CN117277586A - 一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统 - Google Patents

一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117277586A
CN117277586A CN202311542070.5A CN202311542070A CN117277586A CN 117277586 A CN117277586 A CN 117277586A CN 202311542070 A CN202311542070 A CN 202311542070A CN 117277586 A CN117277586 A CN 117277586A
Authority
CN
China
Prior art keywords
line
protection
power
distribution system
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311542070.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117277586B (zh
Inventor
刘岩
杨国琛
贾博
杨雯旭
白静
吕忠华
吴卓航
吕铭
张吉
陈国龙
毕月
刘然
李冬雪
马强
吴昊
陈友慧
胡瑞雪
赵芯莹
王子儒
王浩宇
金子开
李宁
王长春
白靖涛
高�勋
潘琪
李薇
李芳�
宋伟
皮雪彦
孙鸣泽
赫鑫
常乐
戴晓宇
张阔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STATE GRID LIAONING ECONOMIC TECHNIQUE INSTITUTE
State Grid Corp of China SGCC
Original Assignee
STATE GRID LIAONING ECONOMIC TECHNIQUE INSTITUTE
State Grid Corp of China SGCC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STATE GRID LIAONING ECONOMIC TECHNIQUE INSTITUTE, State Grid Corp of China SGCC filed Critical STATE GRID LIAONING ECONOMIC TECHNIQUE INSTITUTE
Priority to CN202311542070.5A priority Critical patent/CN117277586B/zh
Publication of CN117277586A publication Critical patent/CN117277586A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117277586B publication Critical patent/CN117277586B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/262—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of switching or blocking orders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H02J13/00017—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus using optical fiber
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H02J13/00026—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission involving a local wireless network, e.g. Wi-Fi, ZigBee or Bluetooth
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/04—Power grid distribution networks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/02—Reliability analysis or reliability optimisation; Failure analysis, e.g. worst case scenario performance, failure mode and effects analysis [FMEA]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin

Abstract

本发明公开了一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统，涉及智能电网领域，包括配电系统自愈优化包括网架结构优化，电网、终端设备优化和电网运行优化；对配电系统分布式电源进行配电保护配置包括线路保护和异常响应；根据供电区域类型，从监测范围、通信方式及故障处理模式进行配电系统功能选择。本发明提供的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法通过电网结构的优化，可以应对非标准化接线、复杂联络、分段等各种异常情况，从而提高电网的灵活性和可靠性，电网运行优化涉及重载线路的负荷转接、联络位置调整和增加线路转带，维持负荷均衡，减少过载风险，提高电网的安全性，本发明在灵活性、可靠性和安全性方面都取得更加良好的效果。

Description

一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，具体为一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统。
