一種配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]配電自動(dòng)化是智能電網(wǎng)的重要組成部分，其核心為配電網(wǎng)故障處理，對(duì)于提高供電可靠性，擴(kuò)大供電能力和實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。傳統(tǒng)的電流保護(hù)原理是基于獨(dú)立單元的電壓和電流檢測，保護(hù)互相之間的協(xié)調(diào)依靠動(dòng)作電流定值和對(duì)應(yīng)的延時(shí)，不關(guān)心相鄰開關(guān)的保護(hù)動(dòng)作情況。在多級(jí)開關(guān)串聯(lián)運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置和運(yùn)行方式經(jīng)常變化以及分布式電源大量接入配網(wǎng)的情況下，傳統(tǒng)電流保護(hù)原理已經(jīng)完全不適應(yīng)現(xiàn)代配電網(wǎng)的需求。
[0003]通過對(duì)傳統(tǒng)保護(hù)和集中式數(shù)字邏輯保護(hù)的研究，結(jié)合當(dāng)今流行的通信技術(shù)，引入對(duì)等式通信網(wǎng)絡(luò)，形成了一種新型的保護(hù)策略，即區(qū)域保護(hù)。區(qū)域保護(hù)采用了一種全新的分布式保護(hù)配合思路，來解決傳統(tǒng)保護(hù)和集中仲裁式保護(hù)存在的問題，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚摰幕A(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一套具有廣泛適用性區(qū)域和良好選擇性的智能配電網(wǎng)保護(hù)算法和實(shí)現(xiàn)方案，適用于供電可靠性要求高的骨干網(wǎng)絡(luò)，使得配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)配合走過由分布到集中，由集中再到分布的歷程，利用現(xiàn)代的通信方式和簡單易行的判據(jù)，更高效地完成配合。
[0004]目前，配電網(wǎng)保護(hù)包括集中式智能保護(hù)和分布式智能保護(hù)兩種模式，具體如下:
(I)集中式智能保護(hù)模式采用配電自動(dòng)化主站作為控制中心，通過通信實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制。當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，現(xiàn)場的自動(dòng)化終端將故障信息通過通信通道送到主站，主站根據(jù)開關(guān)狀態(tài)、故障檢測信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，判斷故障區(qū)段，下發(fā)遙控命令，執(zhí)行一系列自動(dòng)操作，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，以隔離故障和恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。
[0005]該模式的優(yōu)點(diǎn)在于:控制準(zhǔn)確，經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低，適合各種復(fù)雜系統(tǒng)，尤其適用于供電可靠率要求不高區(qū)域的輸電線路，使用該種技術(shù)方式。但缺點(diǎn)在于:需要可靠性高的通信系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，一旦通訊中斷，則整個(gè)重構(gòu)方案將失敗，且恢復(fù)供電時(shí)間較長。
[0006](2)分布式智能保護(hù)模式為所有自動(dòng)控制功能均在前端智能終端單元根據(jù)預(yù)設(shè)在其微處理機(jī)上的程序完成，無需遠(yuǎn)方控制中心的干預(yù)，待故障處理完成后將報(bào)警及開關(guān)觸頭狀態(tài)通過數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)反饋給控制中心，從而實(shí)現(xiàn)分布式智能。該模式可適用于采用斷路器(重合器)的環(huán)網(wǎng)或輻射線路上，利用相鄰斷路器(重合器)之間的智能化終端分布式智能功能配合，實(shí)現(xiàn)無需通信網(wǎng)絡(luò)，可自動(dòng)完成區(qū)域保護(hù)的目的。
[0007]該模式的優(yōu)點(diǎn)在于:不再依賴于一個(gè)單一的在主站的“智能”中心來處理現(xiàn)場發(fā)生的每一個(gè)小故障，即使數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)通訊中斷，也不會(huì)影響故障處理和恢復(fù)供電，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)定位，提高網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的速度，降低網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間，但缺點(diǎn)在于:需要開關(guān)試合來定位故障，一旦保護(hù)動(dòng)作次數(shù)多，會(huì)對(duì)線路形成一定的沖擊。
[0008]因此，亟需一種可適用于各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及不同的系統(tǒng)運(yùn)行方式下的配電網(wǎng)保護(hù)的方法，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障定位，減少保護(hù)動(dòng)作次數(shù)，并能夠提高網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的速度，降低網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)的方法及系統(tǒng)，可適用于各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及不同的系統(tǒng)運(yùn)行方式，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障定位，減少保護(hù)動(dòng)作次數(shù)，并能夠提高網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的速度，降低網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)的方法，其在配電網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)，所述配電網(wǎng)包括主變電站、從變電站及串接于所述主變電站與所述從變電站之間線路上的多個(gè)聯(lián)接開關(guān)；所述方法包括:
