城市配電網自愈控制方法
【專利摘要】一種城市配電網自愈控制方法，涉及電力系統(tǒng)【技術領域】，所解決的是提高故障處理實時性的技術問題。該方法先將配電網的運行狀態(tài)分為五種，再根據配電網的實時數據來判別配電網的運行狀態(tài)，然后再對配電網的五種運行狀態(tài)采用不同的監(jiān)測方法和監(jiān)測內容，并對配電網的五種運行狀態(tài)采用不同的控制方法，再保存不同狀態(tài)的處理結果，并對處理結果實施仿真模擬計算，以校正處理結果正確性，最后把處理結果保存到數據庫，以便于快速調取。本發(fā)明提供的方法，適用于城市配電網的控制。
【專利說明】城市配電網自愈控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術，特別是涉及一種城市配電網自愈控制方法的技術。
【背景技術】
[0002]城市配電網有多電源供電、網狀環(huán)網設計、負荷重、分支多的特點，配電網一旦發(fā)生故障，可以通過故障隔離，并尋找其他供電方式或者其他供電電源來恢復供電。建設智能配電網是實現智能電網中必不可少的環(huán)節(jié)，其主要特征是融合、分布、互動和自愈。配電網自愈是指對配電網的運行狀態(tài)進行分層控制，使配電網具備自我預防、自動恢復的能力，有效的應對極端災害和大電網緊急事故，提高配電網供電可靠性。但是現有的配電網自愈控制方法實時性較差，監(jiān)測主站需要采集所有自動化配電終端的故障電流數據后才能作出決策，因此從故障發(fā)生到故障區(qū)域隔離、非故障區(qū)域恢復供電需要較長的時間，使得配電網發(fā)生故障后事故影響較大，停電時間較長。

【發(fā)明內容】

[0003]針對上述現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種故障處理實時性強的城市配電網自愈控制方法。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種城市配電網自愈控制方法，其特征在于，具體步驟如下:
1)獲取配電網的保護動作信號值、母線電壓值、輻射線路電流越限狀態(tài)，并對配電網實施安全分析掃描；
設SA為安全分析掃描結果，如果掃描出配電網中存在安全隱患，則設定SA為1，反之則設定SA為O ;
2)根據步驟I獲取的數據，判別配電網的運行狀態(tài)，配電網的運行狀態(tài)分為五種，狀態(tài)一為緊急狀態(tài)，狀態(tài)二為故障后的恢復狀態(tài)，狀態(tài)三為越限狀態(tài)，狀態(tài)四為安全狀態(tài)，狀態(tài)五為經濟狀態(tài)；
設SPr為配電網的保護動作信號值，Ubus為配電網的母線電壓值，Uuplimit為配電網的母線電壓上限值，Udwlimit為母線電壓下限值；
如果SPr=I,則判定配電網處于狀態(tài)一；
如果SPr=O且Ubus=O,則判定配電網處于狀態(tài)二 ；
如果SPr=O且Ubus>Uuplimit,或SPr=O且Ubus〈Udwlimit,或配電網的福射線路電流處于越限狀態(tài)，則判定配電網處于狀態(tài)三；
如果SPr=O且SA=I且Uuplimit>Ubus>Udwlimit,則判定配電網處于狀態(tài)四；
如果SPr=O且SA=O且Uuplimit>Ubus>Udwlimit,則判定配電網處于狀態(tài)五；
3)對配電網的五種運行狀態(tài)建立監(jiān)測方法和監(jiān)測內容；
對于狀態(tài)一，監(jiān)測主站采用信號逐個掃描方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)； 對于狀態(tài)二，監(jiān)測主站采用網絡拓撲分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號恢復狀態(tài)、母線電壓；
對于狀態(tài)三，監(jiān)測主站采用狀態(tài)估計分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓；
對于狀態(tài)四，監(jiān)測主站采用安全分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓、安全分析結果；
對于狀態(tài)五，監(jiān)測主站采用潮流優(yōu)化分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、隔離開關狀態(tài)信息、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓、線路潮流、安全分析結果；
4)對配電網的五種運行狀態(tài)建立對應控制方法；
對于狀態(tài)一，采用保護裝置自動保護動作快速切出故障或者采用主站故障處理軟件快速檢測故障并隔離故障；
對于狀態(tài)二，采用主站故障處理軟件快速恢復供電或者采用負荷轉供新的電源，并采用SCADA系統(tǒng)自動遠程控制；
對于狀態(tài)三，采用主站狀態(tài)估計軟件進行電網狀態(tài)計算，用潮流計算進行電網不同運行方式變換，以改善電壓狀況，并采用SCADA系統(tǒng)實現手動遠程控制；
對于狀態(tài)四，采用安全分析計算更好的運行方式，并采用網絡重構軟件實現手動預防遠程控制；