背景技术
电力系统是现代社会的关键基础设施之一，负责将电能从发电厂输送到各种终端用户，包括工业、商业和住宅。然而，传统电力系统存在一些固有的问题，这些问题在分布式能源日益普及和电力需求快速增长的情况下变得尤为突出。
传统的电力配电系统通常采用单一点故障模型，这意味着如果在电网中发生故障，例如线路故障或设备故障，整个区域或供电区域可能会受到影响。这种结构不足导致了可靠性和韧性问题，尤其是在面对自然灾害、故障或恶劣天气条件下。
传统电力系统中的电网和终端设备往往使用过时的技术，不仅效率低下，而且难以适应能源管理的新要求。这导致了能源浪费和不稳定的电力供应。
随着分布式能源资源（如太阳能电池板和风力涡轮机）的增加，传统的配电系统保护机制变得不够灵活。传统线路保护方法无法有效应对分布式电源系统可能引发的问题，例如电流逆流、频率波动等。
传统电力系统通常没有能够根据不同供电区域的需求进行智能调整的能力。这意味着无法优化电力系统的运行以满足不同类型区域的需求，从而导致了不必要的能源浪费和不适当的电力分配。
发明内容
鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明解决的技术问题是：现有的配电系统自愈方法存在效率低，可靠性不足，适应性差，以及如何有效应对分布式电源系统引发的电流逆流，频率波动的优化问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，包括配电系统自愈优化包括网架结构优化，电网、终端设备优化和电网运行优化；对配电系统分布式电源进行配电保护配置包括线路保护和电压异常响应；根据供电区域类型，从监测范围、通信方式及故障处理模式进行配电系统功能选择。
作为本发明所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的一种优选方案，其中：所述网架结构优化包括当电网结构发生异常时，若异常为非标准化接线，通过单辐射、单射线路进行联络，若异常为复杂联络，通过简化联络，优化为单、双联络，若异常为分段少于预设值，增加分段开关，若异常为分段多于预设值，简化分段并合并分段，若异常为分支线超过预设值，增加分段。
作为本发明所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的一种优选方案，其中：所述电网、终端设备优化包括当电网设备发生异常时，若运行年限长且存在安全隐患，更换线路或设备，若联络点两侧线径不匹配，更换线路，若设备缺陷且具备安装条件，增加功能模块，若设备缺陷且不具备安装条件，设备整体更换；当终端设备发生异常时，若终端缺失，增加终端设备，若终端功能不满足要求，增加功能模块或更换终端设备，若保护设置逻辑错误，调整保护设定值或更换设备。
作为本发明所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的一种优选方案，其中：所述电网运行优化包括当电网运行发生异常时，若异常为线路重过载，通过邻近线路负荷转接，调整联络位置转接或增加线路转带，若异常为线路不满足N-1，通过构建标准化网架结构或增设联络位置。
作为本发明所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的一种优选方案，其中：所述线路保护包括当通过380/220V电压等级接入公共电网时，并网点和公共连接点的断路器进行短路速断、延时保护功能和分励脱扣、失压跳闸及低压闭锁合闸功能配置，并配置电流保护；当采用T接线路接入10kV电压等级系统时，在分布式电源站侧配置无延时过流保护，并配置联切装置。
作为本发明所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的一种优选方案，其中：所述电压异常响应包括当并网点处电压异常响应时，若，最大分闸时间不超过0.2s，若/>，最大分闸时间不超过2.0s，若/>，则连续运行，若/>，最大分闸时间不超过2.0s，若/>，最大分闸时间不超过0.2s，/>为电网并网点处的电压水平，/>为分布式电源并网点的电网额定电压，最大分闸时间为异常状态发生至电源停止向电网送电时间。
作为本发明所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的一种优选方案，其中：所述配电系统功能选择包括配电系统根据供电区域进行功能选择，宫殿区域包括A+、A、B、C以及D类供电区域，当供电区域类型为A+时，供电区域线路自动化监测范围为 1km至2km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器；当供电区域类型为A时，供电区域线路自动化监测范围为 1km至2km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器；当供电区域类型为B时，供电区域线路自动化监测范围为 2km至3km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型或就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器；当供电区域类型为C时，供电区域线路自动化监测范围为 3km至4km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤或无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤或无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型或就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器；当供电区域类型为D时，供电区域线路自动化监测范围为 4km至5km，若线路为混合线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器。
