CN113809738A - 一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法及装置，通过接收到的故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，结合配电网网络拓扑结构确定故障区段两端的开关，并根据配电终端发送的开关变位信息，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，再结合配电网网络拓扑结构，判断故障区段两端的开关中是否包括联络开关，当判断故障区段两端的开关中不包括联络开关时，控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电，从而避免了故障点上游非故障区段在故障后的失电，缩小了故障停电范围，同时减少了故障点下游供电恢复时间，提高了供电可靠性。

Description

一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法及装置

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法及装置。

背景技术

配电网直接面向用户，其供电可靠性直接关系国民经济和社会稳定。随着用户对供电可靠性要求的不断提升，电网公司花费了大量的人力、物力以提升配电网供电可靠性。当故障发生后，实现故障区段的快速隔离和非故障区段的快速供电恢复，是提高供电可靠性的有效手段。

目前而言，现有的配电网故障自愈方法是在故障发生后，各终端装置将检测到的故障过流信息发送至主站，主站结合配电网网络拓扑结构和过流情况进行故障区段的推导，确定区段后由主站发送遥控指令完成故障隔离和供电恢复。然而，当配电网网络拓扑结构较为复杂时，现有的配电网故障自愈方法容易出现故障点上游非故障区段在故障后的失电，故障停电范围大，故障处理时间长。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法及装置，避免故障点上游非故障区段在故障后的失电，缩小了故障停电范围，同时减少故障点下游供电恢复时间，提高供电可靠性。

为了达到上述目的，本发明一方面提供一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，包括：

接收故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关；

根据所述开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路；

根据所述配电网网络拓扑结构，判断所述故障区段两端的开关中是否包括联络开关；

若所述故障区段两端的开关中不包括联络开关，则控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电。

优选地，所述配电终端的保护采用过流保护。

优选地，所述开关变位信息和保护动作信息包括第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关，包括：

根据配电网网络拓扑结构及所述第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第一配电终端对应的第一开关和位于所述第一开关下游的第二开关为故障区段两端的开关。

优选地，所述根据所述开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，包括：

根据所述第一配电终端发送的开关变位信息，控制位于所述第一开关下游的所述第二开关跳闸，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

优选地，所述配电终端的保护采用纵联保护。

优选地，所述开关变位信息和保护动作信息包括第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关，包括：

根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及所述第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关为故障区段两端的开关。

优选地，所述根据所述开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，包括：

根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和所述第三配电终端发送的开关变位信息，确认所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关处于分闸状态，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

本发明另一方面提供一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置，包括：

信息接收模块，用于接收故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

故障确定模块，用于根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关；

故障隔离模块，用于根据所述配电终端发送的开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路；

类型判断模块，用于根据所述配电网网络拓扑结构，判断所述故障区段两端的开关中是否包括联络开关；

供电恢复模块，用于若所述故障区段两端的开关中不包括联络开关，则控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电。

优选地，所述配电终端的保护采用过流保护；

所述信息接收模块，具体用于接收故障发生时第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述故障确定模块，具体用于根据配电网网络拓扑结构及所述第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第一配电终端对应的第一开关和位于所述第一开关下游的第二开关为故障区段两端的开关；

所述故障隔离模块，具体用于根据所述第一配电终端发送的开关变位信息，控制位于所述第一开关下游的所述第二开关跳闸，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

优选地，所述配电终端的保护采用纵联保护；

所述信息接收模块，具体用于接收故障发生时第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述故障确定模块，具体用于根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及所述第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关为故障区段两端的开关；

所述故障隔离模块，具体用于根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和所述第三配电终端发送的开关变位信息，确认所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关处于分闸状态，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明通过接收到的故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，结合配电网网络拓扑结构确定故障区段两端的开关，并根据配电终端发送的开关变位信息，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，再结合配电网网络拓扑结构，判断故障区段两端的开关中是否包括联络开关，当判断故障区段两端的开关中不包括联络开关时，控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电，从而避免了故障点上游非故障区段在故障后的失电，缩小了故障停电范围，同时减少了故障点下游供电恢复时间，提高了供电可靠性。

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中记载的一些实施例，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为本发明实施例中基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中配网供电线路的结构示意图；

图3为本发明实施例中基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中基于主站和终端保护协同的配网故障自愈设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明实施例一方面提供一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，包括：

