[发明专利]用于配电网络的控制的系统和方法

说明书

技术领域

这里所公开的主题涉及采用来自一个或者多个变电站的多条馈电 线控制配电网络的系统和应用。

背景技术

配电网络(即，电网)总的来说由通过开关和其他场设备连接在 一起的多段组成，并且整体从一个或多个电源馈电。当这些网络采用 有源设备时，其中这些有源设备可以感测形成在网络中的电力电路的 状态并且区分各个不同的段(例如，受控开关，自动重合闸，等等)， 那么在网络的给定段内部的电力故障情形下可以在全部相或者单相上 隔离故障段，之后给剩余的段恢复供电。

在正确的位置上实现这种功能的典型系统受到简单的电力网络拓 扑的限制，典型地采用最大两条馈电线，和/或单个变电站，另外限制 了电网中可识别并且可隔离的互连，分裂(split)以及段的数量。

用于诸如类似网格的电网之类的多个复合电网的许多控制系统要 求控制所有变电站操作的集中配电管理系统或者中央控制器。可替换 地，控制系统可以采用用于复合电网的分布式逻辑控制器。然而，这 种分布式逻辑控制系统总的来说要求采用相同类型的控制设备，这些 控制设备通常来自相同的电源，分布在整个配电网上。此外，在网络 中加入控制设备和/或场设备可要求现有控制设备进行结构变换。

此外，这种系统不能少于三相恢复，除非对于整个配电网采用单 个中央控制器。

因此典型的方案或者集中化，或者在分布式实现方式的情形下， 由于拓扑局限性而局限于所解决的电网布局的类型和范围。因此，这 些方案的能力受到限制，并且通常要求更熟练的工程师，用于构建用 于非典型电网布局的控制设备。

因此，在本领域中仍然需要这种网络控制系统和方法，其构造成 模块化的，分布式的，可扩展的以及简单的，在仍然能够与任何单相 或多相电网布局一起工作的同时不需要改变节点。

发明内容

根据一个方面，本发明提供一种用于控制多馈电线配电网络的系 统。该网络包括第一网络部分和第二网络部分(sector)，其中第一网 络部分包括连接到第一电源的第一多个设备，第二网络部分包括连接 到第二电源的第二多个设备。该系统包括第一控制器和第二控制器。 该第一控制器配置成控制第一网络部分的操作并且与第二控制器交换 数据，第二控制器配置成控制第二网络部分的操作并且与第一控制器 交换数据。

根据另一方面，本发明提供一种用于控制包括多个控制器的多馈 电线配电网络的方法。该方法包括i)接收第一控制器中的故障状态， 该第一控制器构造成控制该网络的第一部分中的连接到第一电源的第 一多个开关，该故障状态表示第一部分的故障段中的故障；ii)通过打 开第一部分中围绕该故障段的该第一多个开关中的一个或多个而隔离 第一部分中的故障；以及iii)与第二控制器进行通信，以请求向第一 部分中的一个或多个被隔离段恢复供电。

根据另一方面，本发明提供一种用于控制多馈电线配电网络的方 法。该网络至少包括构造成控制第一网络部分的第一变电站控制器， 其中该第一网络部分包括在配电网络中的第一多个设备。该方法包括 i)产生表示第一多个设备中的每个设备的特性的第一组数据；ii)产生 用于该第一网络部分的第一多维数据阵列，该第一数据阵列包括第一 多个阵列元素，第一多个阵列元素中的每个元素表示第一多个设备中 的一个设备的特性；以及iii)采用第一数据阵列控制该第一多个设备 的操作。

根据另一方面，本发明提供一种控制多馈电线配电网络的计算机 程序产品，该多馈电线配电网络具有包括连接到电源上的多个设备的 至少一个网络部分。该程序包括存储介质，该存储介质可由处理器读 取，存储用于由处理器执行的指令。该指令执行一种方法，该方法包 括i)产生表示多个设备中的每个设备的特性的数据；ii)为该至少一 个网络部分产生多维数据阵列，该数据阵列包括多个阵列元素，该多 个阵列元素的每个阵列元素表示该多个设备中的一个设备的特性；以 及iii)采用该多维数据阵列来控制该多个设备的操作。

应该清楚，本发明提供了用于控制配电网络的分布式以及模块化 系统和方法，其能在一个或多个网络变电站的控制器之间提供对等通 信，用于在一相或多相中恢复从多个电源向故障段恢复供电。所述系 统和方法使得网络可以扩展而不需要重新构造网络上使用的设备。在 任何情形下，本发明各个方面的另外的目的，特点和优点将结合附图 从下面的详细描述中变得更加明显，其中在几幅附图中类似的附图标 记表示对应的部件。