一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法技术

本发明专利技术公开了一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法，本发明专利技术基于开放式通信方式在配电终端上实现分布式FA机制，充分利用IEC61850开放式通信体系，动态生成拓扑联接模型，并实时更新，在无需配电主站的情况下，在变电站出口保护动作前，快速精准地定位故障点、隔离故障点、最大限度恢复非故障区域供电,具有成本低、不依赖单一控制单元、处理速度快的优点。

A distributed feeder automation decision method based on open communication

The invention discloses a distributed feeder automation decision method based on the realization of open communication, the invention of open communication mode in distribution terminal based on distributed FA mechanism, make full use of IEC61850 open communication system, dynamic topology connection model, and real-time updates, without distribution master station under the condition of protection in export substation movement, fast and accurate fault location, fault isolation, the maximum recovery of non fault area power supply, has the advantages of low cost, not dependent on a single control unit, speed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法，属于电力系统及其自动化领域。
技术介绍
我国的配电网络经改造后有“手拉手”环网开环运行、多电源开环运行、“双环网”开环运行、“花瓣型”闭环运行等多种拓扑结构。从馈线自动化控制方式来看，现有的控制方式有集中控制模式和分布式控制模式。集中式控制方法由配电自动化终端采集故障信息，上送到配电自动化主站，由主站FA集中进行故障定位，并通过下发远方控制命令到配电终端完成故障隔离及非故障区供电恢复。该方法有诸多不足之处：主站系统建设规模极其庞大、成本高；故障处理依赖单一主站，对主站可靠性要求很高；故障处理速度较慢。而分布式控制模式具有成本低、不依赖单一控制单元、处理速度快的优点，但是目前分布式馈线自动化决策方法只能处理“手拉手”环网开环运行和简单的多电源开环运行结构的故障，不能满足较为复杂的网络结构配电网故障处理需求，如“双环网”开环运行、“花瓣型”闭环运行等拓扑结构。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法，包括以下步骤，步骤一，根据配电网实际线路拓扑自主生成拓扑联接模型；步骤二，发生故障后，线路拓扑中相应的配电终端采集过流信息，通过与其他配电终端进行信息交互，定位故障点，并根据故障点位置，发送跳闸信号，跳开故障点两端开关，隔离故障点；步骤三，隔离成功信号传递到控制联络开关的配电终端，由该配电终端合闸联络开关，恢复非故障区供电。生成拓扑联接模型的过程为，将配电网分解为多个树状网络，在树林之间建立衍生枝，通过IEC61850标准提供的数据模型和逻辑节点对网络的搜索规则的制定，依据配电终端之间交互的拓扑位置信息，建立配电网中各开关节点间的拓扑联接模型。当配电网线路拓扑发生变化时，自适应地更新拓扑联接模型。配电终端基于IEC61850标准通过点对点、点对多点的方式进行信息交互。定位故障点的原则为，配电终端依据故障点上游均有过流，故障点下游无过流的原则，定位故障点。配电终端根据线路拓扑中各个开关位置和历史负荷，交互各自信息，依据既定的判决准则，以最大程度恢复非故障区供电原则，确定所需合闸的联络开关。本专利技术所达到的有益效果：1、本专利技术基于开放式通信方式在配电终端上实现分布式FA机制，充分利用IEC61850开放式通信体系，动态生成拓扑联接模型，并实时更新，在无需配电主站的情况下，在变电站出口保护动作前，快速精准地定位故障点、隔离故障点、最大限度恢复非故障区域供电,具有成本低、不依赖单一控制单元、处理速度快的优点；2、本专利技术基于IEC61850通信标准，配电终端间交互信息可以采用点对点、点对多点结合的方式，可处理多联络、多电源网络结构，并能应用于复杂的网络结构如花瓣型、双环网等，满足了各类型复杂拓扑的配电网故障处理应用需求，有效地增强各类型拓扑的配电网供电可靠性，缩短停电时间。