S110、接收故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息。

本发明实施例中，配网供电线路的配电自动化终端（下面简称配电终端）具有保护投入。当故障发生时，检测到故障的配电终端的保护启动，并根据采用保护原理的不同，判断为故障区段的配电终端有选择的跳开故障位置上游或故障位置上/下游开关以切除故障，并发送开关变位信息和保护动作信息至配电自动化主站（下面简称配电主站）；而其他检测到故障的配电终端判断为非故障区段，保护返回，且不会跳开对应的开关。可以理解的是，开关变位信息主要指故障发生后配网供电线路中的开关发生分闸动作的信息。其中，配网供电线路中的开关包括变电站出线开关和配电自动化开关，配电自动化开关又可分为主干线上的分段开关、分支线上的分支开关和分界开关以及联络开关等。

S120、根据配电网网络拓扑结构及开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关。

本发明实施例中，配电主站存储有配网供电线路的配电网网络拓扑结构，通过判断为故障区段的配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息巡查配网供电线路，可以确定故障区段两端配电终端对应的开关。其中，故障区段两端配电终端对应的开关指的是最接近故障位置的上游配电终端对应的开关和最接近故障位置的下游配电终端对应的开关。可以理解的是，若配电终端仅发送开关变位信息，没有发送相应的保护动作信息，则配电主站不会确定该配电终端对应的开关为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关或最接近故障位置的下游配电终端对应的开关，配电终端必须同时发送开关变位信息和保护动作信息才可，防止造成误判断。

S130、根据开关变位信息，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

本发明实施例中，通过判断为故障区段的配电终端发送的开关变位信息，可以确认最接近故障位置的上游配电终端对应的开关和最接近故障位置的下游配电终端对应的开关是否处于分闸状态，确保故障区段两端的开关分闸，从而隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

S140、根据配电网网络拓扑结构，判断故障区段两端的开关中是否包括联络开关。

本发明实施例中，结合配电网网络拓扑结构，可以确定故障区段两端的开关的类型，判断是否包括联络开关。

S150、若故障区段两端的开关中不包括联络开关，则控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电。

本发明实施例中，确定了故障区段两端的开关的类型后，如果故障区段两端的开关中包括联络开关，即表示最接近故障位置的下游配电终端对应的开关为联络开关，则联络开关的上游为故障区段，此时联络开关无需合闸以恢复非故障区段的供电；如果故障区段两端的开关中不包括联络开关，即表示最接近故障位置的下游配电终端对应的开关不是联络开关，则联络开关的上游为非故障区段，此时需要根据故障恢复策略，发送合闸命令至联络开关，联络开关接收到合闸命令后，结合自身一侧有压，一侧无压的状态，执行合闸命令，闭合联络开关，完成非故障区段的供电恢复。

以上可知，本发明实施例通过接收到的故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，结合配电网网络拓扑结构确定故障区段两端的开关，并根据配电终端发送的开关变位信息，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，再结合配电网网络拓扑结构，判断故障区段两端的开关中是否包括联络开关，当判断故障区段两端的开关中不包括联络开关时，控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电，从而避免了故障点上游非故障区段在故障后的失电，缩小了故障停电范围，同时减少了故障点下游供电恢复时间，提高了供电可靠性。

需要说明的是，配网供电线路的配电终端的保护采用的保护原理有所不同，主要包括过流保护原理和纵联保护原理。当检测到故障发生时，采用不同的保护原理，配电终端会有选择地跳开故障位置上游或故障位置上/下游开关，因此执行步骤S120及步骤S130的具体过程也有所不同，下面分别进行具体说明。

可选的，在本发明的一些实施例中，配电终端的保护采用过流保护，开关变位信息和保护动作信息包括第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

步骤S120包括：

根据配电网网络拓扑结构及第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定第一配电终端对应的第一开关和位于第一开关下游的第二开关为故障区段两端的开关。

本发明实施例中，配电终端的保护采用过流保护，当故障发生时，位于故障位置上游的配电终端的保护均检测到故障发生，保护启动，其中，最接近故障位置的上游配电终端（下面称为第一配电终端）对应的第一开关的延时最短，达到其延时后第一配电终端跳开对应的第一开关，完成故障切除；而第一配电终端上游的其他配电终端的保护返回，其对应的开关均不会跳开；而位于故障位置下游的配电终端的保护均未检测到故障发生，保护动作不启动，其对应的开关同样不会跳开。因此，配电主站接收到的故障发生后配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息仅包括第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，第一配电终端对应的第一开关即为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关，结合配电网网络拓扑结构，找到位于第一开关下游的第二开关即为最接近故障位置的下游配电终端对应的开关。具体实施时，第一开关下游可能存在分支，此时位于第一开关下游的第二开关包括位于第一开关下游主干线上的分段开关和分支线上的分支开关或分界开关。