本发明的另外一个目的是提供一种配电系统自愈的安全与可靠性优化系统，其能通过功能选择模型根据供电区域的类型进行不同配置，解决了目前配置固定的自愈和保护策略不适用于不同类型的供电区域的问题。
作为本发明所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化系统的一种优选方案，其中：包括自愈优化模块、保护配置模块、功能选择模块；所述自愈优化模块通过网架结构优化，电网、终端设备优化和电网运行优化对配电系统的自愈能力进行优化；所述保护配置模块根据电压等级和接入方式，配置保护功能并使配电系统在异常情况下切断故障电路；所述功能选择模块根据供电区域的类型，配置自愈策略、保护配置和监测范围。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序是实现配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明提供的一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法通过电网结构的优化，可以应对非标准化接线、复杂联络、分段等各种异常情况，从而提高电网的灵活性和可靠性，电网运行优化涉及重载线路的负荷转接、联络位置调整和增加线路转带，维持负荷均衡，减少过载风险，提高电网的安全性，通过配置断路器、保护装置以及各种短路、延时保护功能，可以提高电力线路的保护水平，确保电力质量和可用性，并根据不同供电区域类型的特性采用不同的线路自动化监测、通信方式和故障处理模式，可以满足各种不同环境和要求的电力分布情况，本发明在灵活性、可靠性和安全性方面都取得更加良好的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，在不付出创造劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明第一个实施例提供的一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的整体流程图。
图2为本发明第三个实施例提供的一种配电系统自愈的安全与可靠性优化系统的整体流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
实施例1
参照图1，为本发明的一个实施例，提供了一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，包括：
S1：配电系统自愈优化包括网架结构优化，电网、终端设备优化和电网运行优化。
更进一步的，网架结构优化包括电网结构的异常响应。
应说明的是，当电网结构发生异常时，若异常为非标准化接线，通过单辐射、单射线路进行联络，若异常为复杂联络，通过简化联络，优化为单、双联络，若异常为分段少于预设值，增加分段开关，若异常为分段多于预设值，简化分段并合并分段，若异常为分支线超过预设值，增加分段。
还应说明的是，通过对不同类型的结构异常采取不同的处理策略，如单辐射、单射线路、简化联络等，增加了系统对各种异常的适应性和灵活性， 面对不同分段情况，本发明提供了合理的分段开关增减策略，以最优方式应对分段较少或分段较多的情况，提高了系统的可控性，针对分支线过长，通过增加分段的方式进行优化，有助于降低分支线的过长导致的潜在问题，提高了系统的稳定性。
更进一步的，电网、终端设备优化包括电网、终端设备的异常响应。
应说明的是，当电网设备发生异常时，若运行年限长且存在安全隐患，更换线路或设备，若联络点两侧线径不匹配，更换线路，若设备缺陷且具备安装条件，增加功能模块，若设备缺陷且不具备安装条件，设备整体更换；当终端设备发生异常时，若终端缺失，增加终端设备，若终端功能不满足要求，增加功能模块或更换终端设备，若保护设置逻辑错误，调整保护设定值或更换设备。
更进一步的，电网运行优化包括电网运行的异常响应。
应说明的是，当电网运行发生异常时，若异常为线路重过载，通过邻近线路负荷转接，调整联络位置转接或增加线路转带，若异常为线路不满足N-1，通过构建标准化网架结构或增设联络位置。
还应说明的是，面对线路重过载，通过邻近线路负荷转接、联络位置调整或增加线路转带等方法，有效降低了线路过载风险，提高了系统的安全性，并且针对线路不满足N-1的情况，提出构建标准化网架结构或增设联络位置的策略，以提高系统的可靠性，确保在异常情况下系统仍能正常运行。
S2：对配电系统分布式电源进行配电保护配置包括线路保护和电压异常响应。
更进一步的，线路保护包括断路器响应。
应说明的是，当通过380/220V电压等级接入公共电网时，并网点和公共连接点的断路器进行短路速断、延时保护功能和分励脱扣、失压跳闸及低压闭锁合闸功能配置，并配置电流保护；当采用T接线路接入10kV电压等级系统时，在分布式电源站侧配置无延时过流保护，并配置联切装置。
更进一步的，电压异常响应包括并网点处异常响应。
应说明的是，当并网点处电压异常响应时，若，最大分闸时间不超过0.2s，若/>，最大分闸时间不超过2.0s，若/>，则连续运行，若/>，最大分闸时间不超过2.0s，若/>，最大分闸时间不超过0.2s。
还应说明的是，为电网并网点处的电压水平，/>为分布式电源并网点的电网额定电压，最大分闸时间为异常状态发生至电源停止向电网送电时间。
S3：根据供电区域类型，从监测范围、通信方式及故障处理模式进行配电系统功能选择。
更进一步的，配电系统功能选择包括根据不同供电区域进行功能选择。