51、確定所述配電網(wǎng)的當(dāng)前運(yùn)行模式；其中，所述運(yùn)行模式包括開環(huán)模式和閉環(huán)模式；
52、在所述確定的當(dāng)前運(yùn)行模式下，獲取所述主變電站與所述從變電站之間線路出現(xiàn)故障時(shí)的故障點(diǎn)，以及每一聯(lián)接開關(guān)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及其對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)，且根據(jù)所述獲取到的每一聯(lián)接開關(guān)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及其對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)，得到所述故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，并進(jìn)一步啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；其中，所述運(yùn)行狀態(tài)包括分閘狀態(tài)和合閘狀態(tài)；所述通信狀態(tài)包括正常和異常。
[0011 ] 其中，所述步驟S2的具體步驟包括:
當(dāng)所述配電網(wǎng)的當(dāng)前運(yùn)行模式為開環(huán)模式時(shí)，得到相鄰于所述從變電站的聯(lián)接開關(guān)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為分閘狀態(tài)，以及除相鄰于所述從變電站的聯(lián)接開關(guān)之外串接的聯(lián)接開關(guān)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)均為合閘狀態(tài)；
對(duì)運(yùn)行狀態(tài)均為合閘狀態(tài)的聯(lián)接開關(guān)的兩側(cè)流過電流進(jìn)行檢測；
當(dāng)所述已檢測的聯(lián)接開關(guān)的兩側(cè)流過電流均無大電流流過時(shí)，則得到第一故障點(diǎn)，并進(jìn)一步獲取所述每一聯(lián)接開關(guān)的通信狀態(tài)，得到所述第一故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述第一故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；其中，所述第一故障點(diǎn)位于所述主變電站與其相鄰的聯(lián)接開關(guān)之間；
當(dāng)在所述已檢測的聯(lián)接開關(guān)之中有其一兩側(cè)流過電流有差異時(shí)，則得到第二故障點(diǎn)，并進(jìn)一步獲取所述每一聯(lián)接開關(guān)的通信狀態(tài)，得到所述第二故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述第二故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；其中，所述第二故障點(diǎn)位于所述兩側(cè)電流有差異的聯(lián)接開關(guān)與其相鄰的下一聯(lián)接開關(guān)之間。
[0012]其中，所述當(dāng)所述已檢測的聯(lián)接開關(guān)的兩側(cè)流過電流均無大電流流過時(shí)，則得到第一故障點(diǎn)，并進(jìn)一步獲取所述每一聯(lián)接開關(guān)的通信狀態(tài)，得到所述第一故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述第一故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)的具體步驟包括:
確定第一控制開關(guān)和第二控制開關(guān)；其中，所述第一控制開關(guān)為相鄰于所述主變電站的聯(lián)接開關(guān)；所述第二控制開關(guān)為相鄰于所述從變電站的聯(lián)接開關(guān)；
當(dāng)獲取到所述每一聯(lián)接開關(guān)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前通信狀態(tài)均為正常時(shí)，控制所述第一控制開關(guān)分閘，及控制所述第二控制開關(guān)合閘，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)； 當(dāng)獲取到所述每一聯(lián)接開關(guān)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前通信狀態(tài)至少有一為異常時(shí)，控制所述第二控制開關(guān)合閘，且待所述第二控制開關(guān)合閘完畢后，控制所述線路上所有的聯(lián)接開關(guān)先分閘后合閘，使得所述線路上所有的聯(lián)接開關(guān)通信狀態(tài)均為正常，并進(jìn)一步控制所述第一控制開關(guān)分閘，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)。
[0013]其中，所述方法進(jìn)一步包括:
當(dāng)相鄰于所述第一控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)獲取到所述第一控制開關(guān)發(fā)送的開關(guān)拒動(dòng)信號(hào)時(shí)，則控制相鄰于所述第一控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)分閘，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)。
[0014]其中，所述當(dāng)在所述已檢測的聯(lián)接開關(guān)之中有其一兩側(cè)流過電流有差異時(shí)，則得到第二故障點(diǎn)，并進(jìn)一步獲取所述每一聯(lián)接開關(guān)的通信狀態(tài)，得到所述第二故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述第二故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)的具體步驟包括:
確定第三控制開關(guān)和第四控制開關(guān)；其中，所述第三控制開關(guān)為所述兩側(cè)電流有差異的聯(lián)接開關(guān)；所述第四控制開關(guān)為相鄰于所述第三控制開關(guān)的下一聯(lián)接開關(guān)；