进一步地，上述实施例中，步骤S130包括：

根据第一配电终端发送的开关变位信息，控制位于第一开关下游的第二开关跳闸，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

本发明实施例中，根据第一配电终端发送的开关变位信息，第一配电终端对应的第一开关已处于分闸状态，此时将分闸命令发送至位于第一开关下游的第二开关对应的配电终端，该配电终端接收到分闸命令后结合自身失电状态，跳开第二开关，使故障区段两端的开关分闸，从而隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，完成故障隔离。具体实施时，若位于第一开关下游的第二开关为联络开关，则第二开关本身已处于分闸状态，此时无需再跳开。

具体实施时，过流保护具体为三段式电流保护。

可选的，在本发明的另一些实施例中，配电终端的保护采用纵联保护，开关变位信息和保护动作信息包括第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

步骤S120包括：

根据第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定第二配电终端对应的第三开关和第三配电终端对应的第四开关为故障区段两端的开关。

本发明实施例中，配电终端的保护采用纵联保护，当故障发生时，位于故障位置上游的配电终端的保护均检测到故障发生，保护启动，其中，最接近故障位置的上游配电终端（下面称为第二配电终端）对应的第三开关的延时最短，达到其延时后第二配电终端跳开对应的第三开关，完成故障切除；而第二配电终端上游的其他配电终端判断为非故障区段，保护返回，其对应的开关均不会跳开；同时，由于故障区段两端的配电终端可进行信息的交互，因此最接近故障位置的下游配电终端（下面称为第三配电终端）也会启动保护动作，跳开对应的第四开关。因此，接收到的故障发生后配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息包括第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，第二配电终端对应的第三开关即为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关，第三配电终端对应的第四开关即为最接近故障位置的下游配电终端对应的开关。具体实施时，第三开关下游可能存在分支，此时位于第三开关下游的第四开关包括位于第三开关下游主干线上的分段开关和分支线上的分支开关或分界开关。

进一步地，上述实施例中，步骤S130包括：

根据第二配电终端发送的开关变位信息和第三配电终端发送的开关变位信息，确认第二配电终端对应的第三开关和第三配电终端对应的第四开关处于分闸状态，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

本发明实施例中，根据第二配电终端发送的开关变位信息和第三配电终端发送的开关变位信息，第二配电终端对应的第三开关和第三配电终端对应的第四开关已处于分闸状态，此时可确认故障区段两端的开关分闸，从而隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，完成故障隔离。具体实施时，若第二配电终端对应的第三开关或第三配电终端对应的第四开关处于合闸状态，则发送告警提示，转为人工处理。

具体实施时，纵联保护具体为电流差动保护或纵联方向保护。

为了进一步方便理解本发明实施例提供的技术方案，下面结合附图说明本发明实施例提供的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法在具体场景中的应用。

请参阅图2，本发明实施例中配网供电线路的结构示意图。其中，CB1表示变电站出线开关，FB1、FB2、FB3表示主干线上的分段开关，FB11、FB21表示分支线上的分支开关，LB1和LB2表示联络开关。

首先以配电终端的保护采用过流保护为例进行说明：

假设f1位置发生故障，则f1位置上游的开关CB1对应的配电终端保护感受到过流，保护启动，并跳开开关CB1；f1位置下游的开关FB1对应的配电终端保护未感受到过流，保护未启动，不跳开开关FB1。此时，仅开关CB1对应的配电终端发送开关变位信息和保护动作信息至配电主站，配电主站接收后确认开关CB1为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关，结合配电网网络拓扑结构，确定位于开关CB1下游的开关FB1为最接近故障位置的下游配电终端对应的开关，由于开关CB1已处于分闸状态，开关FB1仍处于合闸状态，因此发送分闸命令至开关FB1对应的配电终端，使其跳开开关FB1，从而隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，完成故障隔离。同时，配电主站根据配电网网络拓扑结构，确定故障区段两端的开关CB1和FB1分别为变电站出线开关和主干线上的分段开关，即故障区段两端的开关中不包括联络开关，配电主站根据供电转供策略，结合联络开关LB1和LB2另一侧电源点的带载能力，选择其中一个作为完成供电回复的联络开关，发送合闸命令至对应的配电终端，配电终端接收到合闸命令后，结合自身一侧有压，一侧无压的状态，执行合闸命令，闭合联络开关，完成非故障区段的供电恢复。