应说明的是，当供电区域类型为A+时，供电区域线路自动化监测范围为 1km至2km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器；当供电区域类型为A时，供电区域线路自动化监测范围为 1km至2km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器；当供电区域类型为B时，供电区域线路自动化监测范围为 2km至3km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型或就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器；当供电区域类型为C时，供电区域线路自动化监测范围为 3km至4km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤或无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤或无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型或就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器；当供电区域类型为D时，供电区域线路自动化监测范围为 4km至5km，若线路为混合线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器。
还应说明的是，A+、A 类区域负荷密集，对供电可靠性要求高，以电缆环网结构为主，架空线路实现多分段多联络，具备极快的故障处理方式和全面性的恢复手段；B 类区域负荷集中，对供电可靠性要求较高，区域内电网线路以多分段多联络的架空线路为主，部分重要干线采用 10kV 电缆线路；C 类区域负荷集中，对供电可靠性要求中等，区域内电网线路以多分段多联络的架空线路为主，个别重要干线可采用10kV 电缆线路；D 类区域负荷略集中，对供电可靠性要求一般，区域内电网线路以辐射架空线路为主，部分重要线路可采用多分段多联络架空线路。
实施例2
本发明的一个实施例，提供了一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。
对A+类区域，应用电缆环网结构以及多分段多联络的架空线路，对A类区域，采用电缆环网结构和架空线路，对B类区域，使用多分段多联络的架空线路，对C类区域，使用多分段多联络的架空线路，对D类区域，辐射架空线路，在各个区域中，进行设备优化和电网运行优化，根据各个区域的特性，配置分布式电源，设置不同区域的线路保护参数，测量各个区域的异常响应时间，在实验过程中，收集电网性能相关的数据，分析实验结果，比较不同区域类型的自愈优化和分布式电源配置与优化前对电力系统性能的影响。
如表1所示，网架结构变化效果为14.2%，这表示在A+类区域中，本发明提供的自愈优化方法能够显著改善电网结构，增强可靠性，设备优化效果为9.8%，自愈优化方法还有助于提高设备的利用效率，减少潜在的设备故障，运行优化效果为16.1%，这表明自愈优化方法提高了电网的运行效率和响应速度，分布式电源容量为800 kW，适当配置的分布式电源增加了可用电源，确保高负荷情况下的供电稳定性，线路保护参数为120A有助于防止过载，提高电网的安全性，快速的异常响应时间提高了电网的可用性，自愈优化方法在A、B、C、D类区域同样具有显著的改进，这表明自愈优化方法能够适应高需求，中需求和一般需求地区，提高电网可靠性和响应速度。
表1 实验对照表
实施例3
参照图2，为本发明的一个实施例，提供了一种配电系统自愈的安全与可靠性优化系统，包括自愈优化模块，保护配置模块，功能选择模块。
其中自愈优化模块通过网架结构优化，电网、终端设备优化和电网运行优化对配电系统的自愈能力进行优化；保护配置模块根据电压等级和接入方式，配置保护功能并使配电系统在异常情况下切断故障电路；功能选择模块根据供电区域的类型，配置自愈策略、保护配置和监测范围。
功能如果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，本发明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，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明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（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置）、便携式计算机盘盒（磁装置）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤装置以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，其特征在于，包括：
配电系统自愈优化包括网架结构优化，电网、终端设备优化和电网运行优化；
对配电系统分布式电源进行配电保护配置包括线路保护和电压异常响应；
根据供电区域类型，从监测范围、通信方式及故障处理模式进行配电系统功能选择。
2.如权利要求1所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，其特征在于：所述网架结构优化包括当电网结构发生异常时，若异常为非标准化接线，通过单辐射、单射线路进行联络，若异常为复杂联络，通过简化联络，优化为单、双联络，若异常为分段少于预设值，增加分段开关，若异常为分段多于预设值，简化分段并合并分段，若异常为分支线超过预设值，增加分段。
3.如权利要求2所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，其特征在于：所述电网、终端设备优化包括当电网设备发生异常时，若运行年限长且存在安全隐患，更换线路或设备，若联络点两侧线径不匹配，更换线路，若设备缺陷且具备安装条件，增加功能模块，若设备缺陷且不具备安装条件，设备整体更换；
当终端设备发生异常时，若终端缺失，增加终端设备，若终端功能不满足要求，增加功能模块或更换终端设备，若保护设置逻辑错误，调整保护设定值或更换设备。
4.如权利要求3所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，其特征在于：所述电网运行优化包括当电网运行发生异常时，若异常为线路重过载，通过邻近线路负荷转接，调整联络位置转接或增加线路转带，若异常为线路不满足N-1，通过构建标准化网架结构或增设联络位置。
5.如权利要求1所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，其特征在于：所述线路保护包括当通过380/220V电压等级接入公共电网时，并网点和公共连接点的断路器进行短路速断、延时保护功能和分励脱扣、失压跳闸及低压闭锁合闸功能配置，并配置电流保护；