附图说明图1为本专利技术的流程图。图2为基于开放式通信实现的分布式馈线自动化体系结构。图3为基于开放式通信实现的分布式馈线自动化实例示意图。图4为基于开放式通信实现的分布式馈线自动化故障处理过程。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法，包括以下步骤，步骤一，根据配电网实际线路拓扑自主生成拓扑联接模型。如图2所示，配电终端之间采用基于IEC61850实现的通信方式，并和主站建立通信连接，配电终端通过点对点、点对多点的方式进行信息交互，生成拓扑联接模型的过程如下：将配电网分解为多个树状网络，在树林之间建立衍生枝，通过IEC61850标准提供的数据模型和逻辑节点对网络的搜索规则的制定，依据配电终端之间交互的拓扑位置信息，建立配电网中各开关节点间的拓扑联接模型。当配电网线路拓扑发生变化时，自适应地更新拓扑联接模型。步骤二，发生故障后，线路拓扑中相应的配电终端采集过流信息，通过与其他配电终端进行信息交互，定位故障点，并根据故障点位置，发送跳闸信号，跳开故障点两端开关，隔离故障点。定位故障点的原则为：配电终端依据故障点上游均有过流，故障点下游无过流的原则，定位故障点。步骤三，隔离成功信号传递到控制联络开关的配电终端，由该配电终端合闸联络开关，恢复非故障区供电。配电终端根据线路拓扑中各个开关位置和历史负荷，交互各自信息，依据既定的判决准则，以最大程度恢复非故障区供电原则，确定所需合闸的联络开关。上述方法基于开放式通信方式在配电终端上实现分布式FA机制，充分利用IEC61850开放式通信体系，动态生成拓扑联接模型，并实时更新，在无需配电主站的情况下，在变电站出口保护动作前，快速精准地定位故障点、隔离故障点、最大限度恢复非故障区域供电,具有成本低、不依赖单一控制单元、处理速度快的优点。上述方法基于IEC61850通信标准，配电终端间交互信息可以采用点对点、点对多点结合的方式，可处理多联络、多电源网络结构，并能应用于复杂的网络结构如花瓣型、双环网等，满足了各类型复杂拓扑的配电网故障处理应用需求，有效地增强各类型拓扑的配电网供电可靠性，缩短停电时间。为了进一步说明本方法，如图3所述，为一具体实例，开关1，2组成的配电站1加装配电终端1，开关3，4组成的配电站2加装配电终端2，其他以此类推。各配电终端之间采用IEC61850实现点对点、点对多点进行通信。变电站甲、乙出线开关采用断路器并配置具有延时保护（如0.3s）功能的保护设备；线路开关采用断路器并配置具有分布式FA功能的配电终端设备。开关6，7，9之间发生相间短路，配电终端与同一供电环路内各配电终端实现信息交互，确定故障发生在开关6，7，9之间；配电终端3，4，5分别下达跳闸指令，跳开开关开关6，7，9，实现故障隔离；配电终端间交互，确定故障隔离成功，确定由配电终端2下达合闸指令，合上联络开关2，完成非故障区恢复供电，处理结果上送主站。图4是基于开放式通信实现的分布式馈线自动化故障处理过程，整个过程，变电站出口断路器不跳闸。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一，根据配电网实际线路拓扑自主生成拓扑联接模型；步骤二，发生故障后，线路拓扑中相应的配电终端采集过流信息，通过与其他配电终端进行信息交互，定位故障点，并根据故障点位置，发送跳闸信号，跳开故障点两端开关，隔离故障点；步骤三，隔离成功信号传递到控制联络开关的配电终端，由该配电终端合闸联络开关，恢复非故障区供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，根据配电网实际线路拓扑自主生成拓扑联接模型；
步骤二，发生故障后，线路拓扑中相应的配电终端采集过流信息，通过与其他配电终端进行信息交互，定位故障点，并根据故障点位置，发送跳闸信号，跳开故障点两端开关，隔离故障点；
步骤三，隔离成功信号传递到控制联络开关的配电终端，由该配电终端合闸联络开关，恢复非故障区供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于开放式通信实现的分布式馈线自动化决策方法，其特征在于：生成拓扑联接模型的过程为，
将配电网分解为多个树状网络，在树林之间建立衍生枝，通过IEC61850标准提供的数据模型和逻辑节点对网络的搜索规则的制定，依据配电终端之间交互的拓扑位置信息，建立配电网中各开关节点间的拓扑联接模型。

【专利技术属性】
技术研发人员：封士永，刘明祥，蔡月明，夏燕东，凌秀泽，王江宁，周磊，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网福建省电力有限公司，国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32