假设f2位置发生故障，则f2位置上游的开关CB1和开关FB1对应的配电终端保护均感受到过流，保护启动，但仅开关FB1对应的配电终端跳开开关FB1；f2位置下游的开关FB11和FB2对应的配电终端保护均未感受到过流，保护未启动。此时，仅开关FB1对应的配电终端发送开关变位信息和保护动作信息至配电主站，配电主站接收后确认开关FB1为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关，结合配电网网络拓扑结构，确定位于开关FB1下游的开关FB11和FB2为最接近故障位置的下游配电终端对应的开关，由于开关FB1已处于分闸状态，开关FB11和FB2仍处于合闸状态，因此发送分闸命令至开关FB11和FB2对应的配电终端，使其跳开开关FB11和FB2，从而隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，完成故障隔离。同时，配电主站根据配电网网络拓扑结构，确定故障区段两端的开关FB1和开关FB11、FB2分别为主干线上的分段开关和分支线上的分支开关、主干线上的分段开关，即故障区段两端的开关中不包括联络开关，配电主站根据供电转供策略，结合联络开关LB1和LB2另一侧电源点的带载能力，选择其中一个作为完成供电回复的联络开关，发送合闸命令至对应的配电终端，配电终端接收到合闸命令后，结合自身一侧有压，一侧无压的状态，执行合闸命令，闭合联络开关，完成非故障区段的供电恢复。

假设f3位置发生故障，则f3位置上游的开关CB1、FB1、FB2、FB3对应的配电终端保护均感受到过流，保护启动，但仅开关FB3对应的配电终端跳开开关FB3。此时，仅开关FB3对应的配电终端发送开关变位信息和保护动作信息至配电主站，配电主站接收后确认开关FB3为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关，结合配电网网络拓扑结构，确定位于开关FB3下游的开关LB2为最接近故障位置的下游配电终端对应的开关。同时，由于开关LB2为联络开关，即故障区段两端的开关中包括联络开关，而联络开关LB2本身已处于分闸状态，此时无需再跳开，配电主站可以不用下发分闸命令至联络开关LB2对应的配电终端，也无需恢复非故障区段的供电，故障流程处理结束。

接下来以配电终端的保护采用纵联保护为例进行说明：

假设f1位置发生故障，则f1位置上游的开关CB1对应的配电终端保护感受到过流，同时，由于开关CB1与开关FB1构成一个保护区段，开关CB1对应的配电终端与开关FB1对应的配电终端交换故障信息，保护均启动，并跳开开关CB1和开关FB1。此时，开关CB1对应的配电终端与开关FB1对应的配电终端均发送开关变位信息和保护动作信息至配电主站，配电主站接收后确认开关CB1和开关FB1分别为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关和最接近故障位置的下游配电终端对应的开关，由于开关CB1和开关FB1均已处于分闸状态，此时可确认故障区段两端的开关分闸，从而隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，完成故障隔离。同时，配电主站根据配电网网络拓扑结构，确定故障区段两端的开关CB1和FB1分别为变电站出线开关和主干线上的分段开关，即故障区段两端的开关中不包括联络开关，配电主站根据供电转供策略，结合联络开关LB1和LB2另一侧电源点的带载能力，选择其中一个作为完成供电回复的联络开关，发送合闸命令至对应的配电终端，配电终端接收到合闸命令后，结合自身一侧有压，一侧无压的状态，执行合闸命令，闭合联络开关，完成非故障区段的供电恢复。

