CN113991621B - 中压配电网的后备保护方法、装置、设备及计算机介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中压配电网的后备保护方法、装置、设备及计算机介质，所述方法应用于中压配电网中各环网点对应的智能保护终端，具体包括：周期性采集本环网点的运行信息，在每一周期中：根据运行信息判断配电网线路是否发生故障，得到初始判断结果；将初始判断结果发送至各近邻智能保护终端，同时接收各近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果；利用近邻初始判断结果对初始判断结果进行修正，若修正后的初始判断结果为线路故障，则对故障累计次数进行加一；当故障累计次数到达N次时，根据预设置的后备保护动作决策规则确定并执行对应的后备保护动作。通过上述后备保护方法能够实现中压配电网线路灵活可靠、免整定和分布式的后备保护功能。
Description
技术领域
本发明涉及配电网保护技术领域，特别是涉及一种中压配电网的后备保护方法、装置、设备及计算机介质。
背景技术
随着分布式光伏发电的发展以及城市电网供电可靠性和电能质量要求的不断提高，中压配电网开始配置保护功能，以缩小故障停电范围。然而，中压配电网不仅分支分段多，且开环点变化频繁、拓扑结构多变，因此，常规的需要根据运行方式进行整定的距离保护和过流保护方式难以推广。
当前，中压配电网的主保护大多采用光纤差动保护、分布式纵联方向保护等原理实现，但是这些方式对通信可靠性有着较高要求，而中压配电网普遍存在通信条件差、运行环境恶劣和二次设备运维能力弱等不足，这极大地削弱了主保护动作的可靠性。
因此，亟需提供一种后备保护逻辑，能在配电线路异常的状况下实现有效的后备保护。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种中压配电网的后备保护方法、装置、设备及计算机介质，能够实现灵活可靠、免整定和分布式的后备保护功能。
第一方面，本发明提供一种中压配电网的后备保护方法，应用于中压配电网中各环网点对应的智能保护终端，所述后备保护方法包括：
周期性采集本环网点的运行信息，在每一周期中：
根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，得到初始判断结果；
将所得到的初始判断结果发送至各近邻智能保护终端，同时接收各所述近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果；
利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，若修正后的所述初始判断结果为线路故障，则对故障累计次数进行加一；
当所述故障累计次数到达N次时，根据预设置的后备保护动作决策规则确定并执行对应的后备保护动作；其中，N为非零自然数。
可选的，所述根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，具体为：
根据预设置的线路故障状态判断逻辑和上一周期生成的动态阈值对当前周期采集的运行信息进行判断，得到配电网线路故障的初始判断结果；同时利用所述运行信息更新所述动态阈值。
可选的，所述初始判断结果和所述近邻初始判断结果中，均包含：线路故障与否标识、线路故障状态标识、进线支路断路器开关状态以及近邻智能保护终端互联支路的本侧断路器开关状态。
可选的，所述利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，具体为：
将所接收的各所述近邻初始判断结果与预设置的线路故障状态修正逻辑进行匹配，若匹配成功，则根据所述线路故障状态修正逻辑修正所述初始判断结果。
可选的，所述近邻智能保护终端具体为：当前智能保护终端控制的配电网线路断路器所对应的线路对侧断路器的受控智能保护终端。
可选的，所述运行信息包括：本环网点的电气信息和断路器开关的开合状态。
第二方面，本发明提供一种中压配电网的后备保护装置，包括：
采集模块，用于周期性采集本环网点的运行信息；
初判模块，用于根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，得到初始判断结果；
交互模块，用于将所得到的初始判断结果发送至各近邻智能保护终端，同时接收各所述近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果；
修正模块，用于利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，若修正后的所述初始判断结果为线路故障，则对故障累计次数进行加一；
执行模块，用于当所述故障累计次数到达N次时，根据预设置的后备保护动作决策规则确定并执行对应的后备保护动作；其中，N为非零自然数。
可选的，所述初判模块具体用于：根据预设置的线路故障状态判断逻辑和上一周期生成的动态阈值对当前周期采集的运行信息进行判断，得到配电网线路故障的初始判断结果；同时利用所述运行信息更新所述动态阈值。
