一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，終端采集匯總本間隔節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)線(xiàn)和各支路電量以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?；通過(guò)快速對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通訊，發(fā)送本節(jié)點(diǎn)并接收處理上下游節(jié)點(diǎn)間隔的進(jìn)線(xiàn)和各支路電量以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，同時(shí)對(duì)上下游節(jié)點(diǎn)的終端在線(xiàn)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；根據(jù)針對(duì)配網(wǎng)單饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)網(wǎng)、花瓣網(wǎng)結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)的自適應(yīng)故障判斷條件和組合邏輯，在配電網(wǎng)故障的情況下，快速判斷識(shí)別配電網(wǎng)的故障類(lèi)型和故障區(qū)域；輸出控制信號(hào)執(zhí)行保護(hù)快速跳閘出口，跳開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)隔離故障。本發(fā)明可用于智能配電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)單饋線(xiàn)、環(huán)網(wǎng)以及花瓣網(wǎng)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下故障時(shí)的故障分析和快速故障隔離，有效提高了配網(wǎng)供電的可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明針對(duì)目前配電網(wǎng)設(shè)備故障時(shí)故障信息檢測(cè)、故障點(diǎn)快速保護(hù)并隔離、故障恢復(fù)等，大多需要調(diào)度主站或人員的人工判斷處理，或者需要配電工作人員的現(xiàn)場(chǎng)操作完成，故障隔離處理以及供電恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，影響配網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和用戶(hù)長(zhǎng)期正常用電的問(wèn)題，發(fā)明了一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法。屬于電力系統(tǒng)智能配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于配電網(wǎng)涉及用戶(hù)多、覆蓋區(qū)域廣、用戶(hù)性質(zhì)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)分支多、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行穩(wěn)定性和供電可靠性要求較高，這對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的快速故障處理提出了較高的要求。而配電網(wǎng)保護(hù)及其故障定位，是故障隔離及配網(wǎng)重構(gòu)的基礎(chǔ)，對(duì)保證供電可靠性、提高供電質(zhì)量具有重要意義。
[0003]目前，故障的定位和處理主要有以下幾種方式:
一、基于故障指示器和通信子站組成的故障定位系統(tǒng)
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)短路或接地故障時(shí)，指示器檢測(cè)到短路故障電流或特定信號(hào)電流流過(guò)，指示器動(dòng)作，通過(guò)通信系統(tǒng)，將動(dòng)作信號(hào)傳送發(fā)給主站(后臺(tái))系統(tǒng)，主站(后臺(tái))系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?jì)算分析，將故障信息以短信方式通知有關(guān)人員，并與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以直接顯示出故障點(diǎn)地理位置信息，并在地理背景上顯示出來(lái)。運(yùn)行維修人員可以直接到故障點(diǎn)排除故障。特點(diǎn):不需要改造一次設(shè)備、投資省、容易實(shí)施推廣;缺點(diǎn):故障定位分析時(shí)間較長(zhǎng)，不能準(zhǔn)確定位和隔離；
二、就地型重合器方式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)
依據(jù)“電壓-時(shí)間型”原理，來(lái)電即合、無(wú)壓釋放的工作特性，與變電站現(xiàn)有的一次重合閘配合，通過(guò)電壓時(shí)序邏輯檢測(cè)，不依賴(lài)配電自動(dòng)化主站及通信，確定故障區(qū)段位置，并閉鎖故障點(diǎn)前、后電壓型開(kāi)關(guān)得電合閘的功能，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的“就地隔離”。特點(diǎn):不依賴(lài)通信及自動(dòng)化主站實(shí)現(xiàn)“就地”故障隔離;缺點(diǎn):開(kāi)關(guān)逐級(jí)延時(shí)合閘，使事故區(qū)間判斷、事故區(qū)域隔離和非事故區(qū)間的送電恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng);故障前電源側(cè)非故障區(qū)段供電需要配電自動(dòng)化主站控制。
[0004]三、基于roTU和自動(dòng)化主站的集中型饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)
相應(yīng)的變電站線(xiàn)路/開(kāi)關(guān)站/開(kāi)閉所/柱上開(kāi)關(guān)等處安裝相應(yīng)的FTU、DTU裝置進(jìn)行信號(hào)采集，通過(guò)通訊將保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、開(kāi)關(guān)位置等信號(hào)上傳至自動(dòng)化主站。
