[发明专利]一种低压配电网在线监测保护系统及方法

说明书

本发明公开了一种低压配电网在线监测保护系统及方法，涉及电力系统及其自动化领域，解决现有配电网在线监测及保护方法可靠性不足的技术问题。本发明包括基于层、域对低压配电网内的多源量测数据进行划分，包括对多源量测数据依据电压等级和地理位置进行数据区分并归类；基于域的处理包括对多源量测数据的域内处理和域间处理；基于层的处理包括对层间的变压器进线处、出线处的多源量测数据进行融合和计算；当域内发生短路故障后，域内电气量数据发生变化，利用BP神经网络算法，通过训练得到各测点电气量变化与故障位置之间的关系，并按相别进行故障判断。本发明的应用高效提升了配电网监测水平和保护性能。

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化领域，具体涉及一种低压配电网在线监测保护系统及方法。

背景技术

35kV及以下电压等级配电网是我国绝大部分城市和农村电力的电力供应系统，在保障各行各业生产和人民生活方面发挥的至关重要的作用。目前，我国配电系统供电损耗大、自动化程度低、故障处理恢复慢，严重影响了供电可靠性。另外，随着电力电子技术和新能源发电技术的不断成熟，越来越多的分布式电源接入配电网，大大增加了配电网系统的复杂性。传统配电网为单电源单向辐射状供电结构，其保护系统一般由三部分构成，包括变电站出现线处的三段式电流保护、主馈线上的自动重合闸装置以及分支线路的熔断器。然而分布式电源的接入以及网架结构的日益复杂，使得配电网中的潮流分布和故障后电流特征都发生了改变，传统的配电网保护模式已经不再适用。

随着配电自动化系统的不断完善，大量FTU、DTU、TTU、RTU和剩余电流保护装置在配电网中配置完成，配电网中可获得的量测信息越来越丰富。其中FTU(Feeder TerminalUnit)为馈线远方终端，用于测量馈线的三相参数，监控、保护配电系统中的馈线，与配电自动化主站通信，将信息提供给配电监控主站系统，执行主站对馈线及其终端设备的调节和控制。DTU(Distribution Terminal Unit)是配电终端单元，用于开闭所，环网柜，变电所的多回路数据采集、通讯、管理。TTU(Transformer Terminal Unit)是配电变压器远方终端，用于对配电变压器的信息采集和控制，它实时监测配电变压器的运行工况，保护变压器的安全运行，调整无功补偿，并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置，提供配电系统运行控制及管理所需的数据。RTU(Remote Terminal Unit)远程终端单元，通用于对现场信号、电力设备的监测和控制。RTU通常具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。剩余电流保护装置(简称漏保)，是一种有效防止电网漏电事故(生物体触电事故或设备漏电事故)的重要措施，近年来在农村低压电网中广泛使用和推广，其同样具有电气量采集以及信息传输功能，部分剩余电流保护装置甚至具备故障录波功能。但是该系统所获取的数据并未高效应用于配电网监测水平和保护性能的提升。

发明内容

针对现有配电网故障识别及定位方法的缺陷，本发明基于配电自动化平台多源量测数据，提出一种低压配电网在线监测保护系统及方法，旨在解决现有配电网在线监测及保护方法可靠性不足的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种低压配电网在线监测保护方法，基于层、域对低压配电网内的多源量测数据进行划分，包括对多源量测数据依据电压等级和地理位置进行数据区分并归类；

所述多源量测数据为同位置不同类型的电气量测量装置测量而来的电气量数据；

所述电气量数据包括配电网中各测量点处的电压、电流、有功功率和无功功率；

所述多源量测数据基于层划分为通过电气量数据采集装置来源的不同电压等级划分为不同层，同一层内的多源量测数据在相同电压等级；

所述多源量测数据基于域划分为通过电气量数据采集装置来源的地理区域与连接关系划分为不同域；

同一层内，不同连接支路的多源量测数据划分为不同域；