基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，包括以下步骤：1）智能馈线终端周期性检测线路是否正常，正常则各智能馈线终端执行周期性自检，不正常则进入步骤2）；2）网络保护启动判断，若不符合启动判据，程序结束；若符合启动判据，激活网络保护程序，进入步骤3）；3）进入故障定位程序，判断故障隔离标志是否已经置位，若否，进入步骤4），若是，进入步骤5）；4）进入故障隔离程序；5）进入一次重合闸程序；判断重合闸是否成功，若否，进入步骤6），若是，进入步骤7）；6）进入负荷转供程序；7）进入标志位复位程序；8）程序结束。本发明专利技术能及时发现、预防和隔离各种潜在隐患，并自主修复故障并快速恢复供电。

【技术实现步骤摘要】
基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法
本专利技术涉及智能配电领域，特别涉及一种基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法。
技术介绍
智能配电网自愈控制是解决我国配电网长期以来存在的设备利用率低、供电可靠性低、线损率高等关键问题的核心技术，是解决分布式电源大量接入的关键技术，是现代电网技术发展的必然选择。配电系统中最早体现自愈控制的是馈线自动化(FeederAutomation，FA)技术，即从变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化。馈线自动化技术的核心内容是配电网在事故状态下的故障检测、故障隔离、负荷转移和供电恢复控制。配电自动化(DistributionAutomation，DA)技术是在馈线自动化的基础上，结合以配电SCADA为核心的配电管理系统，实现对整个配电系统在正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和管理的技术。智能配电网自愈控制的目标是在配电网运行过程中及时发现、预防和隔离各种潜在隐患，优化系统运行状态并有效应对系统内外发生的各种扰动，在故障情况下维持系统连续运行、自主修复故障并快速恢复供电，通过减少配电网运行时的人为干预，降低扰动或故障对电网和用户的影响，降低停电次数，极大减少用户停电时间和停电影响用户数。传统的智能配电网自愈控制方法中，存在配网线路中电流和时间级差配合实现困难的问题，并且控制效果都不太理想。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种能够在配电网运行过程中及时发现、预防和隔离各种潜在隐患，使电网在故障情况下维持系统连续运行、自主修复故障并快速恢复供电的基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法。本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，包括以下步骤：1)智能馈线终端周期性检测线路是否正常，若正常，则各智能馈线终端执行周期性自检，若不正常，则进入步骤2)；2)进行网络保护启动判断，若不符合启动判据，则程序结束；若符合启动判据，则激活网络保护程序，进入步骤3)；3)进入故障定位程序，判断故障隔离标志是否已经置位，若否，则进入步骤4)，若是，则进入步骤5)；4)进入故障隔离程序；5)进入一次重合闸程序；判断重合闸是否成功，若否，则进入步骤6)，若是，则进入步骤7)；6)进入负荷转供程序；7)进入标志位复位程序；8)程序结束。上述基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，所述步骤1)中，当线路正常时，智能馈线终端执行周期性自检，智能馈线终端检查与邻居的通讯情况，如果仅有一侧邻居不能通信，则将邻居的邻居作为自己新的邻居终端，各终端更新网络拓扑信息。上述基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，所述步骤2)具体步骤为2-1)判断是否启动标志置位，若是，则进入步骤3)；若否，则进入步骤2-2)；2-2)判断是否满足躲避涌流判据，若是，则涌流标志置位，进入步骤3)；若否，则清除躲避涌流标志，开放保护功能，进入步骤2-3)；2-3)判断是否满足过流判据且不满足短路判据，若是，则向系统报告状态，然后进入步骤3)；若否，则进入步骤2-4)；2-4)判断是否满足短路判据或失压判据，若是，则网络保护启动标志置位，向系统报告状态，启动110ms定时器，然后进入步骤3)；若否，则进入步骤2-5)；2-5)判断是否满足接地判据，若是，则单相接地标志置位，向系统报告状态，然后进入步骤3)；若否，则直接进入步骤3)。