当采用T接线路接入10kV电压等级系统时，在分布式电源站侧配置无延时过流保护，并配置联切装置。
6.如权利要求5所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，其特征在于：所述电压异常响应包括当并网点处电压异常响应时，若 ，最大分闸时间不超过0.2s，若，最大分闸时间不超过2.0s，若/>，则连续运行，若/>，最大分闸时间不超过2.0s，若/>，最大分闸时间不超过0.2s，/>为电网并网点处的电压水平，/>为分布式电源并网点的电网额定电压，最大分闸时间为异常状态发生至电源停止向电网送电时间。
7.如权利要求1所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法，其特征在于：所述配电系统功能选择包括配电系统根据供电区域进行功能选择，宫殿区域包括A+、A、B、C以及D类供电区域，当供电区域类型为A+时，供电区域线路自动化监测范围为 1km至2km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器；
当供电区域类型为A时，供电区域线路自动化监测范围为 1km至2km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用智能分布式或集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且不配置中间断路器；
当供电区域类型为B时，供电区域线路自动化监测范围为 2km至3km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型或就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器；
当供电区域类型为C时，供电区域线路自动化监测范围为 3km至4km，若线路为电缆线路，通信方式为光纤或无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，电缆线路站内 10 千伏出线开关退出重合闸功能，且不配置中间断路器，若线路为混合线路，通信方式为光纤或无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型或就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器；
当供电区域类型为D时，供电区域线路自动化监测范围为 4km至5km，若线路为混合线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用集中型馈线自动化与保护配合模式，混合线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器，若线路为架空线路，通信方式为无线通信，故障处理模式采用就地型馈线自动化与保护配合模式，架空线路站内 10 千伏出线开关投入重合闸功能，且配置中间断路器。
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的系统，其特征在于：包括自愈优化模块、保护配置模块、功能选择模块；
所述自愈优化模块通过网架结构优化，电网、终端设备优化和电网运行优化对配电系统的自愈能力进行优化；
所述保护配置模块根据电压等级和接入方式，配置保护功能并使配电系统在异常情况下切断故障电路；
所述功能选择模块根据供电区域的类型，配置自愈策略、保护配置和监测范围。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的配电系统自愈的安全与可靠性优化方法的步骤。
CN202311542070.5A 2023-11-20 2023-11-20 一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统 Active CN117277586B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311542070.5A CN117277586B (zh) 2023-11-20 2023-11-20 一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311542070.5A CN117277586B (zh) 2023-11-20 2023-11-20 一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117277586A true CN117277586A (zh) 2023-12-22
CN117277586B CN117277586B (zh) 2024-02-02

Family

ID=89201178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311542070.5A Active CN117277586B (zh) 2023-11-20 2023-11-20 一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117277586B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104091482A (zh) * 2014-07-17 2014-10-08 国家电网公司 智能配电网运维仿真培训系统
CN114123186A (zh) * 2021-11-26 2022-03-01 国网四川省电力公司泸州供电公司 基于智能配电网的自愈优化控制方法、系统、终端及介质
CN114243658A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 国家电网有限公司 一种应用5g网络切片通信技术的馈线自动化处理方法
