配电网单相接地故障网络重构方法技术

一种配电网单相接地故障网络重构方法，故障后将所有供电恢复区域分为两个群，与故障线路处于同一段母线的分支电路划分为群A，处于不同段母线的供电恢复线路划分为群B；对于两个群中的所有供电恢复线路，在电压满足约束条件的前提下，优先选择群A中网损值最小的供电恢复线路，以避免供电恢复过程中的停电，此时采取“热切换”操作，即先闭合母线联络开关，再跳开故障处断路器。而对于群B中的供电恢复线路，则采取“冷切换”措施，先跳开故障处断路器，再闭合母线联络开关。本发明专利技术技术优先选择“热切换”操作，这种操作方法充分利用了单相接地故障的特点，使配电网在正常情况下也可以带故障运行，保证了更多用户的供电质量，提高了供电可靠性，可操作性强，优越性高。本发明专利技术技术成熟，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统自动化
，适用于3 60kV中性点非有效接地电网，是一种适用于配电网单相接地故障的网络重构技术。
技术介绍
目前，配电网络重构按侧重点不同分为正常情况下的网络重构和短路故障情况下的网络重构。正常重构是指在正常运行条件下，配电网的调度员根据运行情况进行开关操作以调整网络结构，从而改变网络中的功率潮流，使负荷在各馈线之间相互转移而得到合理分配。短路故障重构是指在发生故障时隔离故障，缩小停电范围，并在故障后迅速恢复供电。当配电网发生单相接地故障时，不需要立即断开故障线路，可以带故障运行I 2个小时，因此重构时不同于上述正常运行和短路故障情况，需要考虑更多的因素。目前，针对配电网单相接地故障网络重构的方法大致可以分为3类:①组合启发式方法和最优化方法，该方法利用分支界限的最优化技术结合实际的启发式方法找到配网的最优结构，需要经过2次环网潮流计算才能确定一个开关的分合，计算量大，算法编程复杂；②人工智能方法，包括模拟退火方法、人工神经网络、基因算法等，由于计算量大，这类方法目前尚未达到实用化水平；③以开关操作引起的线损变化估算公式为基础，将负荷当成恒电流，用重构前的潮流分布估算开关操作后线损的变化，通过公式来估算每次开关操作减少的线损而不需进行潮流计算。该方法具有较好的应用前景。然而传统支路交换方法每次只能完成一个拓扑调整，之后就要计算新拓扑下的潮流分布，因此需要频繁计算配电网的潮流，导致处理时间长、处理过程烦琐。
技术实现思路
本申请的目的是克服现有方法的不足，提出的新的重构方法。该重构方法充分利用了单相接地故障的特点，提出了一种，将所有供电恢复区域分为群A和群B，优先选择群A中网损值最小的供电恢复线路，以避免供电恢复过程中的停电。本申请的技术方案如下。一种，其特征在于:配电网发生单相接地故障后，将所有备选供电恢复区域分为两个群，与故障线路处于同一段母线的各备选供电恢复线路划分为群A，与故障线路处于不同段母线的各备选供电恢复线路划分为群B ;对于两个群中的所有供电恢复线路，在电压满足预先设定的电压约束条件的前提下，优先选择群A中网损值最小的备选供电恢复线路作为供电恢复线路，采取“热切换”操作，即先闭合母线联络开关，再跳开故障处断路器。本专利技术还可以进一步优选以下技术方案。如果备选供电恢复线路各节点电压均在正常土 5%Un范围内，则认为该备选供电恢复线路满足电压约束条件，其中Un为配电网额定电压值。当A群中网损值最小的备用供电恢复线路的网损值比B群中网损值最小的备用供电恢复线路的网损值大预设的百分比值时，则选择B群中该网损值最小的备用供电恢复线路作为供电恢复线路。其中，所述预设的百分比值为10%。当群B中的该网损值最小的备用供电恢复线路作为供电恢复线路时，则采取“冷切换”措施，先跳开故障处断路器，再闭合母线联络开关。本专利技术为了获得更优效果，当备选供电恢复线路满足预先设定的电压约束条件后，还优选进一步满足下述附加约束条件:①配电网中不存在环网，并且配电网中每一个负荷点都被供电，即不存在电力孤占.②对于群A和群B中的所有备选供电恢复线路供电末端节点电压偏移在±5%以内；③配电网重构后的每条供电支路都应无过负荷的现象，若选择群B中的备选供电恢复线路作为供电恢复重构线路，则群B中供电恢复后的线路的主变也应无过负荷现象。