對于狀態(tài)五，采用潮流優(yōu)化分析方式結果，并采用主站管理系統(tǒng)進行仿真模擬，然后實現預防遠程控制；
5)保存不同狀態(tài)的處理結果；
抽取不同狀態(tài)的多個斷面進行離線仿真模擬計算，以校正處理結果正確性，并把處理結果保存到數據庫，在實時電網運行時，根據數據庫的保存結果找到處理方式；
數據庫中所保存的處理結果內容包括保護動作信號值、母線電壓值、安全分析掃描結果、控制站點、電網故障地點、母線越限地點、線路越限點、SCADA控制的開關及狀態(tài)。
[0005]本發(fā)明提供的城市配電網自愈控制方法，將配電網的運行狀態(tài)分為五種，并針對不同的運行狀態(tài)采用不同的監(jiān)測方法和監(jiān)測內容，對不同運行狀態(tài)的監(jiān)測結果采用不同的控制方法，再對不同狀態(tài)的處理結果進行仿真模擬計算來校正處理結果的正確性，并把處理結果保存到數據庫，以便于快速調用，能實現城市配電網的快速自愈控制，能減輕配電網發(fā)生故障后的影響，減少停電時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明實施例的城市配電網自愈控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0007]以下結合【專利附圖】

【附圖說明】對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。
[0008]如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的一種城市配電網自愈控制方法，其特征在于，具體步驟如下:
I)獲取配電網的保護動作信號值、母線電壓值、輻射線路電流越限狀態(tài)，并對配電網實施安全分析掃描；
設SA為安全分析掃描結果，如果掃描出配電網中存在安全隱患，則設定SA為1，反之則設定SA為O ;
2)根據步驟I獲取的數據，判別配電網的運行狀態(tài)，配電網的運行狀態(tài)分為五種，狀態(tài)一為緊急狀態(tài)，狀態(tài)二為故障后的恢復狀態(tài)，狀態(tài)三為越限狀態(tài)，狀態(tài)四為安全狀態(tài)，狀態(tài)五為經濟狀態(tài)；
設SPr為配電網的保護動作信號值，Ubus為配電網的母線電壓值，Uuplimit為配電網的母線電壓上限值，Udwlimit為母線電壓下限值；
如果SPr=I,則判定配電網處于狀態(tài)一，此時配電網中有故障發(fā)生，或有嚴重低電壓，或有嚴重過負荷，或過負荷持續(xù)時間超出允許范圍,此時配電網中的繼電保護發(fā)出動作信號;
如果SPr=O且Ubus=O,則判定配電網處于狀態(tài)二，此時配電網處于故障后采取緊急狀態(tài)實施控制的恢復過程，此時配電網的參數符合運行約束條件，但存在失電負荷或供電孤島，配電網的運行狀態(tài)沒有繼續(xù)惡化，但尚未達到安全狀態(tài)；
如果SPr=O且Ubus>Uuplimit,或SPr=O且Ubus〈Udwlimit,或配電網的福射線路電流處于越限狀態(tài)，則判定配電網處于狀態(tài)三，此時配電網存在過負荷；
如果SPr=O且SA=I且Uuplimit>Ubus>Udwlimit,則判定配電網處于狀態(tài)四，此時配電網各項運行參數正常，無過負荷或供電孤島的情況，但存在安全隱患；
如果SPr=O且SA=O且Uuplimit>Ubus>Udwlimit,則判定配電網處于狀態(tài)五,此時配電網穩(wěn)定、安全、可靠的運行，且在當前負荷水平下?lián)p耗低、運行成本小；
3)對配電網的五種運行狀態(tài)建立監(jiān)測方法和監(jiān)測內容；
對于狀態(tài)一，監(jiān)測主站采用信號逐個掃描方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)；
對于狀態(tài)二，監(jiān)測主站采用網絡拓撲分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號恢復狀態(tài)、母線電壓；
對于狀態(tài)三，監(jiān)測主站采用狀態(tài)估計分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓；
對于狀態(tài)四，監(jiān)測主站采用安全分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓、安全分析結果；
對于狀態(tài)五，監(jiān)測主站采用潮流優(yōu)化分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、隔離開關狀態(tài)信息、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓、線路潮流、安全分析結果；
4)對配電網的五種運行狀態(tài)建立對應控制方法；
對于狀態(tài)一，采用保護裝置自動保護動作快速切出故障或者采用主站故障處理軟件快速檢測故障并隔離故障；
對于狀態(tài)二，采用主站故障處理軟件快速恢復供電或者采用負荷轉供新的電源，并采用SCADA (數據采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)自動遠程控制；
