[发明专利]一种基于自愈控制的配电网故障处理方法

摘要

一种基于自愈控制的配电网故障处理方法，采用集中与分布协调的配电网故障自愈控制方法，信号的处理和控制策略的生成具有自适应性，在无人工干预条件下自动完成控制过程，协调继电保护装置与保护控制装置、开关与智能开关、安全自动装置的动作行为，包括电网故障自动检测、分布自愈控制和集中自愈控制三步。

主权项

一种基于自愈控制的配电网故障处理方法，其特征在于采用集中与分布协调的配电网故障自愈控制方法，信号的处理和控制策略的生成具有自适应性，在无人工干预条件下自动完成控制过程，协调继电保护装置与保护控制装置、开关与智能开关、安全自动装置的动作行为，包括电网故障自动检测、分布自愈控制和集中自愈控制三步，具体步骤如下：第一步：电网故障自动检测，其特征在于：将电网中所有电器设备纳入自动检测网络，自动检测网络采用GIS地理信息系统；第二步：电网中的设备数据分别与GIS地理信息系统中的点、线、面数据对应，点、线、面对应的设备分别存储到GIS地理信息系统中的点图层、线图层、面图层，将杆塔设为点设备，每两点设备的中间是线设备，点设备固定在线设备两端，以某一个点设备或线设备作为起点，以电流方向作为基准，按照点‑线‑点‑线‑点的方式进行检测，根据总供电源电压等级对供电源的下游设备进行连通性分析检测，包括供电范围分析检测、挂牌操作分析检测和刀闸操作分析检测；第三步：上述分析检测完成后，进行新一轮下一级电压的分析检测，依次完成对各级电压的分析检测，在每一轮的检测过程中，将不带本次检测电压级负载的点线设备设定为故障点线设备，将网络中的其他点线设备与本轮检测电压的点线设备分割开来检测；第四步：分布自愈控制步骤：电压电流互感器分别将配电网的电压、电流变换为弱电或光信号，保护控制装置与继电保护装置接收到变换后的电压、电流信号后与保护整定值进行比较，超过动作启动值时触发继电器将开关分闸，同时保护控制装置根据电压电流信号确定故障区段、单相接地和绝缘下降设备，并触发继 电器断开与故障区段相连的开关，然后搜索并合闸一个与非故障区段相连且另一端具有正常电压信号的开关，变电站的备自投装置接收到变换后的电压、电流信号和开关状态后与动作阀值比较，满足动作条件时触发继电器合上分段开关，所有变换后电压、电流信号、单相接地和绝缘下降信号、保护控制装置和备自投装置的动作情况、动作前后开关的状态以报文方式通过远程测控终端和电力通讯网络传送给主站计算机；第五步：集中自愈控制步骤：主站前置机接收到报文后对信号进行解析还原，并进行滤波处理，过滤错误信息后将信号传递给主站服务器，同时通过电力通讯网络将收到的主站服务器控制命令信号发送给远程测控终端执行相应的控制操作；主站服务器将接收到的电压电流与正常电压电流值进行比较、并进行网络拓扑连通性检查，若负荷处的电压电流不在正常值范围内、且与电源不连通时，搜索与该负荷所在区段相连且另一端具有正常电压信号的开关，计算比较这些开关所连的正常供电区段的功率储备，得到功率储备大于负荷且操作开关最少的供电方式，如果没有可行的供电方式能恢复对所有负荷的供电则根据负荷的重要性进行排序，将大于功率储备且重要性低的负荷确定为停电负荷，若负荷的电源中只有分布式电源，则生成切机、切负荷方案，并按遥控报文格式组织开关动作的控制信号，发送给主站前置机；主站服务器接收到单相接地或绝缘下降信号时，设置单相接地和绝缘下降区段退出，计算配电网各种运行方式和无功补偿方式下的电压分布、电流分布、以及负荷增长时的临界电压，与正常电压电流值进行比较，过滤得到电压和电流都没有超出正常运行范围的配电网运行方式，然后将当 前负荷下配电网的临界电压与同样运行方式下负荷增长时的临界电压进行比较，选出安全裕度最大的配电网运行方式，进一步得出当前运行方式转变为该运行方式需要进行的开关操作、电容器投切情况，以及操作顺序，并按遥控报文格式组织控制信号，发送给主站前置机；主站服务器分别设置各设备退出运行，计算配电网的电压电流分布，并与正常电压电流值进行比较，如果均不超出正常运行范围，则对历史负荷和分布式电源出力进行延拓处理，分别得出负荷和分布式电源出力的变化趋势，然后结合接收到的当前电压、电流、开关状态信号对配电网各种运行方式下的网损进行计算、比较，得到网损最小的运行方式以及由当前运行方式转变为网损最小运行方式所需要进行的操作，进一步根据新的运行方式、负荷与分布式电源出力的变化趋势，计算无功潮流和功率因数，改变无功电源出力重新计算，直到配电网的无功潮流减小、功率因数增大且大于功率因数限值、网损减小时确定为无功补偿设备的运行状态，最后按遥控报文格式组织开关操作命令信号，发送给主站前置机；主站服务器利用接收到的历史电压电流信号、预测负荷数据、预测分布式电源出力和电网结构对配电网进行评估，比较负荷变化前后各种运行方式下的功率分布和电压的变化情况，输出当前配电网结构、有功电源或无功电源不能满足负荷及其变化的情况，以及调整配电网结构、有功电源或无功电源的策略。