[发明专利]一种实现渗透分布式电源的配电网故障隔离和恢复方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网的运行和管理领域，尤其涉及一种用于配电网的故障隔离和恢复方法。

背景技术

自上个世纪90年代以来，分布式发电发展迅速，世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础，分布式发电的发展已经成为世界各国可持续发展的标尺。

我国分布式发电发展较晚，近年来，清洁能源分布式发电才开始起步。近年来，我国分布式电源发展迅速。

目前，分布式电源的大量快速发展，对于国家扶持政策和电网的入网支持提出了严峻的挑战。

随着大量分布式发电接入城市配电网，会带来电能质量、对继电保护的影响、短路电流分布、孤岛运行等诸多新的技术和管理问题。而当分布式电源渗透到10kV馈线上时，原有的馈线自动化解决方案不能处理馈线故障问题。当馈线上发生故障时，变电站出口电源和馈线上的分布式电源都会给故障点的故障电流带来贡献，故故障电流是双向的，这样原有馈线自动化中配网终端的故障检测机制要重新设计；另一方面，故障处理和恢复过程中，分布式电源给供电服务恢复从技术和管理方面都带来很多需要考虑的问题。

馈线自动化是配网自动化的重要组成部分，它能迅速隔离故障，恢复非故障区域的供电，提高配网的供电可靠性。

目前，国内、外的研究主要的焦点在于分布式电源对配网保护的影响、配网潮流的变化部分，专门研究含DG（distribute dgeneration，分布式电源）的馈线自动化解决方案比较少。

在国内，燕山大学学者卢志刚、董玉香在《电力系统自动化》2007年第一期上发表了文章“含分布式电源的配电网故障恢复策略”，提出了一种新的考虑DG的故障恢复策略，在有意识的孤岛运行模式下，采用改进的前推回代法对含有DG的配电网计算了配网潮流，给出了考虑DG的配电网故障恢复步骤和实例仿真。

公告日为2011年1月19日，授权公告号为CN 101552461B的中国发明专利，公开了一种“含分布式电源配电网保护方法”，其对于在配电网母线处接有一个或一个以上的分布式电源的情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；对于在配电网非母线之处接有至少一个分布式电源的情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护方式。可见，该技术方案主要通过对传统的电流保护配置进行改进，来保证含DG配电系统故障的可靠切除。由于其只是局限于传统的常规继电保护系统，且其发明目的是对发生故障的分布式电源的迅速切除，没有从整个配电网络的角度来观察、解决问题，缺乏整体电网调度和管理的视野，不能适应现在已经智能化的配电网的运行、调度和管理水平。

至于含分布式电源的馈线自动化FA（feeder automation）解决方案，未见有开发应用，在供电公司也没有应用实例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现渗透分布式电源的配电网故障隔离和恢复方法，其基于智能分布式馈线自动化模式，来实现包含有分布式电源的配电网的故障隔离和恢复过程，其故障排除和恢复过程中智能化程度高，判断迅速、准确，逻辑条件可根据电网的实际拓扑结构进行修改和补充，为包含有分布式电源的配电网的调度和运行管理提供了保证。

本发明的技术方案是：一种实现渗透分布式电源的配电网故障隔离和恢复方法，包括配电网的故障隔离和恢复，其特征是：

1-1)所述的配电网故障隔离和恢复方法基于智能分布式馈线自动化模式来实现渗透分布式电源的配电网故障隔离和恢复；

1-2)在满足“故障启动”条件后，把各FA智能子站控制器组成一个队列进行连续监视，并且各FA智能子站控制器之间共享馈线线路的电压、开关位置、故障状态、分布式电源的接入状态等信息；

1-3)发生故障所在馈线开关控制器在获悉相关信号后进行故障判断，故障点前后的开关执行“跳闸”动作，从而将故障自动切除；

1-4)通过各FA智能子站控制器之间的对等通讯，组内其它开关得到关于哪个开关已经切除的信息；

1-5)依据故障隔离逻辑和故障恢复逻辑，每个开关将根据自己在馈线中的位置，自动决定是否执行“闭合”操作，按“恢复过程”迅速恢复对该线路正常区间的供电；

1-6)如果满足并网条件，分布式电源自动进行“同期并网”运行；

1-7）执行故障后处理操作。