第三方面，本发明提供一种数据处理设备，包括处理器，所述处理器和存储器耦合，所述存储器存储有程序，所述程序由所述处理器执行，使得所述数据处理设备执行第一方面所述的中压配电网的后备保护方法。
第四方面，本发明还提供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，实现如上述第一方面所述的中压配电网的后备保护方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供的中压配电网的后备保护方法建立在相邻环网点的智能保护终端之间具备信息交互能力的基础上，采用分布式就地决策思路，通过预设的多样化线路故障状态判断逻辑进行基于近邻交互的故障判别修正；同时还综合利用就地和近邻的故障初始判断信息进行故障隔离点和开关动作的智能决策，实现在通信故障、智能保护终端故障、开关拒动等多种异常状况下的有效后备保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是中压配电网线路及其智能保护终端配置示意图；
图2是本发明实施例提供的中压配电网的后备保护方法流程示意图；
图3是本发明实施例提供的线路故障状态判断逻辑示意图；
图4是本发明实施例提供的中压配电网的后备保护装置结构框图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
考虑中压配电网受限于通信条件差、运行环境恶劣及二次设备运维能力弱等问题，主保护动作可靠性较差，当前迫切需要在配电终端上研究和配置智能后备保护逻辑，以便在通信信息丢失、个别终端失效或开关拒动时，能依靠在其它环网点智能终端上的后备保护逻辑隔离故障区段，实现保护范围的扩展和保护功能的相互备用，对此，本发明提供一种适用于中压配电网的后备保护方法。
首先对本发明所涉及的部分名词和符号说明如下：
智能保护终端(PA)：设置于中压配电网中，并采用了面向环网点的集成式保护，即：每个智能保护终端负责对本环网点所有进、出线路故障的识别，并可向接入本环网点的所有断路器(开关)发出分/合指令，操作断路器隔离故障。
具体地，图1提供了一条中压馈线上的智能终端配置示意图。
需要说明的是，本发明中的每个智能保护终端的配置中均存储有近邻智能保护终端的编号，以及联系两者的线路两端断路器的开关编号和上下游关系。其中，上下游关系根据与变电站之间的拓扑通路决定，若从变电站到本环网点母线的通路需要经过近邻智能保护终端所控制的母线，则该近邻智能保护终端为本智能保护终端的上游，否则为下游。
以图1中的PA6为例，它与近邻智能保护终端的拓扑关系如表1所示，从表1可知，PA6的近邻智能保护终端包括PA5、PA7和PA8，其中PA5为PA6的上游。
表1 PA6与近邻PA的拓扑关系表
如图2所示，第一方面，本发明一个实施例所提供的中压配电网后备保护方法应用于中压配电网中各环网点对应的智能保护终端，所述方法具体包括下述步骤：
S1：周期性采集本环网点的运行信息，在每一周期中：根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，得到初始判断结果；将所得到的初始判断结果发送至各近邻智能保护终端，同时接收各所述近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果；利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，若修正后的所述初始判断结果为线路故障，则对故障累计次数进行加一。
具体地，所述运行信息包括本环网点的电气信息和断路器开关的开合状态。所述电气信息具体包括环网母线电压和各支路电流，利用所采集的运行信息可以进一步计算出正序、零序电流和功率方向。
在另一个实施例中，根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，具体可为：根据预设置的线路故障状态判断逻辑和上一周期生成的动态阈值对当前周期采集的运行信息进行判断，得到配电网线路故障的初始判断结果，同时利用所述运行信息更新所述动态阈值，得到本周期对应的动态阈值，以提供下一周期使用。
需要说明的是，动态阈值具体为预设置的线路故障状态判断逻辑中的条件参数。
需要说明的是，初始判断结果和近邻初始判断结果均由智能保护终端生成，近邻初始判断结果中的″近邻″仅用于区分智能保护终端的相对位置，以便进行信息交互，因此，二者的数据格式相同，均包含线路故障与否标识、线路故障状态标识、进线支路断路器开关状态以及近邻智能保护终端互联支路的本侧断路器开关状态四个部分的信息。
在本实施例中，智能保护终端要求具备与近邻智能保护终端进行快速通信和信息交互的能力，以实现保护功能。其中，所述近邻智能保护终端具体是指当前智能保护终端控制的配电网线路断路器所对应的线路对侧断路器的受控智能保护终端。