CN114977171A (zh) * 2022-06-30 2022-08-30 国网山东省电力公司潍坊供电公司 一种配电网负荷转供方法及装置
CN115276244A (zh) * 2022-09-26 2022-11-01 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于5g边缘节点的自愈型馈线自动化控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104091482A (zh) * 2014-07-17 2014-10-08 国家电网公司 智能配电网运维仿真培训系统
CN114123186A (zh) * 2021-11-26 2022-03-01 国网四川省电力公司泸州供电公司 基于智能配电网的自愈优化控制方法、系统、终端及介质
CN114243658A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 国家电网有限公司 一种应用5g网络切片通信技术的馈线自动化处理方法
CN114977171A (zh) * 2022-06-30 2022-08-30 国网山东省电力公司潍坊供电公司 一种配电网负荷转供方法及装置
CN115276244A (zh) * 2022-09-26 2022-11-01 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 基于5g边缘节点的自愈型馈线自动化控制方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHEN, YL 等: "Self-Healing Evaluation of Smart Distribution Network Based on Uncertainty Theory", 《IEEE ACESS》, vol. 7, pages 140022 - 140029, XP011748901, DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2939537 *
张召涛 等: "一种基于实时信息的区域电网自愈系统", 《供用电》, vol. 36, no. 9, pages 34 - 39 *
陈朝新;: "10 kV配电网馈线自动化自愈系统浅析", 农村电气化, no. 01, pages 80 - 81 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117277586B (zh) 2024-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102761123A (zh) 一种基于安装故障限流器的多直流落点系统分区方法
CN102290799A (zh) 一种开环运行配电网小规模快速供电恢复方法
CN105552908A (zh) 一种配电网自愈控制方法
CN113346460A (zh) 一种适用于花瓣式配电网的区域后备保护方法及系统
CN104916856A (zh) 一种提高液流电池运行可靠性的储能系统及其方法
CN105391030A (zh) 基于网络拓扑结构负荷逐渐加载聚合的计划孤岛划分方法
CN117277586B (zh) 一种配电系统自愈的安全与可靠性优化方法及系统
Lyubchenko et al. Reclosers optimal allocation for improving the distribution network reliability
KR20150045756A (ko) 저압 지중배전 루프 시스템 감시 제어 장치
CN208241399U (zh) 具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备
CN113346493B (zh) 一种配电网末端电能质量治理集群系统的优化调度方法
Yan et al. Load balancing distribution network reconfiguration based on constraint satisfaction problem model
CN112865018B (zh) 一种储能电站多端汇流变压器保护方法
CN111404161B (zh) 智慧用电管理及台区间互济转供系统及方法
CN109802431A (zh) 一种新能源并网运行控制方法及系统
CN110932243B (zh) 一种双端电源线路保护自适应方法及系统
CN112670998B (zh) 一种计及涉网保护的再生能源电力系统电压稳定控制方法
US20220244692A1 (en) Planning method for power distribution automation system considering reliability constraints
CN114400763A (zh) 变电站备用电源自动投入方法、装置和系统
Zhu et al. The Reliability Improvement Strategy of Medium Voltage Distribution Network Based on Network Frame Optimization
CN104242279A (zh) 利用接线方式调整和发电机出力优化限制短路电流的方法
Dityagraha et al. Study of Non-cascading Protection Coordination Using IEC 61850 GOOSE Message Protocol in Distribution System with Distributed Generation Issued
CN110829414A (zh) 一种应用于中压配电网的三角形接线结构
CN114665600A (zh) 配电网供电模式的配置方法及装置
CN116613757A (zh) 一种面向可靠性提升的配电网优化重构方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant