[發(fā)明專利]一種含分布式多電源的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)故障處理方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010140943.6
• 申請(qǐng)日: 2010-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN101867223A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙波;徐文;張雪松;童杭偉;徐瑋韡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江省電力試驗(yàn)研究院;浙江省電力試驗(yàn)研究院技術(shù)服務(wù)中心
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所 33206
• 代理人: 張建青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域，具體地說是一種含分布式多電源的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)故障處理方法。

背景技術(shù)

常規(guī)的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行與管理模式大多采用三層結(jié)構(gòu)，即：配電網(wǎng)主站層、配電網(wǎng)子站層、配電網(wǎng)終端層，不同層之間依賴配電網(wǎng)通信系統(tǒng)進(jìn)行信息的交互。在配電網(wǎng)故障處理方面(即饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，F(xiàn)eeder?Automation?System，簡(jiǎn)稱FA，下同)，配電網(wǎng)主站、子站與終端各自完成不同的功能，一股說來：配電網(wǎng)終端實(shí)現(xiàn)故障信息的獲取，配電網(wǎng)子站實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的判斷與隔離，配電網(wǎng)主站實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域的恢復(fù)控制。

在FA控制模式上，目前比較流行的是電流型控制模式，原理說明如下：配電網(wǎng)子站在獲取和收集終端上報(bào)的信息后，與變電站的保護(hù)及重合閘動(dòng)作情況相互配合，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的判斷，并實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)隔離。配電網(wǎng)主站根據(jù)子站上報(bào)的信息實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域的恢復(fù)控制。

下面具體說明一種常規(guī)的電流型控制模式，如圖1所示，開關(guān)K4是聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常運(yùn)行狀態(tài)是斷開。

假設(shè)d1點(diǎn)發(fā)生故障，動(dòng)作反應(yīng)序列如下：

動(dòng)作反應(yīng)斷面1：變電站A的保護(hù)動(dòng)作，出口開關(guān)CB1跳閘；FTU1檢測(cè)到故障，但未上報(bào)子站。

動(dòng)作反應(yīng)斷面2：變電站A重合閘動(dòng)作，若d1是瞬時(shí)性故障，重合閘成功，F(xiàn)TU1上報(bào)瞬時(shí)故障消除信息，并不做操作任何開關(guān)；若d1是永久性故障，重合閘失敗，變電站出線開關(guān)再次跳閘。

動(dòng)作反應(yīng)斷面3：重合閘失敗后，F(xiàn)TU1上報(bào)故障信息給子站；子站根據(jù)收到的信息，判斷故障點(diǎn)為d1點(diǎn)(在開關(guān)K1、開關(guān)K2之間)，發(fā)遙控命令跳開開關(guān)K1、開關(guān)K2，實(shí)現(xiàn)故障隔離。

動(dòng)作反應(yīng)斷面4：子站上報(bào)定位、隔離信息給主站，由主站遙控合上變電站A出線開關(guān)CB1及開關(guān)K3，實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域的恢復(fù)與控制。

上述控制模式是FA系統(tǒng)典型方案之一，特點(diǎn)是：

1、依賴配電網(wǎng)通信系統(tǒng)，F(xiàn)TU與變電站保護(hù)與重合閘相互配合實(shí)現(xiàn)故障的診斷、隔離及恢復(fù)控制。

2、由于常規(guī)配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)單端供電系統(tǒng)，所以，F(xiàn)TU檢測(cè)故障的原理是以故障電流的大小判斷為啟動(dòng)條件，當(dāng)故障電流超標(biāo)后，即認(rèn)為是產(chǎn)生了過流或速斷現(xiàn)象，無須依賴功率方向的變化作為判斷依據(jù)。

但隨著分布式電源(Distributed?Generator，簡(jiǎn)稱DG)應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能、微燃機(jī)等分布式電源多直接或以微網(wǎng)的形式接入到配電網(wǎng)當(dāng)中(如圖2所示)，這樣，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)從一種單端帶電運(yùn)行、且不允許環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的運(yùn)行模式，轉(zhuǎn)變成為一種在多分布式電源形式下、環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的運(yùn)行模式，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護(hù)、饋線自動(dòng)化的出力模式將無法滿足在含分布式多電源系統(tǒng)運(yùn)行情況下配電網(wǎng)故障處理的要求，必須進(jìn)行改進(jìn)與完善。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明在利用光以太網(wǎng)通信的基礎(chǔ)上，提出了采用對(duì)等通信機(jī)制，利用光纖以太網(wǎng)設(shè)備及SOCKET連接技術(shù)，建立獨(dú)立的故障信息傳輸通道，實(shí)現(xiàn)終端裝置之間的故障信息的對(duì)等通信，以有效解決環(huán)網(wǎng)情況下的配電網(wǎng)保護(hù)和饋線自動(dòng)化等問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

1、選擇配電網(wǎng)終端裝置(如配電網(wǎng)保護(hù)、饋線自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端(FTU)等)，所述的終端裝置在具備常規(guī)的電流、電壓大小采樣以及功率計(jì)算以外，還需具備功率方向和零序功率方向的采樣與計(jì)算，以適應(yīng)在多電源系統(tǒng)下能對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行捕捉。

2、配電網(wǎng)采用光纖以太網(wǎng)復(fù)用技術(shù)，除具備正常的三遙處理功能以外，還需建立相對(duì)獨(dú)立的、虛擬的通道，專門處理故障診斷、隔離的信息。專用通道處理的信息，是少量的，一股只含有對(duì)時(shí)及故障檢測(cè)信息。

3、在快速、獨(dú)立的虛擬通道建立后，采用TCP方式，建立配電網(wǎng)終端之間可靠的對(duì)等通信機(jī)制，實(shí)現(xiàn)終端之間故障信息的快速交換。

4、經(jīng)過終端之間的信息交換，配電網(wǎng)終端通過相互交換的信息快速識(shí)別故障，實(shí)現(xiàn)保護(hù)跳閘、故障定位與快速隔離。

5、在對(duì)等通信機(jī)制建立完成后，對(duì)配電網(wǎng)終端靈活配置各種不同的運(yùn)行和故障處理模式，適應(yīng)實(shí)際配電網(wǎng)運(yùn)行的各種工況。

以圖1所示的系統(tǒng)為例說明：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需求，可設(shè)置FTU1和FTU5等出線起始FTU設(shè)置為速斷跳閘方式，其它FTU保持原來的運(yùn)行模式；變電站出線開關(guān)的保護(hù)設(shè)置為延時(shí)跳閘。這樣做的目的，可保證10kV配電線路的故障處理不涉及到變電站內(nèi)動(dòng)作，動(dòng)作處理和故障切除均在站外完成。

假如d1點(diǎn)發(fā)生故障：