考虑配电网拓扑变化的频繁性，每个智能保护终端只需存储前述近邻智能保护终端信息，而无需存储馈线组中其它非近邻智能保护终端的信息。以图1的PA6为例，PA6无需存储PA1至PA4的信息，运行中也不需要与PA1至PA4直接通信。
可以理解的是，每一个智能保护终端均需与近邻智能保护终端交换所得到的初始判断信息，以使各智能保护终端基于所接收的交互信息进行故障判断结果修正。
在一个实施例中，利用近邻初始判断结果对初始判断结果进行修正的具体步骤为：将所接收的各近邻初始判断结果与预设置的线路故障状态修正逻辑进行匹配，若匹配成功，则根据所述线路故障状态修正逻辑修正初始判断结果。
需要说明的是，所述中压配电网后备保护方法同时应用于每一个智能保护终端，各智能保护终端分别周期性获取当前的采样值，以进行故障状态初步判断；进一步地，将初始判断结果发送给近邻智能保护终端后，在设定的时间内等待接收近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果，并根据接收到的近邻初始判断结果对自己的故障状态初始判断结果进行修正；若修正后的初始判断结果为″正常(非故障)″，则直接进入下一个周期；若修正后的初始判断结果为″故障″，则开始累计检测到故障的次数。
本实施例对故障判断结果进行累计次数的目的是为了等待主保护切除故障，当主保护正常，则无需进行后备保护。
本发明上述实施例通过令下级智能保护终端无延时向所有上级智能保护终端发送故障信息，使得各智能保护终端可根据接收到的故障信息及上下级逻辑关系进行分析判断，并及时修正进行判断结果，从而提高判断结果的准确性。
S2：当所述故障累计次数到达N次时，根据预设置的后备保护动作决策规则确定并执行对应的后备保护动作；其中，N为非零自然数。
当执行S1过程中，多个周期均持续检测到故障，且累计次数达到设定值时，则认为主保护未能正确隔离故障段，后备保护进入动作决策和执行环节。
可以理解的是，当最接近故障区段的智能保护终端未能在规定时间内有效隔离故障的情况下，基于本发明实施例提供的中压配电网后备保护方法，临近的智能保护终端的后备保护模块能自主判断故障状态，并根据后备保护动作决策规则智能做出动作决策，以在允许的时间范围内隔离故障区间，从而避免线路首段跳闸，缩小停电范围。
以下将通过一个具体实施例介绍本发明提供的中压配电网的后备保护方法。
首先，各智能保护终端在预设的采样周期内，通过传感器和模/数转换接口等设备采集本环网点的母线三相电压和每条支路的三相电流。
进一步地，将得到的相分量转换为序分量，得到母线电压和支路电流的正序分量和零序分量。当母线电压的正序分量有效值高于0.3p.u.时，计算每条支路的有功功率和无功功率。
结合图1，当智能保护终端为PA7时，所采集的数据具体包括电路模拟量和断路器状态，其中，电路模拟量包括母线电压的正序分量有效值、所有支路电流的正序分量有效值和零序分量有效值，以及每条支路的无功功率及其方向，功率方向流入母线为正，流出为负；断路器状态是指开关分合状态，当开关闭合时为1，断开时为0。
在本实施例中，采样周期可设置为10ms至20ms。
在故障状态的初始判断阶段，各智能保护终端根据所采集的数据初步判断配电网系统是否发生短路故障。具体地，可通过预设置的线路故障状态判断逻辑进行初步判断，在本实施例中，所述线路故障状态判断逻辑的规则具体参照图3，共包括ST#1至ST#7七个状态字。
其中，k1、k2和k3均为设定系数，k1需大于1，k2和k4需大于1.5，k3则需小于0.5；I0av，11aV和Qav分别为支路零序电流、正序电流的动态阈值，以及无功功率的动态阈值。
在本实施例中，设置k1为1.2，k2和k4为2，k3为0.3。
每一次进行故障状态初判时，首先采用上一周期保存的动态阈值进行故障状态判断，再根据下式进行动态阈值更新，并保存更新结果，以供下一周期的故障状态初始判断使用。
所述动态阈值更新计算公式如下：
式中，M为统计周期对应的采样点数，推荐统计周期为60s，如果采样周期为20ms，则M＝60s/20ms＝3000；k表示周期，k-1指代上一个周期。
本实施例通过引入动态阈值，既可以适配运行方式的变化，又可由智能保护终端根据运行中的支路采样数据计算并滚动更新，无需人工整定。
具体地，当各智能保护终端完成故障状态判断并得到初始判断结果后，分别将初始判断结果发送给所对应的近邻智能保护终端，同时接受近邻智能保护终端发来的近邻初始判断结果。
在本实施例中，所传输的初始判断结果/近邻初始判断结果共包含4个字段，中间以逗号分隔，具体表示为：Flag1+“，”+Flag2+“，”+Flag3+“，”+Flag4，式中，Flag均为字符或字符串变量，+仅表示字符串信息的连接符，不包含发送信息。
具体地，Flag1为故障与否的判断标识，当智能保护终端判断未发生短路故障时，Flag1＝″N”；当智能保护终端判断发生了短路故障，则Flag1＝″F”。
对于Flag2，若初始判断结果为短路故障，Flag2则为线路故障状态判断逻辑中对应的状态字，格式为″ST#″和一位数字构成的4个字符；若初始判断结果为未发生故障，则Flag2＝″NULL″。
Flag3表示本智能保护终端连接上游智能保护终端的进线支路开关状态，″1″表示开关闭合，″0″表示开关断开。
