一种基于超导状态信息的配电网自愈系统及其方法，其中配电网中第一馈线通过联络开关连接第二馈线，在第一馈线和第二馈线首端为变电站出口断路器，为其安装超导短路电流限制器SFCL和分布式FA控制器；为第一馈线和第二馈线上的分段开关分别配置馈线自动化测控终端FTU和分布式FA控制器；馈线自动化测控终端FTU通过互感器连接在配电网的馈线上，超导短路电流限制器SFCL直接接在配电网的馈线上，分布式FA控制器相互之间通过光纤通信系统进行信息交互。本发明专利技术基于超导短路电流限制器SFCL在配电网故障期间的超导状态的变化信息，建立基于超导状态信息的配电网自愈系统，在配电网继电保护动作之前实现配电网的故障隔离与供电恢复，实现配电网不失电情况下的快速自愈功能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网领域，具体涉及一种，是应用超导短路电流限制器在电网发生短路故障期间的信息为主要判据的配网自愈系统。
技术介绍
配电自动化(DA)是一项集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统，其目的是提高供电可靠性，改进电能质量，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。在工业发达国家中，配电系统自动化受到了广泛的重视。 我国随着新一轮配电自动化试点项目的实施，智能分布式馈线自动化系统(Feeder Automation, FA),因其不依赖于主站或子站的全局信息、一次性处理故障、对配电线路的变更具有更好的适应性、易于维护等特点逐渐受到用户的青睐，国家电网公司2009年组织制定的《配电自动化试点建设与改造技术原则》与《配电自动化技术导则》已经将智能分布式馈线自动化系统作为一种主要形式列入标准。智能分布式馈线自动化系统解决方案，总结起来主要有子站级分布式FA、馈线级分布式FA、开关级分布式FA，开关级分布式FA又分为负荷开关模式和断路器模式。为保证系统运行的安全性与可靠性，目前包含故障定位、隔离和供电恢复(FaultLocation, Isolation and Supply Restoration, FLISR)的 FA 系统多通过变电站出口保护提供故障隔离启动信号；而在故障隔离完成后，则需人工或系统延时产生供电恢复启动信号。传统的配电网自愈方法由于故障期间短路电流大，需要配电网继电保护动作，在停电后实现故障隔离与非故障区域恢复供电，用户必须经历短时停电过程。超导材料在临界温度、临界磁密及临界电流密度下电阻率为零，而在正常条件下却有较高的电阻率，因而作为电网中的故障电流限制器有很好的应用前景。基于高温超导材料的短路电流限制器，已经在很多国家和地区的35/10kV电网拥有挂网运行经验，实现商业应用。通过利用短路电流限制设备产生故障隔离与供电恢复信号，具备技术实现条件。本专利技术利用超导的故障限流技术以及故障信息的获取技术，可以在配电网继电保护动作之前实现配电网的故障隔离与供电恢复，实现整个配电网不失电的情况下能够快速自愈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，可以在配电网继电保护动作之前实现配电网的故障隔离与供电恢复，实现整个配电网不失电的情况下能够快速自愈功能。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于超导状态信息的配电网自愈方法，利用超导短路电流限制器(Superconducting Fault Current Limiter, SFCL)为分布式馈线自动化系统FA提供动作信号，方法包括以下步骤 步骤A :超导短路电流限制器SFCL根据各检测点的电流大小判别是否为故障点；当检测点的电流大于等于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，则检测点判为故障点，则超导短路电流限制器SFCL向分布式馈线自动化系统FA发出故障定位信号与隔离信号；当检测点的电流小于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，不进行任何步骤。其中所述步骤A中，在故障发生后，超导短路电流限制器SFCL在200毫秒内失超，先于继电保护动作，降低短路电流，不影响原有操作规程；超导装置失超就触发发出故障定位信息与隔离信号，反应时间短，可靠性高。正常运行状态下，超导短路电流限制器SFCL处于超导状态，FA系统处于正常运行状态，配电网运行正常，采集各检测点的量测数据，根据 检测点的电流大小判别是否需要隔离故障点。所述步骤A中包括以下步骤 步骤Al :超导短路电流限制器SFCL采集各检测点的量测数据，比较检测点的电流大小和超导短路电流限制器SFCL的临界电流大小； 步骤A2 :当检测点的电流大于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，则检测点判为故障点，超导短路电流限制器SFCL进入失超状态并向分布式馈线自动化系统FA发出故障定位信号与隔离信号；当检测点的电流小于等于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，超导短路电流限制器SFCL为超导状态，FA系统处于正常运行状态，配电网运行正常，继续采集各检测点的量测数据。其中所述步骤Al之前还包括在正常运行情况下，分布式馈线自动化系统FA系统可采集实时量测数据并上传主站或数据中心。步骤B :根据超导短路电流限制器SFCL发出故障定位信号与隔离信号，分布式馈线自动化系统FA对故障点进行定位并实施隔离； 其中，所述步骤B中，当超导短路电流限制器SFCL变为失超状态，即为高阻态时，配电网的故障点电流与电压量基本处于稳定值，分布式馈线自动化系统数据采集将更为准确和稳定。