基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略制造技术

发明专利技术涉及一种基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略，其主要技术特点是：在配电网双环网标准结构下，在0.4kV低压侧配置备用电源自动投切装置，在0.4kV高压侧配置用户分界开关，10kV电源侧采用三遥隔离开关与分区供电恢复方式，配置统一的配电自动化管理平台并实现分级管理与维护。本发明专利技术采用负荷优先在本区域内进行转移，当区域供电能力不足时再用相邻变电站跨区转移负荷，使得负荷转移更加有序，电网运行更加安全，采用集中式控制和就地控制构成两级控制策略，使得自动化系统本身的可靠性大为提高，能够极大提高低压供电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

专利技术属于配电网
，尤其是一种基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略。
技术介绍
配电网是电力系统中连接电网和用户的重要环节。近年来，通过电源点建设、配电自动化建设等不同电压等级设备的投资和改造，10kV电网的供电可靠性和供电质量获得了大幅度提升。根据国内外配电网建设经验，供电可靠性从99.9％至99.99％的提升主要依靠网架改造，从99.99％至99.999％的提升则必须依靠配电自动化建设。配电自动化建设应以一次网架和设备为基础，结合电网接线方式、设备现状、负荷水平和不同供电区域供电可靠性要求、统筹应用集中、分布和就地式控制策略。馈线自动化实现主要有重合器式、集中式和分布式三种模式。重合器式馈线自动化是馈线自动化的最原始阶段，不需要通信系统就能实现其功能，但是短时间内多次分合、开关之间的延时配合十分繁琐、无法校验线路负荷大小等缺点决定了其只能是配电自动化的原始方式。目前，馈线自动化集中智能模式目前仍是国内配电自动化的主流，天津电力公司城市地区主要采用集中式处理模式，同时智能分布式的馈线自动化模式已经在上海、天津等发达地区开始应用并逐渐影响到其他地区。智能分布式自动化要求配电终端之间具备对等的通信条件，基于断路器的智能分布式自动化能够在线路出口保护动作之前切除故障，解决了保护速动性和选择性之间的矛盾，显著地提高馈线自动化的响应速度、大幅缩小受停电影响的用户范围。但是，上述模式也存在以下缺点：(1)故障恢复依靠开关之间的延时配合，智能化程度不足，(2)智能分布式终端需要全线一次性部署，在自动化改造时线路所有设备需要陪停；(3)智能分布式系统一般不具有控制变电站出口断路器的权限。集中式自动化是利用配电主站、配电终端与配电通信三者之间的相互配合，在馈线发生故障时，共同完成自动故障诊断和定位。其适用于任意配电网结构，故障恢复过程兼具全局最优性与电网运行安全性，可以与调度自动化系统互动。但是，由于故障区域范围需要由主站进行逻辑判断，选择性较好但速动性不足，与集中式相比故障响应速度较慢，很难将用户停电时间控制在30秒内。为了充分发挥集中式自动化的作用，减少故障恢复响应时间，需要提前在自动化系统中制定相应的自动化动作策略。但是，由于配电网长期发展造成的网架结构复杂性，实际中往往很难制定中清晰的自动化逻辑，只能采用一事一议的方案，制约了配电自动化系统的应用效果。另一方面，从我国当前配电自动化技术发展可以看出，虽然集中式配电自动化的建设可以大幅提高10kV供电可靠性，却无法管理到0.4kV侧。而0.4kV及以下电压等级的用户是最广泛的客户群，0.4kV设备运行的稳定性和可靠性直接关系到低压用户的供电服务的优质性，尤其是对于城市核心区域的重要用户，0.4kV供电可靠性越来越受到重视。