Flag4表示智能保护终端与正在通信的近邻智能保护终端互联支路的本侧开关状态，可以理解的是，当智能保护终端与不同的近邻智能保护终端通信时，Flag4表示的开关不同。
以图1的PA6为例，PA6发送给PA7的初始判断结果信息中，Flag4填写PA6-k2的开关状态；PA6发送给PA8的信息中，Flag4填写的则是PA6-k3的开关状态。
各智能保护终端得到了近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果信息后，基于交互信息进行故障状态修正。
在本实施例中，可根据以下预设置的线路故障状态修正逻辑进行故障初始状态判断修正：
规则A1：如果本智能保护终端故障判断为″N″，上游智能保护终端故障判断信息的第一个字符为″F″，且至少有一个下游智能保护终端的故障判断信息的第一个字符为″F″，则修正本节点故障判断为″F″。
规则A2：如果本智能保护终端故障判断为″F″，上游智能保护终端故障判断信息的第一个字符为″N″，且所有下游智能保护终端的故障判断信息的第一个字符均为″N″，则修正本节点故障判断为″N″。
进一步地，若智能保护终端在多个周期中持续得出故障状态″F″的判断，且达到设定的故障累计次数，则需根据后备保护动作决策规则执行后备保护动作，实现故障隔离。
具体地，故障累计次数的设定值根据后备保护设定的动作时延Tw以及前述故障初始判断信息交互环节的时延T0进行估算。
在本实施例中，可设置Tw＝120ms～150ms，T0＝20ms～30ms，则故障累计次数设定值按Tw/T0就近取整，设定为5～6次。
在本实施例中，智能保护终端PA将根据以下9条预设置的后备保护动作决策规则进行后备保护动作决策：
规则B1：IF(上游PA的故障交互信息中Flag1＝″N″AND Flag4＝″0″)AND(本PA的Flagl＝″F″AND Flag2＝″ST#5″AND Flag3＝1)，Then动作断开本PA所在环网点的所有开关。
规则B2：IF(上游PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2≠″ST#5″AND Flag4＝″1″)AND(本PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2≠″ST#5″AND Flag3＝″1″)AND(不存在下游PA)，Then动作断开本PA所在环网点的所有开关。
规则B3：IF(上游PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2≠″ST#5″AND Flag4＝″1″)AND(本PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2≠″ST#5″AND Flag3＝″1″)AND(不存在一个下游PA的故障交互信息满足(Flag1＝″F″AND F1ag2≠″ST#5″))，Then动作断开本PA所在环网点的所有开关。
规则B4：IF(未收到上游PA的故障交互信息)AND(本PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2≠″ST#5″AND Flag3＝″1″)AND(不存在一个下游PA的故障交互信息满足(Flag1＝″F″AND Flag2≠″ST#5″AND Flag3＝″1″))，Then动作断开本PA所在环网点到上游支路的开关。
规则B5：IF(未收到上游PA的故障交互信息)AND(本PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2＝″ST#5″AND Flag3＝″1″)AND(本环网点存在连接下游PA的开关状态为闭合AND该下游PA的故障交互信息中Flagl＝″F″AND Flag2＝″ST#5″AND Flag4＝″1″)，Then动作断开本PA所在环网点到上游支路的开关。
规则B6：IF(未收到上游PA的故障交互信息)AND(本PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2＝″ST#5″AND Flag3＝″1″)AND(本环网点没有下游PA)，Then动作断开本PA所在环网点到上游支路的开关。
规则B7：IF(未收到上游PA的故障交互信息)AND(未收到下游PA的故障交互信息)AND(本PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2≠″ST#5″AND Flag3＝″1″)，Then动作断开本PA所在环网点到上游支路的开关。
规则B8：IF(未收到上游PA的故障交互信息)AND(未收到下游PA的故障交互信息)AND(本PA的故障交互信息中Flagl＝″F″AND Flag2＝″ST#5″AND Flag3＝″1″)，Then动作断开本PA所在环网点的所有开关。
