[发明专利]馈线自动化系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于电力配电技术领域，尤其涉及一种在电力配电网实现馈线自动化的方法及系统。

背景技术

馈线自动化(FA)是配电自动化系统的主要功能之一。目前，主要的结构是集中式结构。在基于集中式结构的馈线自动化系统中，主站通常位于中心控制室。该主站是负责整个配电系统的运行。主站通过子站收集信号和数据，通过分析这些信号和数据来确定配电网络的状态，并做出控制和运行的决策。然后，主站产生相应的控制命令，并将产生的这些控制命令发送给子站来执行已经决定的控制和运行方案。通常，每个变电站会有一个子站，该子站对变电站负责。子站主要利用通信来实现数据，信号和控制命令在主站和馈线终端单元(FTU)的传递。每条馈线会有一个配电终端单元。配电终端单元，包括联络开关和分段开关，用于收集所在馈线的电流，电压，联络开关和分段开关的状态；用于从所收集的信息来产生电流，电压，负荷，联络开关和分段开关的状态等信号；并用于将这些信号发送给子站。基于接收到的信号，例如从子站来的故障信息，主站将通过子站来控制配电终端单元来实现一系列举措，如故障检测，故障隔离和供电恢复(FDIR)。

在这种通常的机构中，主站的作用是不可或缺的。通过子站，所有本地运行信号，如电流，电压，负荷及开关状态必须被传递到主站；并且控制命令也通过子站被传递到配电终端单元用于配电终端单元执行相应的运行方案。这种结构对通信通道，包括主站和子站之间以及子站和相应的配电终端单元之间，的带宽有很强的要求。另外，一旦通信通道出现故障，FDIR功能将失效。另一个结构缺点是通信的延时有可能带来对故障的不及时反应，这将对电力用户造成非常严重的损害。

为解决这个问题，名称为“一种无主站的输配电网络控制方法”、专利权人为“上海申瑞电力自动化科技有限公司”的中国专利CN1835334A中，提出了一种不需要主站的控制输配电网络的方法。众所周知，当馈线上发生故障，在馈线和相应变电站之间的出口断路器(CB)会立即跳闸。为处理故障，其方法包括以下步骤：(1)故障检测：相应配电终端单元检测异常信息，并将故障信息发送到馈线上的其他配电终端单元；(2)故障定位：基于故障信息，馈线上的所有配电终端单元确定故障点；(3)故障隔离：紧邻故障点的配电终端单元打开它所控制的分段开关，并命令它下游的配电终端单元来打开它们的分段开关；(4)报告开关打开：紧邻故障点的配电终端单元和它下游的配电终端单元发送分段开关的状态信息给其他配电终端单元用于打开相应的分段开关；(5)开关闭合操作合上跳开的出口断路器；(6)供电恢复：对从故障点隔离出来的节点进行供电恢复。

在CN1835334A提出的解决方案中，检测到故障的馈线终端单元将会发送故障信息给馈线上的所有其他馈线终端单元，紧邻故障点的馈线终端单元将发送命令给所有下游馈线终端单元，并且所有打开分段开关的馈线终端单元将报告它们的分段开关状态给所有馈线上的其他馈线终端单元。这样馈线终端单元之间的通信流量非常高，对馈线终端单元之间的通信通道的带宽需求也非常高。因此，当馈线上的节点发生改变，每个配电终端单元都需要重新配置。这是一个艰巨的任务，特别是对那些有大量馈线终端单元的馈线。

发明名称为“一种配电自动化系统的实现方法”、专利权人为“西安前进电器实业有限公司”的中国专利CN1305256C，公开了一种配电自动化系统的实现方法，在这种方法中，馈线监控单元监控柱上配电开关的运行状态完成当地故障处理，将实施数据传给网络通讯管理机。不同节点的通信管理机彼此通信，共同完成对相应区域的故障处理。

在CN1305256C提出的解决方案中，馈线终端单元只能控制与该馈线终端单元相连的馈线。也就是说，馈线的两端都在馈线终端单元的控制域内。但是在处理故障的供电恢复阶段，馈线终端单元需要控制在其他控制域的馈线来减少故障对电力客户的影响。

相应的，现在存在一种需求来改善现有技术来通过简单的配置去促进高效和可靠的故障处理过程。

发明内容

通过分析现有技术的以上情形，本发明提出一种解决方案，该方案对通信通道的带宽要求降低，对故障的反应高效，网络变化对馈线自动化系统的影响被限制在有限的控制域内，并且网络变化带来的馈线自动化系统的重新配置变得简单。

本发明的一方面，提出了一种实现馈线自动化系统的方法。该方法包括第一域包含第一子站，第二域包含第二子站，和第一域和第二域之间的联络开关；第一域直接对联络开关进行操作，第二域通过第一域对联络开关进行操作。