假设f2位置发生故障，则f2位置上游的开关CB1和开关FB1对应的配电终端保护均感受到过流，但由于开关CB1与开关FB1构成一个保护区段，开关CB1对应的配电终端与开关FB1对应的配电终端交换故障信息后，开关CB1对应的配电终端保护不动作，开关FB1与开关FB2、FB11构成一个保护区段，开关FB1对应的配电终端与开关FB2对应的配电终端、开关FB11对应的配电终端交换故障信息后，开关FB1与开关FB2、FB11对应的配电终端保护启动，并跳开开关FB1与开关FB2、FB11。此时，开关FB1对应的配电终端与开关FB2、FB11对应的配电终端均发送开关变位信息和保护动作信息至配电主站，配电主站接收后确认开关FB1为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关，开关FB2、FB11为最接近故障位置的下游配电终端对应的开关，由于开关FB1与开关FB2、FB11均已处于分闸状态，此时可确认故障区段两端的开关分闸，从而隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，完成故障隔离。同时，配电主站根据配电网网络拓扑结构，确定故障区段两端的开关FB1和开关FB2、FB11分别为主干线上的分段开关和主干线上的分段开关、分支线上的分支开关，即故障区段两端的开关中不包括联络开关，配电主站根据供电转供策略，结合联络开关LB1和LB2另一侧电源点的带载能力，选择其中一个作为完成供电回复的联络开关，发送合闸命令至对应的配电终端，配电终端接收到合闸命令后，结合自身一侧有压，一侧无压的状态，执行合闸命令，闭合联络开关，完成非故障区段的供电恢复。

假设f3位置发生故障，则f3位置上游的开关CB1、FB1、FB2、FB3对应的配电终端保护均感受到过流，但仅开关FB3对应的配电终端与联络开关LB2对应的配电终端交换故障信息后，开关FB3对应的配电终端保护动作，并跳开开关FB3。此时，仅开关FB3对应的配电终端发送开关变位信息和保护动作信息至配电主站，配电主站接收后确认开关FB3为最接近故障位置的上游配电终端对应的开关，结合配电网网络拓扑结构，确定位于开关FB3下游的开关LB2为最接近故障位置的下游配电终端对应的开关。同时，由于开关LB2为联络开关，即故障区段两端的开关中包括联络开关，而联络开关LB2本身已处于分闸状态，此时无需再跳开，配电主站可以不用下发分闸命令至联络开关LB2对应的配电终端，也无需恢复非故障区段的供电，故障流程处理结束。

具体实施时，供电线路上的配电终端安装于线路开关处，为检测点，实时采集各检测点的电流i(t)，并与故障检测整定门槛Iset1进行比较，当连续存在3个电流采样值i(t)大于故障检测整定门槛Iset1时，则判定发生故障，配电终端保护启动。其中，当判断发生故障时，根据保护原理的不同，对各检测点电流有如下区别：

若采用过流保护原理，则对各检测点的电流进行傅式运算，计算各检测点电流幅值I，并与过流保护整定定值Iset2进行比较。若电流幅值I大于过流保护整定定值Iset2时，则达到一定延时t后，保护动作出口，跳开配电终端开关，完成故障切除。

若采用纵联方向保护原理，则对各检测点的电流进行傅式运算，计算各检测点电流的实部Ia1和虚部Ib1，将该数据发送至保护区段对端终端，并与保护区段对端传送数据实部Ia2和虚部Ib2进行差值计算 。该差值与整定定值Iset2进行比较。若ΔI大于Iset2，则判断为故障区段，保护区段两端/三端开关跳开，完成故障隔离；若ΔI小于Iset2，则判断为非故障区段，保护不动作。

请参阅图3，本发明实施例另一方面还提供一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置，包括：

信息接收模块110，用于接收故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

故障确定模块120，用于根据配电网网络拓扑结构及开关变位信息和保护动作信息确定故障区段两端的开关；

故障隔离模块130，用于根据开关变位信息，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路；

类型判断模块140，用于根据配电网网络拓扑结构，判断故障区段两端的开关中是否包括联络开关；

供电恢复模块150，用于若故障区段两端的开关中不包括联络开关，则控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电。

可选的，在本发明的一些实施例中，配电终端的保护采用过流保护；

信息接收模块110，具体用于接收故障发生时第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

故障确定模块120，具体用于根据配电网网络拓扑结构及第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定第一配电终端对应的第一开关和位于第一开关下游的第二开关为故障区段两端的开关；

故障隔离模块130，具体用于根据第一配电终端发送的开关变位信息，控制位于第一开关下游的第二开关跳闸，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

可选的，在本发明的另一些实施例中，配电终端的保护采用纵联保护；

信息接收模块110，具体用于接收故障发生时第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

故障确定模块120，具体用于根据第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定第二配电终端对应的第三开关和第三配电终端对应的第四开关为故障区段两端的开关；

故障隔离模块130，具体用于根据第二配电终端发送的开关变位信息和第三配电终端发送的开关变位信息，确认第二配电终端对应的第三开关和第三配电终端对应的第四开关处于分闸状态，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