规则B9：IF(本PA的故障交互信息中Flag1＝″F″AND Flag2＝″ST#6″AND Flag3＝″1″)，Then动作断开本PA所在环网点的所有开关。
若上述规则条件均不满足，则智能保护终端不采取开关动作。
举例1：
请参照图1，当PA-k2与PA6-k1连接的线路上发生单相弧光接地故障时，PA5和PA6的主保护正确判断，并分别指令PA5-k2和PA6-k1断路器动作分闸，然而，PA6-k1正确动作，但PA5-k2开关拒动，故障区间未隔离。
此时，所有智能保护终端的后备保护均检测到持续故障，其中，故障状态初始判断结果均为″F″，且PA1、PA2和PA3的后备保护起作用的初始判断状态字为″ST#1″，PA4和PA5的状态字为″ST#3″；PA6、PA7和PA8的状态字为″ST#5″。
在进行故障初始判断信息的交互中，各智能保护终端发送信息如下：
PA1→PA2：″F，ST#1，1，1″。
PA2→PA1、PA3：″F，ST#1，1，1″。
PA3→PA2、PA4：″F，ST#1，1，1″。
PA4→PA3、PA5：″F，ST#3，1，1″。
PA5→PA4、PA6：″F，ST#3，1，1″。
PA6→PA5、PA7、PA8：″F，ST#5，0，1″。
PA7→PA6：″F，ST#5，1，1″。
PA8→PA6：″F，ST#5，1，1″。
根据线路故障状态修正逻辑可知，故障状态判断修正环节规则未激活，各智能保护终端未对初始判断结果进行修正。
进一步地，基于预设的后备保护动作决策规则，各智能保护终端的规则判断结果和后备保护动作执行结果如下：
PA1、PA2、PA3和PA4均无后备保护动作决策规则被激活，因而执行结果为：无开关动作。
PA5的规则判断结果中，规则B3被激活，故执行动作：断开所有开关。
PA6、PA7和PA8均无后备保护动作决策规则被激活，因而执行结果为：无开关动作。
综上分析，PA5执行后备保护动作，断开PA5-k1、PA5-k3、PA5-k4和PA5-k5开关，正确隔离故障，此时PA1至PA4供电未受影响。
举例2：
请参照图1，当PA-k2与PA6-k1连接的线路上发生三相接地故障时，PA5主保护正确判断，并指令PA5-k2开关动作，但PA6因对外通信故障，导致主保护未能正确判断故障，此时PA6所有开关均保持闭合状态，故障区间未正确隔离。
由于PA5-k2开关已正确动作，因此PA1、PA2、PA3、PA4和PA5的后备保护均判断故障状态为无故障，此时PA6、PA7和PA8因低电压而得出故障持续的判断，故PA6、PA7和PA8的故障状态初始判断状态字均为″ST#5″。
在进行故障初始判断信息的交互中，各智能保护终端发送信息如下：
PA1、PA2、PA3和PA4对各近邻PA发出的初始判断信息均为：″N，NULL，1，1″。
PA5→PA4：″N，NULL，1，1″。
PA5→PA6：″N，NULL，1，0″。
PA7→PA6：″F，ST#5，1，1″。
PA8→PA6：″F，ST#5，1，1″。
其中，PA6因通信故障未能发出初始判断信息。
此时，根据线路故障状态修正逻辑规则可知，各智能保护终端的初始判断信息未进行修正。
进一步地，基于后备保护动作决策规则，各智能保护终端的规则判断结果和后备保护动作执行结果如下：
PA1、PA2、PA3、PA4和PA5均无后备保护动作决策规则被激活，因而执行结果为：无开关动作。
PA6的规则判断结果中，规则B8被激活，故执行动作：断开所有开关。
PA7和PA8的规则判断结果中，规则B6被激活，故执行动作：断开上游开关PA7-k1和PA8-k1。
最终，PA6执行后备保护动作，断开PA6-k1、PA6-k2、PA6-k3、PA6-k4、PA6-k5、PA6-k6和PA6-k7开关，PA7断开PA7-k1，PA8断开PA8-k1，确保故障段被隔离。
举例3：
请参照图1，当PA-k2与PA6-k1连接的线路上发生单相弧光接地故障时，PA5因采样环节错误，采样未更新，导致主后备保护均未能做出故障判断和动作，但通信未中断，持续发送无故障判断；此时，PA6主保护正确动作断开了PA6-k1，因PA5-k2保持闭合，故障区间未隔离。
此时，除PA5之外的所有智能保护终端的后备保护均检测到持续故障，且故障状态的初始判断结果均为″F″；PA1、PA2和PA3的后备保护起作用的状态字为″ST#1″；PA4的状态字为″ST#3″；PA6、PA7和PA8的状态字为″ST#5″。
在进行故障初始判断信息的交互中，各智能保护终端发送信息如下：
PA1→PA2：″F，ST#1，1，1″。
PA2→PA1、PA3：″F，ST#1，1，1″。
PA3→PA2、PA4：″F，ST#1，1，1″。
PA4→PA3、PA5：″F，ST#3，1，1″。
PA5→PA4、PA6：″N，NULL，1，1″。
PA6→PA5、PA7、PA8：″F，ST#5，0，1″。
PA7→PA6：″F，ST#5，1，1″。
PA8→PA6：″F，ST#5，1，1″。
根据线路故障状态修正逻辑可知，PA5的故障状态修正规则″规则A1″被激活，其所对应的故障初始判断信息被修正为：″F，NULL，1，1″。
