化需要准确获知线路上开关的上下游关系以便进行故障定位、故障隔离和健康区段供电恢复。现有的分布式馈线自动化控制方法无法对线路拓扑进行自动适应，满足配电线路不同运行方式切换后的故障处理要求。
发明内容
本发明提供一种自适应分布式馈线自动化故障处理方法，该方法进行点对点拓扑和开关信息交互，配合拓扑动态计算算法，解决分布式馈线自动化故障处理时的控制自适应问题。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种自适应分布式馈线自动化故障处理方法，包括以下步骤：
S1：馈线上所有智能配电终端安装时以变电站配置语言SCL配置上下游相邻智能配电终端通信参数、局部拓扑，其中断路器建模为XCBR，负荷开关建模为XSWI；
S2：通信网采用支持点对点通信的网络；
S3：线路上智能配电终端安装上电后或线路上开关发生开合操作后发送广播信息，主控终端接收到该信息后启动拓扑识别过程；
S4:主控终端与相邻终端通信，读取其拓扑信息、开关状态信息其及相邻其他终端的通信参数；
S5：主控终端依据获取的各部分拓扑信息及监控的开关信息进行拓扑识别；
S6：主控终端依据获取的故障定位、故障隔离时所需的各终端的上下游关系，将各终端所需的关联关系发送给各个智能配电终端，完成拓扑的动态自适应
S7：各终端故障时使用当前的拓扑关系进行故障定位和故障隔离操作，当故障隔离操作后则再一次使用本方法进行动态拓扑的识别并更新各终端，完成自适应。
进一步地，所述步骤S1中，局部拓扑对应相应智能配电终端的控制区域，该控制区域与上下游的其他终端控制区域的边界为从监控的开关到下一个监控开关的区域。
进一步地，所述步骤S2中，分布式控制的馈线可以将线路首开关监控终端或联络开关监控终端作为主控终端，其作为拓扑识别的发起者和处理单元。
进一步地，所述步骤S4中，主控终端依照获取的下一级终端通信参数依次获取拓扑信息、开关状态信息，直到最后一级。
进一步地，所述步骤S5的具体过程是：
S51：依次读取各终端拓扑信息和开关模型信息和状态信息；
S52：以主控终端监控开关为起点，分析SCL描述的拓扑信息，读取起始监控开关相连的连接节点CN，进一步查找该CN连接的下一个导电设备，导电设备会再连接到另一个连接节点CN，逐步搜索；
S53：当导电设备是开关设备时，需要判断是XCBR还是XCWI，其在故障隔离时的控制模式不同；
S54：依次搜索完成所有拓扑区域；
S55：根据连接关系和开关开合状态获取故障定位时所需的各终端的上下游关系；
S56：根据连接关系和开关开合状态获取供电恢复路径。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过上电或事件触发，各智能配电终端通过点对点通信网络交互已配置的局部拓扑、开关类型和开关开合状态信息，进行动态的馈线实时网络连接关系计算，分别获取故障定位、故障隔离的相邻开关关系及供电恢复路径，自动适应馈线联络开关、分段开关操作后的线路连接关系，满足分布式控制故障处理逻辑的使用。本方法可以适用于配电架空线路、电缆线路及架空-电缆混合线路的分布式馈线自动化实施，对智能配电终端的硬件计算能力有一定要求，可实现分布式馈线自动化故障处理逻辑自适应。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为配电手拉手线路实施例示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种自适应分布式馈线自动化故障处理方法，包括以下步骤：
1)馈线上所有智能配电终端安装时以变电站配置语言SCL配置上下游相邻智能配电终端通信参数、局部拓扑，其中断路器建模为XCBR，负荷开关建模为XSWI。局部拓扑对应相应智能配电终端的控制区域，该控制区域与上下游的其他终端控制区域的边界为从监控的开关到下一个监控开关的区域；
2)通信网采用支持点对点通信的网络。分布式控制的馈线可以将线路首开关监控终端或联络开关监控终端作为主控终端，其作为拓扑识别的发起者和处理单元；
3)线路上智能配电终端安装上电后或线路上开关发生开合操作后发送广播信息，主控终端接收到该信息后启动拓扑识别过程；
4)主控终端与相邻终端通信，读取其拓扑信息、开关状态信息其及相邻其他终端的通信参数。主控终端依照获取的下一级终端通信参数依次获取拓扑信息、开关状态信息，直到最后一级；
5)主控终端依据获取的各部分拓扑信息及监控的开关信息进行拓扑识别。算法采用广度优先识别算法，算法步骤如下：
(a)依次读取各终端拓扑信息和开关模型信息和状态信息；