[0005]配電自動(dòng)化主站根據(jù)配電終端檢測(cè)到的故障告警信息，結(jié)合變電站、開(kāi)關(guān)站/開(kāi)閉所的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、開(kāi)關(guān)分閘等相關(guān)信息進(jìn)行綜合判斷，啟動(dòng)故障處理程序，確定故障類(lèi)型和故障區(qū)段，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段隔離和恢復(fù)非故障區(qū)段供電。特點(diǎn):無(wú)須保護(hù)配合，實(shí)施方便;對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜、分支較多的線(xiàn)路時(shí)處理相對(duì)方便，擴(kuò)展性好;缺點(diǎn):需要變電站重合閘配合;功能依賴(lài)主站端進(jìn)行，故障定位隔離為分鐘級(jí)，時(shí)間較長(zhǎng);每次故障時(shí)，整條線(xiàn)路都存在短時(shí)停電。
[0006]其他如基于光纖縱聯(lián)差動(dòng)的配電終端+自動(dòng)化主站的饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠解決無(wú)分支主干線(xiàn)的快速保護(hù)的問(wèn)題，保護(hù)的選擇性好，靈敏度也高。但該方法工程實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，對(duì)配網(wǎng)復(fù)雜拓?fù)浜涂焖侔l(fā)展擴(kuò)建的工程應(yīng)用情況應(yīng)對(duì)有限，不能根本上解決饋線(xiàn)保護(hù)適應(yīng)性問(wèn)題。
[0007]總之，配電網(wǎng)保護(hù)快速性研究及故障隔離的重點(diǎn)是其工程實(shí)用化的過(guò)程，即可提高控制性能，同時(shí)又能夠自動(dòng)適應(yīng)各種配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在不依賴(lài)主站系統(tǒng)的條件下數(shù)秒內(nèi)完成故障隔離與恢復(fù)供電，以滿(mǎn)足重要用戶(hù)對(duì)供電可靠性更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，能夠不依賴(lài)配網(wǎng)調(diào)度主站控制，自動(dòng)適應(yīng)各種配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)秒內(nèi)有選擇性的完成故障區(qū)域的隔離與恢復(fù)供電，滿(mǎn)足重要用戶(hù)對(duì)供電可靠性的高要求，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電可靠性。
[0009 ]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是采取以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:包括步驟一:終端采集匯總本間隔節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)線(xiàn)和各支路電量以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ?br> 步驟二:通過(guò)快速對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通訊，發(fā)送本節(jié)點(diǎn)并接收處理上下游節(jié)點(diǎn)間隔的進(jìn)線(xiàn)和各支路電量以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，同時(shí)對(duì)上下游節(jié)點(diǎn)的終端在線(xiàn)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
步驟三:根據(jù)針對(duì)配網(wǎng)單饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)網(wǎng)、花瓣網(wǎng)結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)的自適應(yīng)故障判斷條件和組合邏輯，在配電網(wǎng)故障的情況下，快速判斷識(shí)別配電網(wǎng)的故障類(lèi)型和故障區(qū)域；
步驟四:根據(jù)故障判斷分析結(jié)果，輸出控制信號(hào)執(zhí)行保護(hù)快速跳閘出口，跳開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)隔離故障；
步驟五:終端輸出相應(yīng)的告警提示信息，同時(shí)將遙信、遙測(cè)、告警、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)上傳至配網(wǎng)主站，以輔助主站遠(yuǎn)程監(jiān)視和現(xiàn)場(chǎng)故障恢復(fù)處理提供技術(shù)依據(jù)。
[0010]前述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟一，包括采集配電網(wǎng)的開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)等電網(wǎng)供電節(jié)點(diǎn)處線(xiàn)路運(yùn)行的模擬量電壓電流、開(kāi)關(guān)分合位開(kāi)關(guān)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，計(jì)算出線(xiàn)路的數(shù)字量電壓/電流、功率、頻率、功率方向等電量參數(shù)，供后續(xù)配網(wǎng)故障判斷和主站運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)使用。
[0011 ]前述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟二，包括通過(guò)快速對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通訊，傳輸本節(jié)點(diǎn)并接收上下游節(jié)點(diǎn)間隔的電量及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞刃畔?，同時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)節(jié)點(diǎn)的終端在線(xiàn)情況，具體方法為:
21)將環(huán)網(wǎng)或者花瓣網(wǎng)，按照單環(huán)結(jié)構(gòu)，組建基于以太網(wǎng)或者光纖通訊的快速對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò)，將環(huán)上的所有節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)中。
[0012]22 )通過(guò)快速對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò)，所有節(jié)點(diǎn)均廣播傳輸本節(jié)點(diǎn)的電壓電流、保護(hù)啟動(dòng)、方向、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)上，供其他間隔接收使用；
