[發明專利]配電網自愈的分層遞階控制方法

有效

• 申請號: 201110089968.2
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102157923A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 王平;王曉晶;陳星鶯;余昆;廖迎晨;但唐軍
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/06;H02J13/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

1.一種配電網自愈的分層遞階控制方法，其特征在于采用分層遞階控制方法對饋線層、連通系層、分區層、配電網層的層次配電網結構進行控制，在無人工干預條件下協調保護控制裝置、安全自動裝置、開關的動作行為，具體步驟如下：

1)饋線層：電壓電流互感器將電壓、電流變換為弱電或光信號傳遞給保護控制裝置，保護控制裝置接收到變換后的電壓、電流信號后與保護整定值進行比較，大于動作啟動值時觸發繼電器將開關跳開以切除故障，并根據電壓電流信號確定單相接地和絕緣下降設備，然后將變換后的電壓、電流信號、單相接地信號、絕緣下降信號、保護控制裝置動作情況、動作前后開關的狀態傳送給連通系層和分區層；

2)連通系層：故障處理模塊根據接收到饋線層傳來的電壓電流信號、保護控制裝置動作情況、動作前后開關的狀態確定失電母線、故障區段和需要鎖定的開關，并設置為退出，根據分區層傳來的失電母線對應的應急預案觸發繼電器分合閘相應的開關，接收到單相接地或絕緣下降信號時，故障處理模塊設置單相接地和絕緣下降區段退出；饋線重構模塊接收到分區層或配電網層傳來的重構操作信號時觸發繼電器分合閘相應的開關，未接收到控制信號時計算連通系內各種饋線組合運行方式和無功補償方式下的電壓分布、電流分布，與正常電壓電流值進行比較，過濾得到電壓和電流都沒有超出正常運行范圍且安全裕度最大的饋線組合運行方式，進一步得出當前運行方式轉變為該運行方式需要進行的開關操作、電容器投切情況，以及操作順序，并觸發繼電器分合閘相應的開關，然后將電壓、電流信號、單相接地信號、絕緣下降信號、故障區段、開關的運行狀態和鎖定狀態傳送給分區層和配電網層；

3)分區層：備自投裝置接收到饋線層傳來的電壓、電流信號和開關狀態后與動作閥值比較，滿足動作條件時觸發繼電器合上分段開關，并將動作開關及狀態傳遞給配電網層；分區網絡重構模塊計算分區內各種連通系和饋線運行方式以及無功補償方式下的電壓分布、電流分布、以及負荷增長時的臨界電壓，與正常電壓電流值進行比較，過濾得到電壓和電流都沒有超出正常運行范圍的分區運行方式，然后將當前負荷下分區的臨界電壓與同樣運行方式下負荷增長時的臨界電壓進行比較，選出安全裕度最大的分區運行方式，進一步得出當前運行方式轉變為該運行方式需要進行的開關操作、電容器投切情況，以及操作順序，傳送給連通系層；應急預案決策模塊依次設置各母線退出，計算分區內各種連通系和饋線運行方式以及無功補償方式下的電壓分布、電流分布，與正常電壓電流值進行比較，過濾得到電壓和電流都沒有超出正常運行范圍的分區運行方式，傳送給連通系層；

4)配電網層：全網協調優化重構模塊對歷史負荷和分布式電源出力進行延拓處理，分別得出負荷和分布式電源出力的變化趨勢，然后結合接收到的當前電壓、電流、開關狀態信號對配電網各種運行方式下的網損進行計算、比較，得到網損最小的運行方式以及由當前運行方式轉變為網損最小運行方式所需要進行的操作，進一步根據新的運行方式、負荷與分布式電源出力的變化趨勢，計算無功潮流和功率因數，改變無功電源出力重新計算，直到配電網的無功潮流減小、功率因數增大且大于功率因數限值、網損減小時確定為無功補償設備的運行狀態，并將開關分合閘操作及順序傳送給連通系層；黑啟動預案決策模塊根據配電網拓撲結構和負荷的變化趨勢，以分布式電源為中心由近及遠進行配電網拓撲分析，并計算、比較各種饋線組合運行方式下能獲得電力的負荷及有功功率備用容量，選出恢復供電負荷多和備用容量大的運行方式。