(b)以主控终端监控开关为起点，分析SCL描述的拓扑信息，读取起始监控开关相连的连接节点CN，进一步查找该CN连接的下一个导电设备，导电设备会再连接到另一个连接节点CN，逐步搜索；
(c)当导电设备是开关设备时，需要判断是XCBR还是XCWI，其在故障隔离时的控制模式不同；
(d)依次搜索完成所有拓扑区域；
(e)根据连接关系和开关开合状态获取故障定位时所需的各终端的上下游关系；
(f)根据连接关系和XCBR开关开合状态获取故障隔离时所需的各终端的上下游关系；
(g)根据连接关系和开关开合状态获取供电恢复路径。
6)主控终端依据获取的故障定位、故障隔离时所需的各终端的上下游关系，将各终端所需的关联关系发送给各个智能配电终端，完成拓扑的动态自适应；
7)各终端故障时使用当前的拓扑关系进行故障定位和故障隔离操作，当故障隔离操作后则再一次使用本方法进行动态拓扑的识别并更新各终端，完成自适应。
如图2所示，一条典型的配电手拉手线路实时例，在每一组开关上安装配电监测设备，通过配电电流互感器(TA)获取电流信号，配电终端通过通信网络与主站相连，也可以相互点对点通信传送数据，实现分布式馈线自动化功能，具体过程是：
(1)通信网络采用广域网+局域网的双网系统，局域网实现终端间对等通信；
(2)STU1～STU6安装时以变电站配置语言SCL配置上下游相邻智能配电终端通信参数、局部拓扑，其中断路器建模为XCBR，负荷开关建模为XSWI；
(3)STU1作为主控终端，其作为拓扑识别的发起者和处理单元。智能配电终端安装上电后或线路上开关发生开合操作后发送广播信息，主控终端STU1接收到该信息后启动拓扑识别过程；
(4)STU1与相邻终端STU2通信，读取其拓扑信息、开关状态信息其及相邻其他终端的通信参数。STU1从STU2获取的STU3通信参数，读取STU3的拓扑信息、开关状态信息，依次通信，直到STU6；
(5)主控终端STU1依据获取的各部分拓扑信息及监控的开关信息进行拓扑识别；
(6)STU1依据获取的故障定位、故障隔离时所需的各终端的上下游关系，将各终端所需的关联关系发送给各个智能配电终端STU2～STU6；
(7)线路发生故障时，STU1～STU6使用当前的拓扑关系进行故障定位和故障隔离操作；
(8)当故障隔离操作后则再一次使用本方法进行动态拓扑的识别并更新各终端，完成自适应。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种自适应分布式馈线自动化故障处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：馈线上所有智能配电终端安装时以变电站配置语言SCL配置上下游相邻智能配电终端通信参数、局部拓扑，其中断路器建模为XCBR，负荷开关建模为XSWI；
S2：通信网采用支持点对点通信的网络；
S3：线路上智能配电终端安装上电后或线路上开关发生开合操作后发送广播信息，主控终端接收到该信息后启动拓扑识别过程；
S4:主控终端与相邻终端通信，读取其拓扑信息、开关状态信息其及相邻其他终端的通信参数；
S5：主控终端依据获取的各部分拓扑信息及监控的开关信息进行拓扑识别；
S6：主控终端依据获取的故障定位、故障隔离时所需的各终端的上下游关系，将各终端所需的关联关系发送给各个智能配电终端，完成拓扑的动态自适应
S7：各终端故障时使用当前的拓扑关系进行故障定位和故障隔离操作，当故障隔离操作后则再一次使用本方法进行动态拓扑的识别并更新各终端，完成自适应。
2.根据权利要求1所述的自适应分布式馈线自动化故障处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，局部拓扑对应相应智能配电终端的控制区域，该控制区域与上下游的其他终端控制区域的边界为从监控的开关到下一个监控开关的区域。
3.根据权利要求2所述的自适应分布式馈线自动化故障处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，分布式控制的馈线可以将线路首开关监控终端或联络开关监控终端作为主控终端，其作为拓扑识别的发起者和处理单元。
4.根据权利要求3所述的自适应分布式馈线自动化故障处理方法，其特征在于，所述步骤S4中，主控终端依照获取的下一级终端通信参数依次获取拓扑信息、开关状态信息，直到最后一级。
5.根据权利要求4所述的自适应分布式馈线自动化故障处理方法，其特征在于，所述步骤S5的具体过程是：
S51：依次读取各终端拓扑信息和开关模型信息和状态信息；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210226 |