进一步地，基于后备保护动作决策规则，各智能保护终端的规则判断结果和后备保护动作执行结果为：
PA1、PA2、PA3和PA4均无后备保护动作决策规则被激活，因而执行结果为：无开关动作。
PA5的规则判断结果中，规则B3被激活，故执行动作：断开所有开关。
PA6、PA7和PA8均无后备保护动作决策规则被激活，因而执行结果为：无开关动作。
最终，PA5执行后备保护动作，断开PA5-k1、PA5-k3、PA5-k4和PA5-k5开关，正确隔离故障，PA1至PA4供电未受影响。
本发明上述实施例在故障初始判断阶段引入了多判据的线路故障状态判断逻辑和动态阈值，设计了与近邻智能保护终端交换初始判断信息、并基于交互的初始判断进行故障初始判断结果修正的环节，提高了故障判断的准确性；同时还在后备保护动作决策阶段设计了综合所有近邻智能保护终端的故障判断信息进行智能决策的规则，可在通信故障、近邻智能保护终端故障及开关拒动等多种线路异常的状况下，依靠各智能保护终端的后备保护自主决策，实现有效的后备保护。
参照图4，第二方面，本发明一个实施例还提供一种中压配电网的后备保护装置，包括采集模块101、初判模块102、交互模块103、修正模块104和执行模块105。
采集模块101用于周期性采集本环网点的运行信息。
初判模块102用于根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，得到初始判断结果。
交互模块103用于将所得到的初始判断结果发送至各近邻智能保护终端，同时接收各所述近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果。
修正模块104用于利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，若修正后的所述初始判断结果为线路故障，则对故障累计次数进行加一。
执行模块105用于当所述故障累计次数到达N次时，根据预设置的后备保护动作决策规则确定并执行对应的后备保护动作；其中，N为非零自然数。
上述装置内的各模块之间信息交互、执行过程等内容，由于与本发明第一方面的方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，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单元来实现本实施例方法的目的。
第三方面，本发明提供一种数据处理设备，包括处理器，所述处理器和存储器耦合，所述存储器存储有程序，所述程序由所述处理器执行，使得所述数据处理设备执行第一方面所述的中压配电网的后备保护方法。
第四方面，本发明还提供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，实现如上述第一方面所述的中压配电网的后备保护方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可监听存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种中压配电网的后备保护方法，其特征在于，应用于中压配电网中各环网点对应的智能保护终端，所述后备保护方法包括：
周期性采集本环网点的运行信息，在每一周期中：
根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，得到初始判断结果，具体为：根据预设置的线路故障状态判断逻辑和上一周期生成的动态阈值对当前周期采集的运行信息进行判断，得到配电网线路故障的初始判断结果；同时利用所述运行信息更新所述动态阈值；
其中，所述动态阈值更新计算公式如下：
式中，M为统计周期对应的采样点数；k表示周期，k-1指代上一个周期；
将所得到的初始判断结果发送至各近邻智能保护终端，同时接收各所述近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果；
利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，若修正后的所述初始判断结果为线路故障，则对故障累计次数进行加一；
当所述故障累计次数到达N次时，根据预设置的后备保护动作决策规则确定并执行对应的后备保护动作；其中，N为非零自然数。
2.根据权利要求1所述的中压配电网的后备保护方法，其特征在于，所述初始判断结果和所述近邻初始判断结果中，均包含：
线路故障与否标识、线路故障状态标识、进线支路断路器开关状态以及近邻智能保护终端互联支路的本侧断路器开关状态。
3.根据权利要求1所述的中压配电网的后备保护方法，其特征在于，所述利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，具体为：
将所接收的各所述近邻初始判断结果与预设置的线路故障状态修正逻辑进行匹配，若匹配成功，则根据所述线路故障状态修正逻辑修正所述初始判断结果。
4.根据权利要求1所述的中压配电网的后备保护方法，其特征在于，所述近邻智能保护终端具体为：