對于狀態(tài)三，采用主站狀態(tài)估計軟件進行電網狀態(tài)計算，用潮流計算進行電網不同運行方式變換，以改善電壓狀況，并采用SCADA (數據采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)實現手動遠程控制； 對于狀態(tài)四，采用安全分析計算更好的運行方式，并采用網絡重構軟件實現手動預防遠程控制；
對于狀態(tài)五，采用潮流優(yōu)化分析方式結果，并采用主站管理系統(tǒng)進行仿真模擬，然后實現預防遠程控制；
5)保存不同狀態(tài)的處理結果；
抽取不同狀態(tài)的多個斷面進行離線仿真模擬計算，以校正處理結果正確性，并把處理結果保存到數據庫，在實時電網運行時，根據數據庫的保存結果找到處理方式，以減少事故發(fā)生，減輕事故危害；
數據庫中所保存的處理結果內容包括保護動作信號值、母線電壓值、安全分析掃描結果、控制站點、電網故障地點、母線越限地點、線路越限點、SCADA控制的開關及狀態(tài)。
【權利要求】
1.一種城市配電網自愈控制方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)獲取配電網的保護動作信號值、母線電壓值、輻射線路電流越限狀態(tài)，并對配電網實施安全分析掃描； 設SA為安全分析掃描結果，如果掃描出配電網中存在安全隱患，則設定SA為1，反之則設定SA為O ; 2)根據步驟I獲取的數據，判別配電網的運行狀態(tài)，配電網的運行狀態(tài)分為五種，狀態(tài)一為緊急狀態(tài)，狀態(tài)二為故障后的恢復狀態(tài)，狀態(tài)三為越限狀態(tài)，狀態(tài)四為安全狀態(tài)，狀態(tài)五為經濟狀態(tài)； 設SPr為配電網的保護動作信號值，Ubus為配電網的母線電壓值，Uuplimit為配電網的母線電壓上限值，Udwlimit為母線電壓下限值； 如果SPr=I,則判定配電網處于狀態(tài)一； 如果SPr=O且Ubus=O,則判定配電網處于狀態(tài)二 ； 如果SPr=O且Ubus>Uuplimit,或SPr=O且Ubus〈Udwlimit,或配電網的福射線路電流處于越限狀態(tài)，則判定配電網處于狀態(tài)三； 如果SPr=O且SA=I且Uuplimit>Ubus>Udwlimit,則判定配電網處于狀態(tài)四； 如果SPr=O且SA=O且Uuplimit>Ubus>Udwlimit,則判定配電網處于狀態(tài)五； 3)對配電網的五種運行狀態(tài)建立監(jiān)測方法和監(jiān)測內容； 對于狀態(tài)一，監(jiān)測主站采`用信號逐個掃描方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)； 對于狀態(tài)二，監(jiān)測主站采用網絡拓撲分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號恢復狀態(tài)、母線電壓； 對于狀態(tài)三，監(jiān)測主站采用狀態(tài)估計分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓； 對于狀態(tài)四，監(jiān)測主站采用安全分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓、安全分析結果； 對于狀態(tài)五，監(jiān)測主站采用潮流優(yōu)化分析方式，監(jiān)測配電網的斷路器狀態(tài)、隔離開關狀態(tài)信息、保護動作信號發(fā)生狀態(tài)、母線電壓、線路潮流、安全分析結果； 4)對配電網的五種運行狀態(tài)建立對應控制方法； 對于狀態(tài)一，采用保護裝置自動保護動作快速切出故障或者采用主站故障處理軟件快速檢測故障并隔離故障； 對于狀態(tài)二，采用主站故障處理軟件快速恢復供電或者采用負荷轉供新的電源，并采用SCADA系統(tǒng)自動遠程控制； 對于狀態(tài)三，采用主站狀態(tài)估計軟件進行電網狀態(tài)計算，用潮流計算進行電網不同運行方式變換，以改善電壓狀況，并采用SCADA系統(tǒng)實現手動遠程控制； 對于狀態(tài)四，采用安全分析計算更好的運行方式，并采用網絡重構軟件實現手動預防遠程控制； 對于狀態(tài)五，采用潮流優(yōu)化分析方式結果，并采用主站管理系統(tǒng)進行仿真模擬，然后實現預防遠程控制； 5)保存不同狀態(tài)的處理結果；抽取不同狀態(tài)的多個斷面進行離線仿真模擬計算，以校正處理結果正確性，并把處理結果保存到數據庫，在實時電網運行時，根據數據庫的保存結果找到處理方式； 數據庫中所保存的處理結果內容包括保護動作信號值、母線電壓值、安全分析掃描結果、控制站點、電網故障地點`、母線越限地點、線路越限點、SCADA控制的開關及狀態(tài)。
【文檔編號】H02J13/00GK103872771SQ201410051222
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權日:2014年2月14日
【發(fā)明者】李昌 申請人:上海申瑞繼保電氣有限公司