[发明专利]一种计及网络性能约束的配电网保护配置方法

说明书

本发明提供一种计及网络性能约束的配电网保护配置方法，通过考虑配电网通信网络的通道约束，实现了配电网保护的层次化实现方法，最大程度的利用网络通道资源，在不提升硬件配置的基础上实现保护性能的最大化提升，保护从简单的主保护与后备保护配置升级到多层化配置，提高了配电网故障处理的合理性，保障了供电目标的可靠性。属于通信技术领域。

技术领域

本发明涉及一种计及网络性能约束的配电网保护配置方法，属于通信技术领域。

背景技术

网络实现的配电网保护方式，在近几年得到提出与发展。现有的技术方法中，对保护的配置往往仍是按照差动保护部署主保护，采用扩大差动的方式部署后备保护，以避免互感器采样失效、开关跳闸失效等情况，该方式能够简单适应配电网保护需求，但是没有实现通信通道的最大化利用，另一方面，单一的主保护配置与后备保护配置也可能无法适应复杂的故障情况，没有多层级的保护实现方法，保障配电网的可靠性。

随着通信技术的发展，给配电网保护带来了新的实现方式，通过通信网络的支撑与采样值的共享，配电网保护从就地采样值利用、到元件各端采样值利用向区域多信息综合利用的方式进行演化与发展。通信网络实现的配电网保护由于采样范围的扩展，可以给配电网提供逐级扩张的后备保护。为实现网络实现的配电网保护的最优配置，本专利考虑了配电网通信网络的通道约束，为配电网提供可靠的保护配置策略。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及网络性能约束的配电网保护配置方法，在通信网络约束边界的条件下，实现配电网保护的最优化配置方法。

为解决上述问题，拟采用这样一种计及网络性能约束的配电网保护配置方法，具体实现流程如下：

1)初始化，对配电网一次拓扑进行收集，取得电力网络拓扑模型，完成层次化保护配置变量集合的刻画；

2)建立保护配置变量与通信网络拓扑的映射关系，获取各种保护配置在通信网络中的信息流路径；

3)根据信息流路径，建立基于保护配置变量集合的通信性能约束；

4)基于1)网络拓扑分析，确定每个层级保护在处理某一类型故障中的负荷损失大小；

5)计及保护可信度，计算各层级保护在处理某一故障的综合负荷损失大小；

6)计及故障发生概率，计算全局的综合负荷损失大小；

7)根据优化目标与性能约束，实现保护配置变量的求解。

本方法的形成需要覆盖变量刻画与表达、通信约束条件刻画以及保护性能评价三个方面，为实现该方法，需要以下模块进行参与：

1)网络分析模块

定义保护配置情况为优化变量，根据电力网络连接分析，确定在配电系统中，可以实现的最大化保护配置方法；

根据元件的数量与规模，确定主保护配置变量集X₀{x₀₍₁₎,x₀₍₂₎,…,x_0(i)}，其元素表示第x_0(i)套主保护是否实际配置，当x_0(i)等于1时，表示该套主保护将被配置，否则为零，根据元件的关联情况，形成后备保护配置变量集，其中，与相邻元件构成的后备保护称为I级后备保护X_I{x_I(1),x_I(2),…,x_I(i)}，与下一级相邻元件构成的后备保护称为II级后备保护X_II{x_II(1),x_II(2),…,x_II(i)}，以此类推；