[发明专利]基于分布式差动保护的故障定位、隔离及快速恢复方法

说明书

本发明提供基于分布式差动保护的故障定位、故障隔离及快速恢复方法，由就地安装的DTU(配电自动化终端)装置实现，以上功能集成到DTU装置的广域保护插件中的保护单元，保护单元通过差动保护实现故障定位，然后隔离故障和启动馈线装置重合；而备用电源转供电功能则交由具备拓扑识别及快速智能复电功能的DMS(数据管理系统)完成。

技术领域

本发明涉及广域配网方法，具体涉及一种基于分布式差动保护的故障定位、故障隔离及快速恢复方法。

背景技术

现有的广域配网方式，采用集中式方式，即广域主站实现故障定位、隔离和恢复，测控终端装置DTU子站仅仅是执行主站的分合闸指令。这种广域配网方式，各设备之间各自工作，设备功能不能够很好的相互融合使用。极大的浪费了测控终端装置DTU子站的功能。

现有的中低压配电网电力通信研究现状：

(1)PTN(分组传送网)技术应用于主网现状

目前南方电网的110kV/35kV中低压电力通信网属于地区通信网的范畴，地区通信网中的传输网主要采用基于同步数字通信、电路时分复用的SDH/MSTP(同步数字体系/多业务传送平台)技术，在不同大区业务之间安全隔离、通道的时延和误码等质量等方面非常理想。但随着技术和业务的发展，该技术的不足之处也逐渐明显：

a)以广域控制保护为代表的电力系统新业务对通信通道提出了组播/多播、业务流向、大带宽等要求。SDH/MSTP技术主要靠EOS单板提供以太网业务，不太适应组播/多播业务模型，而且EOS技术的单位byte成本不太理想；同时电力通信业务也有向IP化发展的趋势，在这种新趋势下，SDH/MSTP技术是否仍然是中低压电力通信网的最优技术，需要仔细研究论证。

b)随着国内外运营商的本地网向PTN、IPRAN(无线接入网IP化)等技术的演进，SDH/MSTP产业链逐渐开始萎缩。未来，SDH/MSTP存在停产、没有备件、版本停止维护等一系列可能的问题。

c)电网的进一步发展，对变电站精确时间同步提出了较高要求。SDH/MSTP技术暂不支持PTP时间同步协议，由于两者的技术基础大不相同，在SDH/MSTP上难以实现PTP并加以标准化。

PTN技术是一种新型的光传送网络架构，在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本(TCO)，同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。

PTN技术是中国移动的本地网主流传输技术，主要用于替代MSTP实现3G/4G基站数据回传，目前中国移动持有世界上最大的PTN网络，设备总数超过60万台。

国内电力企业一直在关注PTN的发展动态：2010年国家电网山东电网信息化建设采用了PTN技术，完成了地市PTN本地综合数据网的建设；随后河北电网农网改造、新疆昌吉电网PTN&EPON配电网、甘肃定西电力、辽宁电力、江苏电力、内蒙电力、湖南电力等都采用了PTN技术；南方电网电力调度控制中心首次开展了PTN技术承载广域控制保护业务的相关研究并搭建了示范平台，验证了控制保护业务分组数据传输的可用性，同时在基于IEEE1588V2的主备用时间源故障切换技术、高可靠一发多收组播技术等方面取得了突破。目前PTN在电力通信领域的应用，从组网规模上看，几点到几十点不等；从承载的业务来看，主要是管理信息大区业务，少量是调度数据网业务(作为备用通道)。

(2)PTN技术应用于配网现状

国家电网已经明确EPON技术作为配网通信的主流技术，近几年大力推进配网通信网的建设，进展迅速。EPON技术具有成本低、带宽大等优点，但同时也有设计复杂、网络结构难以调整、不支持精确时间同步等缺点。