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、可靠性高且运行安全的基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略，在配电网双环网标准结构下，在0.4kV低压侧配置备用电源自动投切装置，在0.4kV高压侧配置用户分界开关，10kV电源侧采用三遥隔离开关与分区供电恢复方式，配置统一的配电自动化管理平台，并采用以下步骤实现：步骤1：配电自动化平台根据采集到的故障信号识别故障点；步骤2：判断故障点位置，若故障点位于公网侧，执行步骤3；若故障点位于用户侧，执行步骤5；步骤3：启动0.4kV低压侧自动化逻辑判断策略，依次判断低压母联开关闭锁是否开放，对侧配电变压器是否有压，对侧配变与上级馈线负载率是否满足要求，若满足上述条件，执行步骤4，否则执行步骤6；步骤4：0.4kV低压自动化系统自动断开受公网故障影响的配变的受总开关，合上配电室母线联络开关，恢复对用户的供电；步骤5：若故障点位于用户内部，则用户接入点分界断路器动作；若故障点位于用户分支线，则用户分支线前端分界断路器动作；步骤6：启动变电站出口继电保护，断开故障馈线出口断路器；步骤7：10kV配电自动化系统通过三遥开关遥控隔离故障点；步骤8：判断故障隔离区段外的馈线是否存在负荷转移通道，且优先转移至本侧变电站；步骤9：安装抢修人员修复故障点，并恢复送电。进一步，在0.4kV低压侧配置备用电源自动投切装置，具体方法为：(1)10kV变电站内0.4kV智能配电终端中的受总柜和母联柜开关配置四遥功能开关，将配电终端与配电自动化系统主站直接形成主从结构；(2)0.4kV开关装置通信组网，建成0.4kV通信系统；(3)配置0.4kV智能系统平台：将站内0.4kV智能配电终端及现场总线系统设置成分布智能型系统。进一步，所述配电终端与配电自动化主站形成的主从结构为：0.4kV配电终端将借用站内现有ONU，经通信汇集型子站与主站进行通信；主站对0.4kV受总开关和母联开关实现“三遥”控制：对受总和母联开关状态进行遥测控制；对故障信息及开关状态信息及低压负荷状态进行遥信控制；对0.4kV母联开关的实时分合进行遥控控制。进一步，所述配置0.4kV智能系统平台的方法为：在配电站点的低压室或满足布置条件的其他位置装设一套嵌入式低压配电自动化管理系统，该系统包括0.4kV智能配电终端、工业交换机、0.4kV智能开关，在0.4kV智能开关设备中设置相关智能模块及通信模块，将开关设备的遥信、遥测信息通过网络传输给配电站点0.4kV智能配电终端，同时接受配电终端转发下达的控制信号和设定信息，完成相应动作。进一步，在0.4kV高压侧配置用户分界开关的方法是：用户资产故障，分界断路器立即动作，切除用户资产；分界断路器配置就地电流保护，该保护需要与变电站出口电流保护配合，动作时限不加延时、瞬时动作，动作定值低于变电站出口动作电流定值、取2-3倍额定电流；当专用用户资产范围内发生故障时，分界断路器立即动作。进一步，在10kV电源侧采用三遥隔离开关与分区供电恢复方法是：当10千伏公用电网发生故障时，变电站出口开关跳闸，双配变的低压用户和双电源专用低压负荷通过备自投瞬时优先转移到另一台配变，实现瞬时恢复供电；公用电网上的单电源专用用户和单配变低压用户需要集中式配电自动化策略控制进行负荷转移；配电自动化主站定位和隔离故障区域后，优先合入站内联络开关，将负荷从故障线路转移到同一变电站的另一条环网线路，实现负荷仍然在区内供电；如果区内线路供电能力已饱和或者发生两条电源线全停故障，再合入站间联络，将负荷转移到对侧变电站。专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术采用负荷优先在本区域内进行转移，尽量不跨区供电，当区域供电能力不足时再用相邻变电站跨区转移负荷，使得负荷转移更加有序，电网运行更加安全。2、本专利技术控制分界断路器和低压备自投能瞬时切除故障和恢复低压负荷，动作时间基本在秒级以内，采用集中式控制和就地控制构成两级控制策略，就地为主、集中为辅，使得自动化系统本身的可靠性大为提高。