2 3 )通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收相鄰節(jié)點(diǎn)的電壓電流、保護(hù)啟動(dòng)、方向、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)；
24)通過(guò)與相鄰節(jié)點(diǎn)間固定時(shí)間間隔的心跳報(bào)文的傳輸，可以判斷出相鄰節(jié)點(diǎn)是否正常在線(xiàn)運(yùn)行。如相鄰節(jié)點(diǎn)不在線(xiàn)，則丟棄該節(jié)點(diǎn)信息，自動(dòng)擴(kuò)展追溯至正常在線(xiàn)的相鄰(上游/下游)節(jié)點(diǎn)，與其進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的交互，自適應(yīng)調(diào)整該節(jié)點(diǎn)的故障保護(hù)范圍。
[0013]對(duì)于單饋線(xiàn)和環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按人為認(rèn)定的電流流向確定上游以及下游的節(jié)點(diǎn)位置。
[0014]對(duì)于花瓣網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，則在花瓣網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處將其拆分為若干個(gè)環(huán)網(wǎng)拓?fù)?，然后按照多個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行上下游的節(jié)點(diǎn)位置認(rèn)定和通訊處理。
[0015]前述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟三，包括針對(duì)配網(wǎng)單饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)網(wǎng)、花瓣網(wǎng)結(jié)構(gòu)，按照分散化故障判斷條件和預(yù)定的組合邏輯，在配電網(wǎng)故障的情況下，快速判斷識(shí)別配電網(wǎng)的故障類(lèi)型和故障區(qū)域，具體方法為:
31)在線(xiàn)路故障時(shí)，感受到故障電流的節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)，同時(shí)主動(dòng)的快速重復(fù)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送該節(jié)點(diǎn)的保護(hù)啟動(dòng)、方向、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等運(yùn)行參數(shù)信息。
[0016]32)采用基于鏡像反射式的在線(xiàn)查詢(xún)方式，主動(dòng)查詢(xún)相鄰間隔終端是否在線(xiàn)，保證通訊網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)信息實(shí)時(shí)可靠。
[0017]33)根據(jù)故障時(shí)本節(jié)點(diǎn)以及上下游相關(guān)節(jié)點(diǎn)的故障參數(shù)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)故障判斷條件和組合邏輯，快速判斷識(shí)別配電網(wǎng)的故障類(lèi)型和故障區(qū)域，同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的告警信息。
[0018]a.根據(jù)電流保護(hù)情況，判斷故障類(lèi)型是否為單相接地故障、相間短路故障或者三相短路故障。
[0019]b.對(duì)于單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型，根據(jù)本節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)+上游電流保護(hù)啟動(dòng)+下游電流保護(hù)不啟動(dòng)+啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)電流方向一致的條件判斷為本節(jié)點(diǎn)至下游節(jié)點(diǎn)間線(xiàn)路故障；
c.對(duì)于環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)合環(huán)時(shí)，根據(jù)本節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)+上游電流保護(hù)啟動(dòng)+下游電流保護(hù)啟動(dòng)+本節(jié)點(diǎn)與上游(下游)節(jié)點(diǎn)電流方向一致+本節(jié)點(diǎn)與下游(上游)節(jié)點(diǎn)電流方向相反的條件判斷為本節(jié)點(diǎn)至下游(上游)節(jié)點(diǎn)間線(xiàn)路故障；
當(dāng)解環(huán)時(shí)，原理同單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0020]d.對(duì)于花瓣網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按照多個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)拆分后，可各自獨(dú)立的按照環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行故障分析處理。
[0021]對(duì)于花瓣節(jié)點(diǎn)處，則需同時(shí)對(duì)多個(gè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的電流及其方向，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行綜合分析判斷。
[0022]前述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟四，根據(jù)前步驟三的故障判斷分析結(jié)果，執(zhí)行保護(hù)快速跳閘出口跳開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)隔離故障。
[0023]對(duì)于單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型、環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型、花瓣網(wǎng)拓?fù)漕?lèi)型，均可按照前一步驟的判斷，跳開(kāi)故障判斷點(diǎn)上游最近的節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)，并聯(lián)跳跳開(kāi)最近的下游節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)，切除并隔離故障。同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的故障告警信息，輔助主站運(yùn)行人員或者配電檢修維護(hù)人員對(duì)配電網(wǎng)故障進(jìn)行快速?zèng)Q策分析和恢復(fù)供電處理。