當(dāng)獲取到所述每一聯(lián)接開關(guān)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前通信狀態(tài)均為正常時(shí)，控制所述第三控制開關(guān)分閘，并進(jìn)一步確定所述第四控制開關(guān)是否與所述從變電站相鄰；如果是，則所述第四控制開關(guān)為相鄰于所述從變電站的聯(lián)接開關(guān)，并保持所述第四控制開關(guān)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為分閘狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；如果否，則控制所述第四控制開關(guān)分閘，及控制相鄰于所述從變電站的聯(lián)接開關(guān)合閘，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；
當(dāng)獲取到所述每一聯(lián)接開關(guān)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前通信狀態(tài)至少有一為異常時(shí)，控制所述線路上所有的聯(lián)接開關(guān)先分閘后合閘，使得所述線路上所有的聯(lián)接開關(guān)通信狀態(tài)均為正常，并進(jìn)一步控制所述第三控制分閘，以及控制所述第四控制開關(guān)分閘，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)。
[0015]其中，所述方法進(jìn)一步包括:
判斷所述第四控制開關(guān)是否為相鄰于所述從變電站的聯(lián)接開關(guān)；
如果是，則當(dāng)相鄰于所述第三控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)獲取到所述第三控制開關(guān)發(fā)送的開關(guān)拒動(dòng)信號(hào)時(shí)，則控制相鄰于所述第三控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)分閘，并保持所述第四控制開關(guān)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為分閘狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；
如果否，則當(dāng)相鄰于所述第三控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)獲取到所述第三控制開關(guān)發(fā)送的開關(guān)拒動(dòng)信號(hào)，則控制相鄰于所述第三控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)分閘，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；和/或
相鄰于所述第四控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)獲取到所述第四控制開關(guān)發(fā)送的開關(guān)拒動(dòng)信號(hào)時(shí)，則控制相鄰于所述第四控制開關(guān)的聯(lián)接開關(guān)分閘，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)。
[0016]其中，所述步驟S2的具體步驟還包括:
當(dāng)所述配電網(wǎng)的當(dāng)前運(yùn)行模式為閉環(huán)模式時(shí)，得到所述串接于所述主變電站與所述從變電站之間線路上的多個(gè)聯(lián)接開關(guān)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)均為合閘狀態(tài)；
對(duì)所述多個(gè)聯(lián)接開關(guān)的兩側(cè)流過電流分別進(jìn)行檢測；
當(dāng)所述多個(gè)聯(lián)接開關(guān)之中其一兩側(cè)流過電流有差異時(shí)，得到第三故障點(diǎn)，并進(jìn)一步獲取所述每一聯(lián)接開關(guān)的通信狀態(tài)，得到所述第三故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述第三故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；其中，所述第三故障點(diǎn)位于所述兩側(cè)電流有差異的聯(lián)接開關(guān)與其相鄰的沿所述供電電流方向的下一聯(lián)接開關(guān)之間；
當(dāng)所述多個(gè)聯(lián)接開關(guān)之中其二兩側(cè)流過電流均有差異時(shí)，得到第四故障點(diǎn)和第五故障點(diǎn)，并進(jìn)一步獲取所述每一聯(lián)接開關(guān)的通信狀態(tài)，得到所述第四故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)及所述第五故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述第四故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)及所述第五故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)；其中，所述第四故障點(diǎn)位于一兩側(cè)電流有差異的聯(lián)接開關(guān)與其相鄰的沿所述主變電站供電電流方向的下一聯(lián)接開關(guān)之間；所述第五故障點(diǎn)位于另一兩側(cè)電流有差異的聯(lián)接開關(guān)與其相鄰的沿所述從變電站供電電流方向的下一聯(lián)接開關(guān)之間。
[0017]其中，所述當(dāng)所述多個(gè)聯(lián)接開關(guān)之中其一兩側(cè)流過電流有差異時(shí)，得到第三故障點(diǎn)，并進(jìn)一步獲取所述每一聯(lián)接開關(guān)的通信狀態(tài)，得到所述第三故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)，啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)策略，控制所述第三故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可控聯(lián)接開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)所述配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)