[發明專利]基于超導狀態信息的配電網自愈系統及其方法

有效

• 申請號: 201210155502.2
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102684308A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 劉東;黃玉輝;凌萬水;于文鵬;翁嘉明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H7/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及配電網領域，具體涉及一種基于超導狀態信息的配電網自愈系統及其方法，是應用超導短路電流限制器在電網發生短路故障期間的信息為主要判據的配網自愈系統。

?

背景技術

配電自動化（DA）是一項集計算機技術、數據傳輸、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統，其目的是提高供電可靠性，改進電能質量，向用戶提供優質服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。在工業發達國家中，配電系統自動化受到了廣泛的重視。

我國隨著新一輪配電自動化試點項目的實施，智能分布式饋線自動化系統(Feeder?Automation，FA)，因其不依賴于主站或子站的全局信息、一次性處理故障、對配電線路的變更具有更好的適應性、易于維護等特點逐漸受到用戶的青睞，國家電網公司2009年組織制定的《配電自動化試點建設與改造技術原則》與《配電自動化技術導則》已經將智能分布式饋線自動化系統作為一種主要形式列入標準。智能分布式饋線自動化系統解決方案，總結起來主要有子站級分布式FA、饋線級分布式FA、開關級分布式FA，開關級分布式FA又分為負荷開關模式和斷路器模式。

為保證系統運行的安全性與可靠性，目前包含故障定位、隔離和供電恢復?(Fault?Location,?Isolation?and?Supply?Restoration，FLISR)?的FA系統多通過變電站出口保護提供故障隔離啟動信號；而在故障隔離完成后，則需人工或系統延時產生供電恢復啟動信號。

傳統的配電網自愈方法由于故障期間短路電流大，需要配電網繼電保護動作，在停電后實現故障隔離與非故障區域恢復供電，用戶必須經歷短時停電過程。

超導材料在臨界溫度、臨界磁密及臨界電流密度下電阻率為零，而在正常條件下卻有較高的電阻率，因而作為電網中的故障電流限制器有很好的應用前景。基于高溫超導材料的短路電流限制器，已經在很多國家和地區的35/10kV電網擁有掛網運行經驗，實現商業應用。通過利用短路電流限制設備產生故障隔離與供電恢復信號，具備技術實現條件。本發明利用超導的故障限流技術以及故障信息的獲取技術，可以在配電網繼電保護動作之前實現配電網的故障隔離與供電恢復，實現整個配電網不失電的情況下能夠快速自愈。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于超導狀態信息的配電網自愈系統及其方法，可以在配電網繼電保護動作之前實現配電網的故障隔離與供電恢復，實現整個配電網不失電的情況下能夠快速自愈功能。

為實現上述目的，本發明提供一種基于超導狀態信息的配電網自愈方法，利用超導短路電流限制器?(Superconducting?Fault?Current?Limiter,?SFCL)為分布式饋線自動化系統FA提供動作信號，方法包括以下步驟：

步驟A：超導短路電流限制器SFCL根據各檢測點的電流大小判別是否為故障點；當檢測點的電流大于等于超導短路電流限制器SFCL的臨界電流，則檢測點判為故障點，則超導短路電流限制器SFCL向分布式饋線自動化系統FA發出故障定位信號與隔離信號；當檢測點的電流小于超導短路電流限制器SFCL的臨界電流，不進行任何步驟。

其中所述步驟A中，在故障發生后，超導短路電流限制器SFCL在200毫秒內失超，先于繼電保護動作，降低短路電流，不影響原有操作規程；超導裝置失超就觸發發出故障定位信息與隔離信號，反應時間短，可靠性高。正常運行狀態下，超導短路電流限制器SFCL處于超導狀態，FA系統處于正常運行狀態，配電網運行正常，采集各檢測點的量測數據，根據檢測點的電流大小判別是否需要隔離故障點。

所述步驟A中包括以下步驟：

步驟A1：超導短路電流限制器SFCL采集各檢測點的量測數據，比較檢測點的電流大小和超導短路電流限制器SFCL的臨界電流大小；

步驟A2：當檢測點的電流大于超導短路電流限制器SFCL的臨界電流，則檢測點判為故障點，超導短路電流限制器SFCL進入失超狀態并向分布式饋線自動化系統FA發出故障定位信號與隔離信號；當檢測點的電流小于等于超導短路電流限制器SFCL的臨界電流，超導短路電流限制器SFCL為超導狀態，FA系統處于正常運行狀態，配電網運行正常，繼續采集各檢測點的量測數據。

其中所述步驟A1之前還包括：在正常運行情況下，分布式饋線自動化系統FA系統可采集實時量測數據并上傳主站或數據中心。

步驟B：根據超導短路電流限制器SFCL發出故障定位信號與隔離信號，分布式饋線自動化系統FA對故障點進行定位并實施隔離；