当前智能保护终端控制的配电网线路断路器所对应的线路对侧断路器的受控智能保护终端。
5.根据权利要求1所述的中压配电网的后备保护方法，其特征在于，所述运行信息包括：
本环网点的电气信息和断路器开关的开合状态。
6.一种中压配电网的后备保护装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于周期性采集本环网点的运行信息；
初判模块，用于根据所采集的运行信息判断配电网线路是否发生故障，得到初始判断结果，具体为：根据预设置的线路故障状态判断逻辑和上一周期生成的动态阈值对当前周期采集的运行信息进行判断，得到配电网线路故障的初始判断结果；同时利用所述运行信息更新所述动态阈值；
其中，所述动态阈值更新计算公式如下：
式中，M为统计周期对应的采样点数；k表示周期，k-1指代上一个周期；
交互模块，用于将所得到的初始判断结果发送至各近邻智能保护终端，同时接收各所述近邻智能保护终端发送的近邻初始判断结果；
修正模块，用于利用所述近邻初始判断结果对所述初始判断结果进行修正，若修正后的所述初始判断结果为线路故障，则对故障累计次数进行加一；
执行模块，用于当所述故障累计次数到达N次时，根据预设置的后备保护动作决策规则确定并执行对应的后备保护动作；其中，N为非零自然数。
7.一种数据处理设备，其特征在于，包括：
处理器，所述处理器和存储器耦合，所述存储器存储有程序，所述程序由所述处理器执行，使得所述数据处理设备执行如权利要求1~5中任一项所述的中压配电网的后备保护方法。
8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于执行上述权利要求1~5中任一项所述的中压配电网的后备保护方法。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105515199A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-04-20 | 山东大学 | 一种智能配电网分布式故障检测方法 |
| CN107204663A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-26 | 湖南大学 | 一种分布式智能配电网的后备保护方法 |
| CN111682508A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-09-18 | 南京智汇电力技术有限公司 | 一种适用于区域配电网的差动保护与快速自愈的方法 |
| CN112162172A (zh) * | 2020-08-18 | 2021-01-01 | 山东大学 | 一种基于有限采样数据的串联故障电弧检测方法及系统 |
| CN112736870A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 华中科技大学 | 一种邻接协同配合的远后备保护方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2021
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105515199A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-04-20 | 山东大学 | 一种智能配电网分布式故障检测方法 |
| CN107204663A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-26 | 湖南大学 | 一种分布式智能配电网的后备保护方法 |
| CN111682508A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-09-18 | 南京智汇电力技术有限公司 | 一种适用于区域配电网的差动保护与快速自愈的方法 |
| CN112162172A (zh) * | 2020-08-18 | 2021-01-01 | 山东大学 | 一种基于有限采样数据的串联故障电弧检测方法及系统 |
| CN112736870A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 华中科技大学 | 一种邻接协同配合的远后备保护方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 利用有限相量测量单元的故障识别与广域后备保护策略;徐兵 等;电力建设;20160201;第37卷(第2期);第25-33页 * |
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| Publication number | Publication date |
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