上述基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，所述步骤2)中，保护启动判断判据包括过电流整定、短路电流整定、失压判断和涌流判断，其中：过电流整定：I>Ioc.op＝KrelIoc.max式中，I为线路电流测量值，Ioc.op为过电流动作值，Ioc.max为最大负荷电流，Krel为可靠系数，Krel＝1.2；短路电流整定：式中，I为线路电流的测量值；Ik.op为短路电流动作值；E为系统相电动势；Zs为终端到变电站之间的线路阻抗；Zk为智终端与邻居终端之间的阻抗；Krel为可靠系数，Krel＝1.2；c.失压判断：式中U为终端电压测量值；Uop为失压动作值；Umin为运行中可能出现的最低电压，Umin＝0.5Un，Un为系统额定电压，对10kV配电网来说，Un＝10kV；Krel为可靠系数，Krel＝1.2；d.涌流判断：式中，η为线路电流的二次谐波含量，I为线路电流的测量值，I2th为线路电流测量值中的二次谐波分量，当二次谐波电流含量超过15％时，可判断线路出现涌流。5.根据权利要求1所述的基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，其特征在于：所述步骤3)具体步骤为3-1)判断自身差分环、主差分环故障标志是否已经置位，若是，则进入步骤3-7)；若否，则启动10ms定时器，进行自身差分环差动电流计算，进入步骤3-2)；3-2)判断自身差分环内是否有故障，若是，则自身差分环故障标志置位，所有开关故障标志置位，进入步骤3-7)；若否，则进入步骤3-3)；3-3)统计本智能馈线终端内开关数量i，令j＝0；3-4)本智能馈线终端与邻居智能馈线终端交换电流数据，然后对第j个主差分环进行差动电流计算；3-5)判断第j个主差分环内是否有故障，若是，则智能馈线终端主差分环故障标志置位，第j个开关故障标志置位，进入步骤3-6)；若否，则直接进入步骤3-6)；3-6)令j＝j+1，判断j是否大于i，若是，则进入步骤3-7)；若否，则返回步骤3-4)；3-7)判断大差分环故障标志是否置位或者10ms定时是否结束，若是，则进入步骤4)；若否，则进入步骤3-8)；3-8)统计本智能馈线终端内开关数量m，令n＝0；3-9)本智能馈线终端与邻居的邻居智能馈线终端交换电流数据，然后对第n个大差分环进行差动电流计算；3-10)判断第n个大差分环内是否有故障，若是，则智能馈线终端大差分环故障标志置位，第n个开关故障标志置位，进入步骤3-11)；若否，则直接进入步骤3-11)；3-11)令n＝n+1，判断n是否大于m，若是，则进入步骤4)；若否，则返回步骤3-9)。6.根据权利要求5所述的基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，自身差分环由智能馈线终端内的所有开关组成；主差分环由馈线两端所连接的开关组成；大差分环由次相邻的终端组成，即本终端和邻居的邻居终端组成，其中自身差分环故障判据：|i1+i2+…+in|>is.set式中，i1、i2…in为自身差分环内各开关流过的电流；is.set为差动电流动作整定值；主差分环故障判据：式中，ia、ib为流过线路a侧智能馈线终端和b侧智能馈线终端的电流；is.set为差动电流动作整定值；Krel为可靠系数，Krel＝1.2；当主差分环同时满足以上两式，可判断主差分环内发生故障；大差分环故障判据：式中，ix、iy为流过线路x侧智能馈线终端和y侧智能馈线终端的电流，y侧智能馈线终端为x侧智能馈线终端邻居的邻居；is.set为差动电流动作整定值；Krel为可靠系数，Krel＝1.2；当大差分环同时满足以上两式，可判断大差分环内发生故障。上述基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，所述步骤4)具体步骤为4-1)判断智能馈线终端自身差分环、主差分环故障标志是否已经置位，若是，则进入步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，包括以下步骤：1)智能馈线终端周期性检测线路是否正常，若正常，则各智能馈线终端执行周期性自检，若不正常，则进入步骤2)；2)进行网络保护启动判断，若不符合启动判据，则程序结束；若符合启动判据，则激活网络保护程序，进入步骤3)；3)进入故障定位程序，判断故障隔离标志是否已经置位，若否，则进入步骤4)，若是，则进入步骤5)；4)进入故障隔离程序；5)进入一次重合闸程序；判断重合闸是否成功，若否，则进入步骤6)，若是，则进入步骤7)；6)进入负荷转供程序；7)进入标志位复位程序；8)程序结束。

【技术特征摘要】