以上可知，本发明实施例通过接收到的故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，结合配电网网络拓扑结构确定故障区段两端的开关，并根据配电终端发送的开关变位信息，使故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，再结合配电网网络拓扑结构，判断故障区段两端的开关中是否包括联络开关，当判断故障区段两端的开关中不包括联络开关时，控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电，从而避免了故障点上游非故障区段在故障后的失电，缩小了故障停电范围，同时减少了故障点下游供电恢复时间，提高了供电可靠性。

本发明实施例提供的一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法中对应部分的详细说明，且均具有本发明实施例提供的一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法具有的对应效果，在此不再赘述。

上文中提到的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置是从功能模块的角度描述，进一步的，本发明实施例又一方面提供一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈设备，是从硬件角度描述。

请参阅图4，该设备包括：

存储器410，用于存储计算机程序；

处理器420，用于执行计算机程序时实现如上述任意实施例提供的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法的步骤。

其中，处理器420可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器420可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器420也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU (CentralProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器420可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器420还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器410可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器410还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器410至少用于存储以下计算机程序，其中，该计算机程序被处理器加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法的相关步骤。另外，存储器410所存储的资源还可以包括操作系统和数据等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统可以包括Windows、Unix、Linux等，数据可以包括但不限于测试结果对应的数据等。

可以理解的是，如果上述任意实施例提供的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法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。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

有鉴于此，本发明实施例又一方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任意实施例提供的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法的步骤。

本发明实施例提供的计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述任意方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述任意方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，包括：

接收故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关；

根据开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路；

根据所述配电网网络拓扑结构，判断所述故障区段两端的开关中是否包括联络开关；

若所述故障区段两端的开关中不包括联络开关，则控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电。

2.根据权利要求1所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，所述配电终端的保护采用过流保护。

3.根据权利要求2所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，所述开关变位信息和保护动作信息包括第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关，包括：

根据配电网网络拓扑结构及所述第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第一配电终端对应的第一开关和位于所述第一开关下游的第二开关为故障区段两端的开关。

4.根据权利要求3所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，所述根据所述开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，包括：

根据所述第一配电终端发送的开关变位信息，控制位于所述第一开关下游的所述第二开关跳闸，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

5.根据权利要求1所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，所述配电终端的保护采用纵联保护。

6.根据权利要求5所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，所述开关变位信息和保护动作信息包括第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关，包括：

根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及所述第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关为故障区段两端的开关。

7.根据权利要求6所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈方法，其特征在于，所述根据所述开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路，包括：

根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和所述第三配电终端发送的开关变位信息，确认所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关处于分闸状态，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

8.一种基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置，其特征在于，包括：

信息接收模块，用于接收故障发生时配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

故障确定模块，用于根据配电网网络拓扑结构及所述开关变位信息和保护动作信息，确定故障区段两端的开关；

故障隔离模块，用于根据所述开关变位信息，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路；

类型判断模块，用于根据所述配电网网络拓扑结构，判断所述故障区段两端的开关中是否包括联络开关；

供电恢复模块，用于若所述故障区段两端的开关中不包括联络开关，则控制联络开关合闸，恢复非故障区段的供电。

9.根据权利要求8所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置，其特征在于，所述配电终端的保护采用过流保护；

所述信息接收模块，具体用于接收故障发生时第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述故障确定模块，具体用于根据配电网网络拓扑结构及所述第一配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第一配电终端对应的第一开关和位于所述第一开关下游的第二开关为故障区段两端的开关；

所述故障隔离模块，具体用于根据所述第一配电终端发送的开关变位信息，控制位于所述第一开关下游的所述第二开关跳闸，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

10.根据权利要求8所述的基于主站和终端保护协同的配网故障自愈装置，其特征在于，所述配电终端的保护采用纵联保护；

所述信息接收模块，具体用于接收故障发生时第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息；

所述故障确定模块，具体用于根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息及所述第三配电终端发送的开关变位信息和保护动作信息，确定所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关为故障区段两端的开关；

所述故障隔离模块，具体用于根据所述第二配电终端发送的开关变位信息和所述第三配电终端发送的开关变位信息，确认所述第二配电终端对应的第三开关和所述第三配电终端对应的第四开关处于分闸状态，使所述故障区段两端的开关分闸，隔离故障区段两端的开关之间的供电线路。

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