[發(fā)明專利]一種超高壓電網(wǎng)的智能自愈監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010295183.6
• 申請(qǐng)日: 2010-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101944777A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊光亮;邰能靈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市電力公司超高壓輸變電公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 上海三和萬(wàn)國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變、配電領(lǐng)域，尤其涉及一種專門(mén)適用于超高壓電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)故障監(jiān)測(cè)的故障處理系統(tǒng)或方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)、外電力系統(tǒng)曾多次發(fā)生大范圍的停電事故，這些事故引起了人們對(duì)電網(wǎng)安全的高度關(guān)注。

為了終結(jié)這種大范圍、影響重大的、電網(wǎng)一級(jí)的大停電，美國(guó)、西歐等國(guó)家開(kāi)始建設(shè)“智能”電網(wǎng)，我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司也制定了建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能”電網(wǎng)的宏圖。

所謂“智能電網(wǎng)”，就是電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。

換句話說(shuō)，智能電網(wǎng)是以包括發(fā)電、輸電、配電和用電各環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)為對(duì)象，不斷研發(fā)新的電網(wǎng)控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)，并將其有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從發(fā)電到用電所有環(huán)節(jié)信息的智能交流，系統(tǒng)的優(yōu)化電力生產(chǎn)、輸送和使用，是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的美好遠(yuǎn)景。

智能電網(wǎng)的最大特點(diǎn)之一是具有“自愈”能力。自愈是智能電網(wǎng)的一個(gè)重要屬性，是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(supervisory?control?and?data?acquisition，SCADA)、能量管理系統(tǒng)(energy?management?system，EMS)的發(fā)展和完善。

或者說(shuō)，智能電網(wǎng)的自愈能力是其自我預(yù)防和自我恢復(fù)、自我愈合的能力。

根據(jù)《智能電網(wǎng)控制中心技術(shù)的未來(lái)發(fā)展》(作者：張伯明，孫宏斌，吳文傳，郭慶來(lái)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33(17)：21-28.)一文中的敘述，自愈控制具有兩個(gè)顯著特征：(1)預(yù)防控制為主要控制手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷和消除故障隱患；(2)具有故障情況下維持系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的能力，不造成系統(tǒng)的運(yùn)行損失，并且通過(guò)自治修復(fù)功能從故障中恢復(fù)。

在《大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自愈的理論研究方向》(作者：萬(wàn)秋蘭，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33(17)：29-32.)一文中，提出了電網(wǎng)的自愈可劃分為2個(gè)層面：一是元件層，二是系統(tǒng)層。

元件層即電力網(wǎng)絡(luò)的一、二次元件，如一次元件有斷路器、變壓器、FACTS裝置等；二次元件有各類保護(hù)和自動(dòng)裝置等。

元件層的自愈主要是針對(duì)某個(gè)局部設(shè)備的修復(fù)或替換。系統(tǒng)層則是針對(duì)系統(tǒng)中的故障進(jìn)行自行隔離并自動(dòng)完成不中斷輸電和供電的功能，它基于全系統(tǒng)的信息，以全系統(tǒng)能最大限度保證正常運(yùn)行為目標(biāo)并涉及對(duì)多個(gè)元件的處理。

文獻(xiàn)《電網(wǎng)自愈控制方案》(作者：郭志忠.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，29(10)：85-91.)中提出了電網(wǎng)自愈控制的“2-3-6”框架設(shè)計(jì)，并提出了電網(wǎng)自愈控制的相關(guān)問(wèn)題和賴以發(fā)展的新技術(shù)，為超高壓電網(wǎng)自愈提出了思路和方向。

在專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810243972.8的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中，定義一個(gè)與配電網(wǎng)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率相關(guān)的函數(shù)為系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)，并根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)的大小，定義緊急狀態(tài)、恢復(fù)狀態(tài)、異常狀態(tài)、警戒狀態(tài)、安全狀態(tài)，對(duì)假想故障進(jìn)行N-1情況下負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力分析，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)、校核、調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、切換線路的方式，消除城市配電網(wǎng)的故障隱患，使系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)為安全狀態(tài)。

同樣，在專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910032589.2的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中，重點(diǎn)描述了城市電網(wǎng)自愈控制過(guò)程中的功能流路徑和處理過(guò)程，同樣定義了緊急狀態(tài)、恢復(fù)狀態(tài)、異常運(yùn)行狀態(tài)、隱性安全狀態(tài)、顯性安全狀態(tài)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)或強(qiáng)壯運(yùn)行狀態(tài)。

上述兩篇專利申請(qǐng)文獻(xiàn)只適用于常規(guī)的高、中、低壓配電網(wǎng)，對(duì)于超高壓(220kV及以上)電網(wǎng)，由于其系統(tǒng)構(gòu)成、調(diào)度運(yùn)行方案以及電壓等級(jí)上的差別所帶來(lái)的設(shè)備及其控制方法上的區(qū)別/差別，上述兩篇專利申請(qǐng)文獻(xiàn)的方案并不適用或直接套用。

目前關(guān)于電網(wǎng)自愈的文獻(xiàn)都是在討論需要的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)框架，超高壓電網(wǎng)自愈具體詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程還未見(jiàn)報(bào)道。

根據(jù)多年實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)和理論研究，申請(qǐng)人認(rèn)為，對(duì)于超高壓電網(wǎng)(為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，以下簡(jiǎn)稱為電網(wǎng)，但對(duì)本技術(shù)方案而言，所述的電網(wǎng)均是指220kV及以上電壓等級(jí)的超高壓電網(wǎng))而言，根據(jù)其特殊性，電網(wǎng)自愈控制要不停檢測(cè)自身的安全裕度，實(shí)現(xiàn)自我預(yù)防。當(dāng)發(fā)生故障后，自動(dòng)識(shí)別故障，隔離故障，并根據(jù)電網(wǎng)潮流變化和安全裕度情況，確定恢復(fù)策略。

發(fā)明內(nèi)容