本申请还公开了以下一种更完备详细的技术方案:一种，其特征在于，所述方法包括以下步骤:(I)策略搜索选择当配网中发生故障时，首先由故障线路K开关、即故障点下游的开关所流过的实时功率sk，得出故障下游区所失去的负荷Sltjss，同时搜索出故障下游区所有可用的备选供电恢复线路集{Circuitl, Circuit2...Circuit k};将各个备选供电恢复线路Circuit j按照是否与故障线路处于同一段母线的原则分为两个群，将与所述故障线路处于同一段母线的各备选供电恢复线路划分为群A，将与所述故障线路处于不同段母线的各备选供电恢复线路划分为群B，其中I < j < k ;(2)计算各备选供电恢复线路相关值计算出各个备选供电恢复线路Circuit j的最大可转移负荷Sctouitj、网损值DcircuitJ>电压Uctou⑴，选出群A和群B中所有最大可转移负荷Scdrcuiu大于所述故障下游区所失去的Sltjss的供电恢复线路，并按网损值从小到大的顺序分别排列在群A和群B的备选供电恢复线路表中；对上述所有备选供电恢复线路Circuit j进行潮流计算，采用现有的“功率前推电压后代”法对故障下游区进行各节点功率和电压的计算，如果各节点电压均在正常±5%Un范围内，则认为该备选供电恢复线路满足电压约束条件，在满足所述电压约束条件的同时，所述备选供电恢复线路还需要满足下述附加约束条件:①配电网中不存在环网，并且配电网中每一个负荷点都被供电，即不存在电力孤占.②对于群A和群B中的所有备选供电恢复线路供电末端节点电压偏移在±5%以内；③配电网重构后的每条供电支路都应无过负荷的现象，若选择群B中的备选供电恢复线路作为供电恢复重构线路，则群B中供电恢复后的线路的主变也应无过负荷现象；(3)比较群A、群B网损值Draieuitj，选择供电恢复电路进行恢复供电操作从群A和群B的备选供电恢复线路表中分别选择满足电压约束条件以及附加约束条件的网损值最小的备选供电恢复线路^…D十 ' ,若则选择作为故障后供电恢复线路，否则选择1^^ ;当选择&- 作为故障后供电恢复线路时，采用“热切换”操作方式，先合与所选择出的供电恢复线路相连的母线联络开关，再断开故障处断路器；若此时先合母线联络开关出现了母联过负荷的情况，则按照以下“冷切换”方式操作:先断开故障处断路器，再合母线联络开关。当选择作为故障后供电恢复线路时，应采取“冷切换”操作方式。本申请具有以下有益效果:1、充分利用单相接地故障的特点，使配电网在正常情况下也可以带故障运行，减少电网损耗，节约能量，提高电网的经济效益。2、将所有备选供电恢复线路分为两个群，优先选择与故障线路所处母线合环运行的所有分支电路，将其中网损值最小的线路作为重构线路。采取“热切换”操作方式，保证了更多用户的供电质量，提高了供电可靠性，可操作性强，优越性高。3、使负荷在各线路和变压器之间均匀分配，避免线路和变压器过载，提高了电网的安全性，减少了甩负荷的可能性，可以获得更多的电费收入。附图说明图1是某IOkV配电系统；图2为本专利技术流程图。具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施例`对本专利技术的技术方案作详细说明。本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示为某IOkV配电线路系统。图中18、19、20、21为母联开关，系统正常运行时，处于断开状态。4所处支路即故障线路，4为故障线路开关，线路故障下游负荷即断路器7、10、13所带的负荷。Subl、Sub2、Sub3连接三条母线。本实施例包括以下步骤，如附图1所示:第一步、当断路器4杆前发生单相接地故障后，通过策略搜索得到故障下游区所有备用供电恢复线路为:(I)Circuitl, (2)Circuit2, (3)Circu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网单相接地故障网络重构方法，其特征在于：配电网发生单相接地故障后，将所有备选供电恢复区域分为两个群，与故障线路处于同一段母线的各备选供电恢复线路划分为群A，与故障线路处于不同段母线的各备选供电恢复线路划分为群B；对于两个群中的所有供电恢复线路，在电压满足预先设定的电压约束条件的前提下，优先选择群A中网损值最小的备选供电恢复线路作为供电恢复线路，采取“热切换”操作，即先闭合母线联络开关，再跳开故障处断路器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐郑，张惠汐，饶志，李砚，蔡志伟，
申请(专利权)人：华北电力大学，北京丹华昊博电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：