[發明專利]一種基于能效提升的牽引變電站數字化與組網優化方法

有效

• 申請號: 202011131086.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112366820B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 閆兆輝;王傳啟;趙雙石;董文寬;陳東陽
• 申請（專利權）人: 天津凱發電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L41/0823;H04L41/044;H04L41/14;G06F30/20;G06F113/04;G06F111/04
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

本發明提供了一種基于能效提升的牽引變電站數字化與組網優化方法，包括以下步驟：S1、解析牽引變電站主接線圖，獲取牽引變電站分層架構模型、功能模塊及各功能模塊間的通信組網方式，定義各功能模塊的能效因子；S2、簡化牽引變電站分層架構模型，約束新分層功能；S3、依據已約束新分層功能，添加新功能模塊,定義各新功能模塊能效因子；S4、分析新功能模塊的分布情況，優化通信組網方式；S5、設置能效提升率目標值，根據S1?S4，計算能效提升率η，判斷方案的合理性，直至滿足目標值為止。本發明所述的一種基于能效提升的牽引變電站數字化與組網優化方法解決了新建數字化牽引變電站或牽引變電站數字化改造中能耗較高的問題。

技術領域

本發明屬于于牽引變電站繼電保護領域，尤其是涉及一種基于能效提升的牽引變電站數字化與組網優化方法。

背景技術

為了實現既有常規牽引變電站數字化，或新建數字化變電站，在其建設與組網之前要規劃牽引變電站的配置及組網拓撲，現有的技術方案中牽引變電站的分層架構較為復雜，一般采用“三層兩網”方式，常規牽引變電站數字化設計方案為：(1)組網方式為“三層兩網”；(2)變壓器保護采用了合并單元、智能終端獨立裝置，合并單元及智能終端均靠近斷路器安裝，保護裝置集中組屏安裝在主控室；(3)饋線保護采用了合并單元與智能終端合一裝置，合一裝置及保護裝置均安裝于27.5kV開關柜中；(4)站域保護冗余全所保護，在主控室安裝，使用點對點光纖連接所有站內合并單元及智能終端，集成備自投功能。然而常規牽引變電站數字化方案存在不足：

(1)牽引變電站分層架構較為復雜，現場施工難度大，建設成本高；

(2)網絡節點多，數據共享與轉發要經過多層多個中繼，網絡報文流量驟增，易出現網絡風暴，導致數據丟失、誤碼率高，使得牽引變電站可靠性大幅下降；

(3)過程層交換機、合并單元、智能終端及數字化保護功能模塊的光口數量明顯增多，由于光口的功率大，發熱量高，使得全站的能耗顯著增多，能效較低，同時導致裝置內部溫升明顯，加速了裝置的老化進程，降低了裝置的使用壽命，從而導致故障頻發，可靠性降低；

(4)由于分層與組網不合理，導致牽引變電站內的光纜及二次接線過于復雜，占用過多的站內空間，使得新建站或改造站的成本明顯增多，同時也使得維護難度加大，若出現故障，排查用時明顯增多，費時費力。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在克服上述現有技術中存在的缺陷，提出一種基于能效提升的牽引變電站數字化與組網優化方法以解決新建數字化牽引變電站或牽引變電站數字化改造中能耗較高的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于能效提升的牽引變電站數字化與組網優化方法包括以下步驟：

S1：解析牽引變電站主接線圖，獲取牽引變電站分層架構模型、功能模塊a₁，a₂，a₃，…，a_k，其中k為正整數，獲取各功能模塊間的通信組網方式，定義各功能模塊的能效因子a_eef1，a_eef2，a_eef3，…，a_eefk；

S2：簡化牽引變電站分層架構模型，整合臨近分層，得到牽引變電站新分層架構模型，并約束新分層功能；

S3：依據已約束新分層功能，添加新功能模塊b₁，b₂，b₃，…，b_j，其中 j為小于k的正整數，定義各新功能模塊能效因子b_eef1，b_eef2，b_eef3，…，b_eefk；

S4：分析新功能模塊的分布情況，優化各功能模塊間的通信組網方式；