[发明专利]一种多联络复杂配电网故障自愈系统及方法

说明书

本发明公开了一种多联络复杂配电网故障自愈系统及方法，故障自愈系统包括至少两个变电站，变电站连接若干配电节点，配电节点与相邻的配电节点互相连接，配电节点、由配电节点供电的若干用电终端和配电节点以及用电终端间的线路组成一个配电区域，配电区域内存在至少一条线路与相邻的配电区域内的一条线路连接；故障自愈方法包括断开配电节点，配电故障定位，非故障支路恢复供电，故障隔离，故障支路恢复供电。本发明将配电网分为变电站、配电节点和储能库、用电终端三级进行网状连接，利用储能库辅助配电网供电恢复来提升配电网故障自愈能力，缩短故障自愈时间。

技术领域

本发明涉及智能配电网技术领域，尤其是涉及一种多联络复杂配电网故障自愈系统及方法。

背景技术

配电网位于电力系统的末端，起到连接电力系统和用电用户并分配电能的重要作用。随着经济发展与社会进步，用户对配电网的安全运行与可靠供电提出了更高的要求。因此配合现有技术发展的智能配电网成为当下的热门研究方向。智能配电网的一个重要特征是故障后能够进行主动自愈控制，完成故障隔离与非故障区的供电恢复。

在中国专利文献上公开的“一种配电网分布式故障自愈控制方法”，其公开号为CN106953306A，公开日期2017-07-14，步骤包括：由区域代理配电终端定时查询通信网络的延时和误码情况，根据延时和误码将通信网络分为三级，若网络延时小于10ms且短字节无误码，则发布A级网络通告；若网络延时在10~100ms之间且短字节无误码，则发布B及网络通告；若网络延时大于100ms或者短字节有误码，则发布C级网络通告；根据发布的网络通告等级启用相应的FA策略，A级采用查询式FA，B级采用允许式FA，C级采用就地控制模式。该配电网分布式故障自愈控制方法可以最大程度恢复供电区间，提高供电可靠性。但是当下城市中分布有越来越多的储能站和微型新能源发电点，该配电网故障自愈控制方法并没有考虑到如何结合储能站和新能源电能来提升配电网的故障自愈能力和供电恢复速度。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中没有充分利用分布在电网各处的储能设备和新能源电能来进一步提升配电网故障自愈能力的问题，提供了一种多联络复杂配电网故障自愈系统及方法，将配电网分为变电站、配电节点和储能库、用电终端三级进行网状连接，利用储能库辅助配电网供电恢复来提升配电网故障自愈能力，缩短故障自愈时间。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种多联络复杂配电网故障自愈系统，其特征在于，包括至少两个变电站，所述变电站连接若干配电节点，所述配电节点与相邻的配电节点互相连接，所述配电节点、由所述配电节点供电的若干用电终端和所述配电节点以及所述用电终端间的线路组成一个配电区域，所述配电区域内存在至少一条线路与相邻的配电区域内的一条线路连接。

本发明将配电网分为三个层级，变电站所在层级用于电能的输出为配电网供电；配电节点所在的层级用于电能的分配，用电终端作为配电网的最末端则是电能的消耗端。各个层级内部先进行组网，然后在层级之间进行电能的传输连接，同时将整个配电网分成若干个配电区域的组合，各个配电区域的边界重合。一个配电区域内包含有一个配电节点和若干个用电终端以及配电节点和用电终端间的线路，在正常工作时，配电节点只负责自身所在的配电区域内的用电分配。因此当产生故障时，只需要隔离故障所在的配电区域就不会对其余的配电网产生影响，此时只需要对隔离的配电区域进行故障自愈处理。

作为优选，故障自愈系统还包括若干储能库，所述任意一个储能库能与距离最近的三个储能库进行电能传输组成储能网络，所述储能网络能储存配电节点的剩余电能和接入电网的新能源电能，所述储能网络能给配电网供电。

本发明中特意考虑了储能库在配电网故障自愈中的作用，储能库首先组网并成一个储能网络，任意一个储能库都能和相邻的三个储能库之间进行能量传输。同时储能网络和配电节点组成的网络处在同一个层级，储能网络既与配电节点网络相连，又直接与用电终端相连。能储存配电网中的剩余电能，各个微型站点的新能源电能；同时还能将电能接入配电网作为电能补充，或直接对部分用电终端供电。