[發(fā)明專利]一種城市配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610099170.9
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105529705A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林福
• 申請（專利權(quán)）人: 林福
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 段秋玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)是聯(lián)系電力負(fù)荷與大電網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)，在我國典型的電壓等級為10/6/20KV， 社會生產(chǎn)生活水平的提高要求配電網(wǎng)具有更高的供電安全性與可靠性。配電網(wǎng)中分支和級聯(lián) 開關(guān)多、運行方式靈活、中性點不直接接地、多種能源形勢的小容量分布式電源多點接入、 負(fù)荷和分布式電源出力具有很強的不確定性、三相不平衡、故障率高、量測點覆蓋率低，這 些特點使得配電網(wǎng)的控制非常困難，其控制水平遠(yuǎn)落后于輸電網(wǎng)。

目前，配電網(wǎng)中只實現(xiàn)了簡單的保護(hù)和控制功能，當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生故障時，通過安 裝在饋線首端的繼電保護(hù)裝置切除故障，一些饋線中裝有負(fù)荷開關(guān)和饋線終端單元，每個饋 線終端單元及時采集流過負(fù)荷開關(guān)的電流、電壓及開關(guān)狀態(tài)等信號，并通過通訊網(wǎng)絡(luò)上送到 主站計算機，主站計算機根據(jù)饋線終端單元上傳的數(shù)據(jù)判斷出故障發(fā)生的區(qū)域，然后通過遙 控指令，由饋線終端單元執(zhí)行相應(yīng)的負(fù)荷開關(guān)分合閘操作，將故障區(qū)隔離、恢復(fù)無故障區(qū)域 的供電，以縮小停電區(qū)域。正常時，對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，但由于以一個時間斷面 的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，未考慮負(fù)荷、分布式電源出力的變化趨勢，無法獲得優(yōu)化 效果，并且沒有發(fā)揮分布式電源/微網(wǎng)/儲能裝置的作用。目前實現(xiàn)的配電網(wǎng)控制中，缺 乏從絕緣缺陷到發(fā)生單相接地故障、以及發(fā)展為相間短路過程的預(yù)警監(jiān)測、分析與控制。

與傳統(tǒng)控制模式相比，自愈控制技術(shù)具有自治性、智能性、適應(yīng)性、協(xié)調(diào)性、主動 性和社會性等優(yōu)良特征，使被控對象具備很強的自我愈合、自我防治、自我免疫能力，因此 在通訊、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中紛紛提出了自愈控制方案，目前自愈控制在電網(wǎng)中的應(yīng)用只針對于 35KV以上電網(wǎng)。為了防止出現(xiàn)大面積停電，在被中斷供電后，配電網(wǎng)要有自我恢復(fù)供電的 能力，要求開展配電網(wǎng)規(guī)劃和改造工作，建成堅強的配電網(wǎng)，提高供電能力和可靠性，確保 電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展及人民生活水平不斷提高的要求。因此，需要研究并 實現(xiàn)配電網(wǎng)的一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)、通訊網(wǎng)和自動化的有效集成與協(xié)調(diào)控制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠有效減少人 工拉路帶來的非計劃停電時間，使每條非故障線路停電時間控制在秒級以內(nèi)，保證了電力系 統(tǒng)安全運行，提高了配電網(wǎng)供電可靠性，減少了停電造成的經(jīng)濟損失；實現(xiàn)配電網(wǎng)始終向更 健康狀態(tài)轉(zhuǎn)移，提高配電網(wǎng)供電安全性、可靠性、優(yōu)質(zhì)性和經(jīng)濟性，增強應(yīng)急能力的目標(biāo)的 城市配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種城市配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)，包括通過通訊模塊相連的 前置主機處理器和監(jiān)控主機處理器，電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、節(jié)點信號采集 模塊、分合閘信號輸出模塊分別與前置主機處理器相連，所述電流信號采集模塊的輸入端與 套設(shè)于母線下轄出線上的零序電流互感器相連，電流信號采集模塊的輸出端與前置主機處理 器相連；所述電壓信號采集模塊的輸入端與母線電壓互感器相連，電壓信號采集模塊的輸出 端與前置主機處理器相連；所述節(jié)點信號采集模塊的輸入端與設(shè)于母線下轄出線上的開關(guān)柜 節(jié)點信號回路相連，節(jié)點信號采集模塊的輸出端與前置主機處理器相連；所述分合閘信號輸 出模塊的輸入端與前置主機處理器相連，分合閘信號輸出模塊的輸出端與開關(guān)柜分合閘信號 回路分別相連；故障選線模塊、故障統(tǒng)計分析模塊、分合閘控制模塊、存儲模塊和輸入輸出 模塊分別與監(jiān)控主機處理器相連。

本發(fā)明還公開了一種城市配電網(wǎng)自愈控制方法，采用集中與分布協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)自愈 控制方法，信號的處理和控制策略的生成具有自適應(yīng)性，在無人工干預(yù)條件下自動完成控制 過程，協(xié)調(diào)繼電保護(hù)裝置與保護(hù)控制裝置、開關(guān)與智能開關(guān)、安全自動裝置的動作行為，包 括分布自愈控制和集中自愈控制兩步，具體步驟如下：