[發明專利]一種基于自愈控制的配電網故障處理方法

無效

• 申請號: 201110377326.2
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN103138390A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 馬瑞龍
• 申請（專利權）人: 新疆電力公司電力科學研究院;新疆電力建設調試所;國家電網公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

1.一種基于自愈控制的配電網故障處理方法，其特征在于采用集中與分布協調的配電網故障自愈控制方法，信號的處理和控制策略的生成具有自適應性，在無人工干預條件下自動完成控制過程，協調繼電保護裝置與保護控制裝置、開關與智能開關、安全自動裝置的動作行為，包括電網故障自動檢測、分布自愈控制和集中自愈控制三步，具體步驟如下：

第一步：電網故障自動檢測，其特征在于：將電網中所有電器設備納入自動檢測網絡，自動檢測網絡采用GIS地理信息系統；

第二步：電網中的設備數據分別與GIS地理信息系統中的點、線、面數據對應，點、線、面對應的設備分別存儲到GIS地理信息系統中的點圖層、線圖層、面圖層，將桿塔設為點設備，每兩點設備的中間是線設備，點設備固定在線設備兩端，以某一個點設備或線設備作為起點，以電流方向作為基準，按照點-線-點-線-點的方式進行檢測，根據總供電源電壓等級對供電源的下游設備進行連通性分析檢測，包括供電范圍分析檢測、掛牌操作分析檢測和刀閘操作分析檢測；

第三步：上述分析檢測完成后，進行新一輪下一級電壓的分析檢測，依次完成對各級電壓的分析檢測，在每一輪的檢測過程中，將不帶本次檢測電壓級負載的點線設備設定為故障點線設備，將網絡中的其他點線設備與本輪檢測電壓的點線設備分割開來檢測；

第四步：分布自愈控制步驟：

電壓電流互感器分別將配電網的電壓、電流變換為弱電或光信號，保護控制裝置與繼電保護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，超過動作啟動值時觸發繼電器將開關分閘，同時保護控制裝置根據電壓電流信號確定故障區段、單相接地和絕緣下降設備，并觸發繼電器斷開與故障區段相連的開關，然后搜索并合閘一個與非故障區段相連且另一端具有正常電壓信號的開關，變電站的備自投裝置接收到變換后的電壓、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，所有變換后電壓、電流信號、單相接地和絕緣下降信號、保護控制裝置和備自投裝置的動作情況、動作前后開關的狀態以報文方式通過遠程測控終端和電力通訊網絡傳送給主站計算機；

第五步：集中自愈控制步驟：

主站前置機接收到報文后對信號進行解析還原，并進行濾波處理，過濾錯誤信息后將信號傳遞給主站服務器，同時通過電力通訊網絡將收到的主站服務器控制命令信號發送給遠程測控終端執行相應的控制操作；

主站服務器將接收到的電壓電流與正常電壓電流值進行比較、并進行網絡拓撲連通性檢查，若負荷處的電壓電流不在正常值范圍內、且與電源不連通時，搜索與該負荷所在區段相連且另一端具有正常電壓信號的開關，計算比較這些開關所連的正常供電區段的功率儲備，得到功率儲備大于負荷且操作開關最少的供電方式，如果沒有可行的供電方式能恢復對所有負荷的供電則根據負荷的重要性進行排序，將大于功率儲備且重要性低的負荷確定為停電負荷，若負荷的電源中只有分布式電源，則生成切機、切負荷方案，并按遙控報文格式組織開關動作的控制信號，發送給主站前置機；

主站服務器接收到單相接地或絕緣下降信號時，設置單相接地和絕緣下降區段退出，計算配電網各種運行方式和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配電網運行方式，然后將當前負荷下配電網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配電網運行方式，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，并按遙控報文格式組織控制信號，發送給主站前置機；

主站服務器分別設置各設備退出運行，計算配電網的電壓電流分布，并與正常電壓電流值進行比較，如果均不超出正常運行范圍，則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，最后按遙控報文格式組織開關操作命令信號，發送給主站前置機；

主站服務器利用接收到的歷史電壓電流信號、預測負荷數據、預測分布式電源出力和電網結構對配電網進行評估，比較負荷變化前后各種運行方式下的功率分布和電壓的變化情況，輸出當前配電網結構、有功電源或無功電源不能滿足負荷及其變化的情況，以及調整配電網結構、有功電源或無功電源的策略。