1.一种基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，包括以下步骤：1)智能馈线终端周期性检测线路是否正常，若正常，则各智能馈线终端执行周期性自检，若不正常，则进入步骤2)；2)进行网络保护启动判断，若不符合启动判据，则程序结束；若符合启动判据，则激活网络保护程序，进入步骤3)；3)进入故障定位程序，判断故障隔离标志是否已经置位，若否，则进入步骤4)，若是，则进入步骤5)；4)进入故障隔离程序；5)进入一次重合闸程序；判断重合闸是否成功，若否，则进入步骤6)，若是，则进入步骤7)；6)进入负荷转供程序；7)进入标志位复位程序；8)程序结束。2.根据权利要求1所述的基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，当线路正常时，智能馈线终端执行周期性自检，智能馈线终端检查与邻居的通讯情况，如果仅有一侧邻居不能通信，则将不能通信一侧邻居的邻居作为自己新的邻居终端，各终端更新网络拓扑信息。3.根据权利要求1所述的基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，其特征在于：所述步骤2)具体步骤为2-1)判断是否启动标志置位，若是，则进入步骤3)；若否，则进入步骤2-2)；2-2)判断是否满足躲避涌流判据，若是，则涌流标志置位，进入步骤3)；若否，则清除躲避涌流标志，开放保护功能，进入步骤2-3)；2-3)判断是否满足过流判据且不满足短路判据，若是，则向系统报告状态，然后进入步骤3)；若否，则进入步骤2-4)；2-4)判断是否满足短路判据或失压判据，若是，则网络保护启动标志置位，向系统报告状态，启动110ms定时器，然后进入步骤3)；若否，则进入步骤2-5)；2-5)判断是否满足接地判据，若是，则单相接地标志置位，向系统报告状态，然后进入步骤3)；若否，则直接进入步骤3)。4.根据权利要求3所述的基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，其特征在于：所述步骤2)中，保护启动判断判据包括过电流整定、短路电流整定、失压判断和涌流判断，其中：过电流整定：I>Ioc.op＝KrelIoc.max式中，I为线路电流测量值，Ioc.op为过电流动作值，Ioc.max为最大负荷电流，Krel为可靠系数，Krel＝1.2；短路电流整定：式中，I为线路电流的测量值；Ik.op为短路电流动作值；E为系统相电动势；Zs为终端到变电站之间的线路阻抗；Zk为智终端与邻居终端之间的阻抗；Krel为可靠系数，Krel＝1.2；c.失压判断：式中U为终端电压测量值；Uop为失压动作值；Umin为运行中可能出现的最低电压，Umin＝0.5Un，Un为系统额定电压，对10kV配电网来说，Un＝10kV；Krel为可靠系数，Krel＝1.2；d.涌流判断：式中，η为线路电流的二次谐波含量，I为线路电流的测量值，I2th为线路电流测量值中的二次谐波分量，当二次谐波电流含量超过15％时，可判断线路出现涌流。5.根据权利要求1所述的基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法，其特征在于：所述步骤3)具体步骤为3-1)判断自身差分环、主差分环故障标志是否已经置位，若是，则进入步骤3-7)；若否，则启动10ms定时器，进行自身差分环差动电流计算，进入步骤3-2)；3-2)判断自身差分环内是否有故障，若是，则自身差分环故障标志置位，所有开关故障标志置位，进入步骤3-7)；若否，则进入步骤3-3)；3-3)统计本智能馈线终端内开关数量i，令j＝0；3-4)本智能馈线终端与邻居智能馈线终端交换电流数据，然后对第j个主差分环进行差动电流计算；3-5)判断第j个主差分环内是否有故障，若是，则智能馈线终端主差分环故障标志置位，第j个开关故障标志置位，进入步骤3-6)；若否，则直接进入步骤3-6)；3-6)令j＝j+1，判断j是否大于i，若是，则进入步骤3-7)；若否，则返回步骤3-4)；3-7)判断大差分环故障标志是否置位或者10ms定时是否结束，若是，则进入步骤4)；若否，则进入步骤3-8)；3-8)统计本智能馈线终端内开关数量m，令n＝0；3-9)本智能馈线终端与邻居的邻居智能馈线终端交换电流数据，然后对第n个大差分环进行差动电流计算；3-10)判断第n个大差分环内是否有故障，若是，则智能馈线终端大差分环故障标志置位，第n个开关故障标志置位，进入步骤3-11)；若否，则直接进入步骤3-11)；3-11)令n＝n+1，判断n是否大于m...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春，王炜宇，邹勇军，姜鹏，
申请(专利权)人：湖南世优电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43