[0024]前述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟五，通過(guò)智能分布式快速通訊網(wǎng)絡(luò)，接入配電網(wǎng)調(diào)度主站系統(tǒng)，進(jìn)行相應(yīng)的信息交互，上傳相應(yīng)的遙信、遙測(cè)信息，以及保護(hù)動(dòng)作和故障區(qū)域判斷、故障隔離等信息，輔助主站遠(yuǎn)程信號(hào)監(jiān)視，并為配網(wǎng)運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)故障恢復(fù)處理提供技術(shù)依據(jù)。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，可用于智能配電網(wǎng)內(nèi)，自動(dòng)適應(yīng)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式如合環(huán)/解環(huán)、雙環(huán)、花瓣式等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，同時(shí)不依賴(lài)主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障的快速保護(hù)和故障區(qū)域隔離，最小化的限定配電網(wǎng)故障停電范圍，有效提高配電網(wǎng)的安全水平和運(yùn)行維護(hù)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法流程圖；
圖2是一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0028]圖1是本發(fā)明智能配電網(wǎng)分布式快速保護(hù)方法流程圖。
[0029]首先采集配電網(wǎng)的開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)等電網(wǎng)供電節(jié)點(diǎn)處線(xiàn)路運(yùn)行的模擬量電壓電流、開(kāi)關(guān)分合位開(kāi)關(guān)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞葦?shù)據(jù)，計(jì)算出線(xiàn)路的數(shù)字量電壓/電流、功率、頻率、功率方向等電量參數(shù)，供后續(xù)配網(wǎng)故障判斷和主站運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)使用。
[0030]然后通過(guò)快速對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通訊，傳輸本節(jié)點(diǎn)并接收上下游節(jié)點(diǎn)間隔的電量及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞刃畔?，同時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)節(jié)點(diǎn)的終端在線(xiàn)情況，如相鄰節(jié)點(diǎn)不在線(xiàn)，則丟棄該節(jié)點(diǎn)信息，自動(dòng)擴(kuò)展追溯至正常在線(xiàn)的相鄰(上游/下游)節(jié)點(diǎn)，與其進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的交互，自適應(yīng)調(diào)整該節(jié)點(diǎn)的故障保護(hù)范圍。
[0031]針對(duì)配網(wǎng)單饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)網(wǎng)、花瓣網(wǎng)結(jié)構(gòu)，按照分散化故障判斷條件和預(yù)定的組合邏輯，在配電網(wǎng)故障的情況下，快速判斷識(shí)別配電網(wǎng)的故障類(lèi)型和故障區(qū)域:
a.根據(jù)電流保護(hù)情況，判斷故障類(lèi)型是否為單相接地故障、相間短路故障或者三相短路故障。
[0032]b.對(duì)于單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型，根據(jù)本節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)+上游電流保護(hù)啟動(dòng)+下游電流保護(hù)不啟動(dòng)+啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)電流方向一致的條件，判斷為本節(jié)點(diǎn)至下游節(jié)點(diǎn)間線(xiàn)路故障；
c.對(duì)于環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)合環(huán)時(shí)，根據(jù)本節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)+上游電流保護(hù)啟動(dòng)+下游電流保護(hù)啟動(dòng)+本節(jié)點(diǎn)與上游(下游)節(jié)點(diǎn)電流方向一致+本節(jié)點(diǎn)與下游(上游)節(jié)點(diǎn)電流方向相反的條件，判斷為本節(jié)點(diǎn)至下游(上游)節(jié)點(diǎn)間線(xiàn)路故障；
當(dāng)解環(huán)時(shí)，原理同單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0033]d.對(duì)于花瓣網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按照多個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)拆分后，可各自獨(dú)立的按照環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行故障分析處理。
[0034]對(duì)于花瓣節(jié)點(diǎn)處，則需同時(shí)對(duì)多個(gè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的電流及其方向，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行綜合分析判斷。
[0035]根據(jù)故障判斷分析結(jié)果，執(zhí)行保護(hù)快速跳閘出口跳開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)隔離故障，同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的故障告警信息，輔助運(yùn)行人員或者配電檢修維護(hù)人員對(duì)配電網(wǎng)故障進(jìn)行快速?zèng)Q策分析和恢復(fù)供電處理。