所述步骤B中，分布式馈线自动化系统FA故障定位时，要考虑限流器的动作时间和转化为强阻状态后，系统量测数据的波动。所述步骤B中包括以下步骤 步骤BI :分布式馈线自动化系统FA根据故障期间的短路电流的分布情况实现故障点定位; 步骤B2 :分布式馈线自动化系统FA确认定位故障点后，分布式馈线自动化系统FA通过跳开故障点周围的分段开关对故障点实施隔离； 其中，所述步骤B2中，由于超导短路电流限制器SFCL限流作用的影响，故障点的电流大小受到限制，分布式馈线自动化系统FA在故障定位后，可直接遥控分段开关处于断开状态，无需出口断路器跳闸，因此可实现无断电隔离故障。步骤C :故障点隔离排除后，超导短路电流限制器SFCL从失超状态恢复为超导状态，同时由超导短路电流限制器SFCL向分布式馈线自动化系统FA发出供电恢复信号，分布式馈线自动化系统FA对非故障区域(即没有发生故障的区域)恢复供电； 其中，所述步骤C中，在分布式馈线自动化系统FA将故障排除后，超导短路电流限制器SFCL转为超导状态，母线与故障点间供电恢复正常；如果分布式馈线自动化系统FA无法切除故障，超导短路电流限制器SFCL则始终处于失超状态，直至出口断路器跳闸。所述步骤C中包括以下步骤 步骤Cl :分布式馈线自动化系统FA隔离排除故障点，消除短路电流后，超导短路电流限制器SFCL从失超状态恢复为超导状态； 步骤C2 :超导短路电流限制器SFCL确认故障点隔离成功后，超导短路电流限制器SFCL向分布式馈线自动化系统FA发出非故障区域负荷供电恢复信号； 步骤C3 :分布式馈线自动化系统FA接收到供电恢复信号以后，对非故障区域恢复供电； 其中，所述步骤C2中，超导短路电流限制器SFCL转为超导态后，发出故障恢复信号后， 分布式馈线自动化系统FA为非故障区域恢复供电，如果此时发生第二次故障，超导短路电流限制器SFCL将再次失超，降低短路电流大小。步骤D :故障点故障彻底排除以后(即故障点故障自动隔离以后)，分布式馈线自动化系统FA系统将选择原故障点周围分段开关进行合闸操作，实现原故障点供电恢复。其中，所述步骤D之前，巡检人员通过分闸的分段开关位置来判断故障点。本专利技术原理如下在故障电流超过SFCL的动作电流时，SFCL利用超导体从超导态到正常态阻抗急剧变化的特性进入高阻状态并维持恒定，“失超”时间t为毫秒级。利用该特性，可将SFCL的“失超”作为FA的故障隔离启动信号。FA系统收到SFCL发出的故障隔离信号以后，对故障点进行隔离。故障点成功隔离后，SFCL从“失超”态将转为“超导”态，发出非故障区域负荷恢复信号，FA系统通过调整运行方式，恢复非故本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于超导状态信息的配电网自愈方法，其特征在于，包括步骤 步骤A :超导短路电流限制器SFCL根据各检测点的电流大小判别是否为故障点；当检测点的电流大于等于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，则检测点判为故障点，则超导短路电流限制器SFCL向分布式馈线自动化系统FA发出故障定位信号与隔离信号；当检测点的电流小于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，不进行任何步骤。2.所述步骤A中包括以下步骤 步骤Al :超导短路电流限制器SFCL采集各检测点的量测数据，比较检测点的电流大小和超导短路电流限制器SFCL的临界电流大小； 步骤A2 :当检测点的电流大于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，则检测点判为故障点，超导短路电流限制器SFCL进入失超状态并向分布式馈线自动化系统FA发出故障定位信号与隔离信号；当检测点的电流小于等于超导短路电流限制器SFCL的临界电流，超导短路电流限制器SFCL为超导状态，FA系统处于正常运行状态，配电网运行正常，继续采集各检测点的量测数据。3.步骤B:根据超导短路电流限制器SFCL发出故障定位信号与隔离信号，分布式馈线自动化系统FA对故障点进行定位并实施隔离； 所述步骤B中包括以下步骤 步骤BI :分布式馈线自动化系统FA根据故障期间的短路电流的分布情况实现故障点定位; 步骤B2 :分布式馈线自动化系统FA确认定位故障点后，分布式馈线自动化系统FA通过跳开故障点周围的分段开关对故障点实施隔离； 步骤C :故障点隔离排除后，超导短路电流限制器SFCL从失超状态恢复为超导状态，同时超导短路电流限制器SFCL向分布式馈线自动化系统FA发出供电恢复信号，分布式馈线自动化系统FA对非故障区域(即没有发生故障的区域)恢复供电； 所述步骤C中包括以下步骤 步骤Cl :分布式馈线自动化系统FA隔离排除故障点，消除短路电流后，超导短路电流限制器SFCL从失超状态恢复为超导状态； 步骤C2:超导短路电流限制器SFCL确认故障点隔离成功后，超导短路电流限制器SFCL向分布式馈线自动化系统FA发出非故障区域负荷供电恢复信号； 步骤C3 :分布式馈线自动化系统FA接收到供电恢复信号以后，对非故障区域恢复供电； 步骤D :故障点故障自动隔离以后，分布式馈线自动化系统FA系统将选择原故障点周围分段开关进行合闸操作，实现原故障点供电恢复。4.根据权利要求I所述的基于超导状态信息的配电网自愈方法，其特征在于，所述步骤Al之前还包括在正常运行情况下，分布式馈线自动化系统FA系统可采集实时量测数据并上传主站或数据中心。5.根据权利要求I所述的基于超导状态信息的配电网自愈方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，黄玉辉，凌万水，于文鹏，翁嘉明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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