3、本专利技术能够极大提高低压供电的可靠性：采用该方案提升后，对于高层、多层楼房混合，双配变、单配变用户混合区域的低压供电可靠性能达到6个9(99.9999％)以上，对于纯高层楼房、纯双配变用户区域的低压供电可靠性会更高。附图说明图1是本专利技术的自动化控制流程图；图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略，其特征在于：在配电网双环网标准结构下，在0.4kV低压侧配置备用电源自动投切装置，在0.4kV高压侧配置用户分界开关，10kV电源侧采用三遥隔离开关与分区供电恢复方式，配置统一的配电自动化管理平台，并采用以下步骤实现：步骤1：配电自动化平台根据采集到的故障信号识别故障点；步骤2：判断故障点位置，若故障点位于公网侧，执行步骤3；若故障点位于用户侧，执行步骤5；步骤3：启动0.4kV低压侧自动化逻辑判断策略，依次判断低压母联开关闭锁是否开放，对侧配电变压器是否有压，对侧配变与上级馈线负载率是否满足要求，若满足上述条件，执行步骤4，否则执行步骤6；步骤4：0.4kV低压自动化系统自动断开受公网故障影响的配变的受总开关，合上配电室母线联络开关，恢复对用户的供电；步骤5：若故障点位于用户内部，则用户接入点分界断路器动作；若故障点位于用户分支线，则用户分支线前端分界断路器动作；步骤6：启动变电站出口继电保护，断开故障馈线出口断路器；步骤7：10kV配电自动化系统通过三遥开关遥控隔离故障点；步骤8：判断故障隔离区段外的馈线是否存在负荷转移通道，且优先转移至本侧变电站；步骤9：安装抢修人员修复故障点，并恢复送电。...

【技术特征摘要】
1.一种基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略，其特征在于：在配电网双环网标准结构下，在0.4kV低压侧配置备用电源自动投切装置，在0.4kV高压侧配置用户分界开关，10kV电源侧采用三遥隔离开关与分区供电恢复方式，配置统一的配电自动化管理平台，并采用以下步骤实现：步骤1：配电自动化平台根据采集到的故障信号识别故障点；步骤2：判断故障点位置，若故障点位于公网侧，执行步骤3；若故障点位于用户侧，执行步骤5；步骤3：启动0.4kV低压侧自动化逻辑判断策略，依次判断低压母联开关闭锁是否开放，对侧配电变压器是否有压，对侧配变与上级馈线负载率是否满足要求，若满足上述条件，执行步骤4，否则执行步骤6；步骤4：0.4kV低压自动化系统自动断开受公网故障影响的配变的受总开关，合上配电室母线联络开关，恢复对用户的供电；步骤5：若故障点位于用户内部，则用户接入点分界断路器动作；若故障点位于用户分支线，则用户分支线前端分界断路器动作；步骤6：启动变电站出口继电保护，断开故障馈线出口断路器；步骤7：10kV配电自动化系统通过三遥开关遥控隔离故障点；步骤8：判断故障隔离区段外的馈线是否存在负荷转移通道，且优先转移至本侧变电站；步骤9：安装抢修人员修复故障点，并恢复送电。2.根据权利要求1所述的基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略，其特征在于：在0.4kV低压侧配置备用电源自动投切装置，具体方法为：(1)10kV变电站内0.4kV智能配电终端中的受总柜和母联柜开关配置四遥功能开关，将配电终端与配电自动化系统主站直接形成主从结构；(2)0.4kV开关装置通信组网，建成0.4kV通信系统；(3)配置0.4kV智能系统平台：将站内0.4kV智能配电终端及现场总线系统设置成分布智能型系统。3.根据权利要求2所述的基于负荷分层分区转移的配电网自动化策略，其特征在于：所述配电终端与配电自动化主站形成的主从结构为：0.4kV配电终端
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐科，王浩鸣，葛荣刚，李武兴，刘聪，迟福建，李桂鑫，王学军，李慧，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津;12