[0036]最后，上傳相應(yīng)的遙信、遙測(cè)信息，以及保護(hù)動(dòng)作和故障區(qū)域判斷、故障隔離等信息，輔助主站遠(yuǎn)程信號(hào)監(jiān)視，并為配網(wǎng)運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)故障恢復(fù)處理提供技術(shù)依據(jù)。
[0037]圖2是本發(fā)明一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架示意圖。
[0038]如圖2所示，該方法的網(wǎng)絡(luò)主要由安裝在配電網(wǎng)各線(xiàn)路開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)處的智能配電終端，支持終端間快速對(duì)等交互的智能分布式快速通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。
[0039]配電終端實(shí)時(shí)采集線(xiàn)路運(yùn)行的模擬量電壓電流、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌葦?shù)據(jù)，計(jì)算出線(xiàn)路的數(shù)字量電壓/電流、功率、頻率、功率方向等電量參數(shù)，供配電網(wǎng)故障判斷和主站配網(wǎng)運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)使用。
[0040]各個(gè)配電節(jié)點(diǎn)上的終端分別采集自己所在節(jié)點(diǎn)(環(huán)網(wǎng)柜、開(kāi)閉所等)各支路的實(shí)時(shí)電壓電流方向等故障量信息，同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送本間隔節(jié)點(diǎn)的參數(shù)信息。
[0041]當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，同時(shí)主動(dòng)問(wèn)詢(xún)相鄰節(jié)點(diǎn)上終端是否在線(xiàn)，如相鄰節(jié)點(diǎn)終端在線(xiàn)，則接收上下游節(jié)點(diǎn)傳輸來(lái)的該上下游節(jié)點(diǎn)電壓電流方向等故障量信息，通過(guò)本終端內(nèi)預(yù)設(shè)的故障分析判斷邏輯，快速識(shí)別故障的類(lèi)型/故障范圍等信息，根據(jù)時(shí)限要求，延時(shí)跳閘切除故障相應(yīng)的故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。
[0042]上述實(shí)施例不以任何形式限定本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自適應(yīng)配電網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一:終端采集匯總本間隔節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)線(xiàn)和各支路電量以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ?步驟二:通過(guò)快速對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通訊，發(fā)送本節(jié)點(diǎn)并接收處理上、下游節(jié)點(diǎn)間隔的進(jìn)線(xiàn)和各支路電量以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ瑫r(shí)對(duì)上、下游節(jié)點(diǎn)的終端在線(xiàn)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)； 步驟三:根據(jù)針對(duì)配網(wǎng)單饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)網(wǎng)、花瓣網(wǎng)結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)的自適應(yīng)故障判斷條件和組合邏輯，在配電網(wǎng)故障的情況下，判斷識(shí)別配電網(wǎng)的故障類(lèi)型和故障區(qū)域； 步驟四:根據(jù)故障判斷分析結(jié)果，輸出控制信號(hào)執(zhí)行保護(hù)快速跳閘出口，跳開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)隔離故障； 步驟五:終端輸出相應(yīng)的告警提示信息，同時(shí)將遙信、遙測(cè)、告警和保護(hù)動(dòng)作信號(hào)上傳至配網(wǎng)主站，以輔助主站遠(yuǎn)程監(jiān)視和現(xiàn)場(chǎng)故障恢復(fù)處理提供技術(shù)依據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟一，包括采集配電網(wǎng)的開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜或柱上開(kāi)關(guān)電網(wǎng)供電節(jié)點(diǎn)處線(xiàn)路運(yùn)行的模擬量電壓、電流、開(kāi)關(guān)分合位開(kāi)關(guān)量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，計(jì)算出線(xiàn)路的數(shù)字量電壓/電流、功率、頻率和功率方向電量參數(shù)，供后續(xù)配網(wǎng)故障判斷和主站運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)使用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟二具體方法為: 21)將環(huán)網(wǎng)或者花瓣網(wǎng)，按照單環(huán)結(jié)構(gòu)，組建基于以太網(wǎng)或者光纖通訊的快速對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò)，將環(huán)上的所有節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)中； 22)通過(guò)快速對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò)，所有節(jié)點(diǎn)均廣播傳輸本節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、保護(hù)啟動(dòng)、方向和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)上，供其他間隔接收使用； 對(duì)于單饋線(xiàn)和環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按設(shè)定的電流流向確定上游以及下游的節(jié)點(diǎn)位置； 對(duì)于花瓣網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，則在花瓣網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處將其拆分為若干個(gè)環(huán)網(wǎng)拓?fù)?