[发明专利]一种融合线路自愈的配网一体化保护方法

说明书

本发明提供一种融合线路自愈的配电网一体化保护方法，包括步骤：步骤S10、在配电网发生故障时，通过断路器动作切除故障，并实时获得配电网中故障信息，所述故障信息为配电网中的支路的过流信息；步骤S11、基于配电网的网基结构矩阵，通过对相应矩阵的运算确定类型及故障位置，并进行故障隔离；步骤S12、基于可达性矩阵对故障隔离后配网进行分区，对与联络开关相连的无源区域进行供电恢复；步骤S13、综合考虑线路过载情况、负荷灵敏性、负荷重要程度对配电网进行重构。实施本发明，可以获得具有“自愈”性质的更优良的保护控制性能。

技术领域

本发明涉及供电网技术领域，特别涉及一种融合线路自愈的配网一体化保护方法。

背景技术

现有的配电网保护方法以传统的保护方案为主，不同故障运用不同的保护方法；现有的故障定位和故障隔离技术在小电阻接地系统故障中较成熟，但在小电流接地系统中还尚未成熟；自愈主要体现与保护相互独立的故障备自投系统。

目前配电网的保护、电压无功控制、配电自动化等二次设备都是分别布置、单独建设的，各种设备之间互操作性能差、难以做到即插即用，存在重复投资、管理维护工作量大的问题。

传统的保护只负责切除故障(由于新型配网运行方式变化复杂，常规保护整定困难)，而负荷转供、供电恢复等由备自投、重合闸等安自装置或测控装置完成，难以满足更高层次的“自愈”目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种融合线路自愈的配网一体化保护方法。其为集网络化配电保护、配电网故障自愈一体化的配电网保护方案，可以使得配网保护装置可以有较为充裕的计算时间，允许采用更复杂的算法和广域信息，以获得具有“自愈”性质的更优良的保护控制性能。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例的一方面提供一种融合线路自愈的配电网一体化保护方法，包括如下步骤：

步骤S10、在配电网发生故障时，通过断路器动作切除故障，并实时获得配电网中故障信息，所述故障信息为配电网中的支路的过流信息；

步骤S11、基于配电网的网基结构矩阵，通过对相应矩阵的运算确定类型及故障位置，并进行故障隔离；

步骤S12、基于可达性矩阵对故障隔离后配网进行分区，对与联络开关相连的无源区域进行供电恢复；

步骤S13、综合考虑线路过载情况、负荷灵敏性、负荷重要程度对配电网进行重构。

其中，所述步骤S11进一步包括：

步骤S110，预先获得当前配电网所等效形成的拓扑图，其中，将配电网中的电源、母线开关、馈线分段开关、联络开关、变压器、负荷装置等效为拓扑图中节点并对节点进行编号，将节点之间的线路等效为所述拓扑图中节点之间的边；

步骤S111，根据所述配电网拓扑图构造相应的描述矩阵A，设拓扑图为一个简单的无向图，且具有M个节点，则该描述矩阵为M×M阶的方阵，当第i个节点和j个节点之间有馈线相连时，矩阵中的元素a_ij＝1，若之间没有馈线相连，则a_ij＝0；

步骤S112，在发生故障时，根据馈线终端装置所检测并传送过来的过电流信息，形成相应的M×M阶的故障信息矩阵G，所述G矩阵是非对角元素均为0的矩阵，当节点i有过电流信息的时候相应的对角元素值为1，反之为0；

步骤S113，将配电网描述矩阵A和故障信息矩阵G相乘并规格化处理后得到故障定位矩阵P，当P_ij≠P_ji时，可以判定故障发生在节点i和j之间，从而确定故障类型以及故障位置；

步骤S114，控制断开故障位置处馈线两端的断路器或者熔断器，以隔离故障。

其中，所述步骤S12包括：