，然后按照多個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行上、下游的節(jié)點(diǎn)位置認(rèn)定和通訊處理； 2 3)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收相鄰節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、保護(hù)啟動(dòng)、方向和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)； 24)通過(guò)與相鄰節(jié)點(diǎn)間固定時(shí)間間隔的心跳報(bào)文的傳輸，判斷出相鄰節(jié)點(diǎn)是否正常在線(xiàn)運(yùn)行；如相鄰節(jié)點(diǎn)不在線(xiàn)，則丟棄該節(jié)點(diǎn)信息，自動(dòng)擴(kuò)展追溯至正常在線(xiàn)的相鄰節(jié)點(diǎn)，與其進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的交互，自適應(yīng)調(diào)整該節(jié)點(diǎn)的故障保護(hù)范圍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟三具體方法為: 31)在線(xiàn)路故障時(shí)，感受到故障電流的節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)，同時(shí)主動(dòng)的快速重復(fù)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送該節(jié)點(diǎn)的保護(hù)啟動(dòng)、方向和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運(yùn)行參數(shù)信息； 32)采用基于鏡像反射式的在線(xiàn)查詢(xún)方式，主動(dòng)查詢(xún)相鄰間隔終端是否在線(xiàn)； 33)根據(jù)故障時(shí)本節(jié)點(diǎn)以及上、下游相關(guān)節(jié)點(diǎn)的故障參數(shù)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)故障判斷條件和組合邏輯，快速判斷識(shí)別配電網(wǎng)的故障類(lèi)型和故障區(qū)域； a.根據(jù)電流保護(hù)情況，判斷故障類(lèi)型是否為單相接地故障、相間短路故障或者三相短路故障； b.對(duì)于單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型，根據(jù)本節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)+上游電流保護(hù)啟動(dòng)+下游電流保護(hù)不啟動(dòng)+啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)電流方向一致的條件，判斷為本節(jié)點(diǎn)至下游節(jié)點(diǎn)間線(xiàn)路故障； c.對(duì)于環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)合環(huán)時(shí)，根據(jù)本節(jié)點(diǎn)電流保護(hù)啟動(dòng)+上游電流保護(hù)啟動(dòng)+下游電流保護(hù)啟動(dòng)+本節(jié)點(diǎn)與上游/下游節(jié)點(diǎn)電流方向一致+本節(jié)點(diǎn)與下游/上游節(jié)點(diǎn)電流方向相反的條件，判斷為本節(jié)點(diǎn)至下游/上游節(jié)點(diǎn)間線(xiàn)路故障； 當(dāng)解環(huán)時(shí)，原理同單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； d.對(duì)于花瓣網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按照多個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)拆分后，可各自獨(dú)立的按照環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行故障分析處理； 對(duì)于花瓣節(jié)點(diǎn)處，則同時(shí)對(duì)多個(gè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的電流及其方向以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行綜合分析判斷。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟四， 對(duì)于單饋線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型、環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型和花瓣網(wǎng)拓?fù)漕?lèi)型，均按照步驟三的判斷，跳開(kāi)故障判斷點(diǎn)上游最近的節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)，并聯(lián)跳跳開(kāi)最近的下游節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)，切除并隔離故障。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:切除、隔離故障的同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的故障告警信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)和花瓣網(wǎng)的智能分布式快速保護(hù)及故障隔離方法，其特征在于:所述步驟五，通過(guò)智能分布式快速通訊網(wǎng)絡(luò)，接入配電網(wǎng)調(diào)度主站系統(tǒng)，進(jìn)行相應(yīng)的信息交互，上傳相應(yīng)的遙信、遙測(cè)信息，以及保護(hù)動(dòng)作和故障區(qū)域判斷、故障隔離信息，輔助主站遠(yuǎn)程信號(hào)監(jiān)視。
【文檔編號(hào)】H02H7/26GK106058831SQ201610634055
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月5日 公開(kāi)號(hào)201610634055.7, CN 106058831 A, CN 106058831A, CN 201610634055, CN-A-106058831, CN106058831 A, CN106058831A, CN201610634055, CN201610634055.7
【發(fā)明人】李澄, 季昆玉, 陳顥, 蔣彪, 陸玉軍, 何菲, 鄒杰, 王伏亮, 王寧, 寧艷, 朱足君
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