區(qū)域備自投方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種區(qū)域備自投方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)作為最為重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施之一，在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中具有極其重要的地位。隨著我國新型城鎮(zhèn)化伴隨著居民收入水平的提高和供電規(guī)模的擴(kuò)大，電網(wǎng)企業(yè)必須進(jìn)一步加快電網(wǎng)建設(shè)步伐，特別要加快對配電網(wǎng)的升級和改造。配電網(wǎng)的升級和改造最終目標(biāo)都是提高供電可靠性。供電可靠性的提高，依賴于配電網(wǎng)故障隔離以及恢復(fù)水平的提升。
[0003]在現(xiàn)有配電網(wǎng)系統(tǒng)中，故障的隔離和恢復(fù)基本都由調(diào)度主站的饋線自動化系統(tǒng)(FA)來實現(xiàn)。然而饋線自動化系統(tǒng)的動作時間較長，故障隔離時間往往是秒級，故障恢復(fù)時間往往在分鐘級。
[0004]為了提高供電可靠性，縮短故障隔離及恢復(fù)的時間，現(xiàn)有的解決方案是采用嵌入式裝置來實現(xiàn)故障恢復(fù)功能，然而在具體實施時，除了在每個變電站所對應(yīng)配網(wǎng)系統(tǒng)的戶外站所配置一臺執(zhí)行裝置之外，還需在一個更高電壓等級的變電站配置一臺區(qū)域控制子站，相當(dāng)于整個系統(tǒng)的“大腦”。區(qū)域控制子站收集各執(zhí)行裝置上送的信息，綜合分析后下發(fā)執(zhí)行指令至各執(zhí)行裝置。而在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，戶外站所往往沒有多余的空間放置區(qū)域控制子站，若是將其置于變電站內(nèi)，則由于變電站屬于主網(wǎng)控制區(qū)域，而非配網(wǎng)控制區(qū)域，分屬于不同網(wǎng)絡(luò)控制，難以進(jìn)行有效的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對上述問題，提供一種無需依賴主站或子站系統(tǒng)，實時性強(qiáng)，響應(yīng)速度快的區(qū)域備自投方法和系統(tǒng)。
[0006]一種區(qū)域備自投方法，包括如下步驟:
[0007]基于串供型接線的配網(wǎng)系統(tǒng)，在站所內(nèi)的配電終端上配置區(qū)域備自投功能；
[0008]通過配電終端收集串供線路上各站所的母線電壓、開關(guān)狀態(tài)信息以及故障隔離信號，并與相鄰站所進(jìn)行信息交互，使得各站所都獲取串供線路上所有站所的信號狀態(tài)；
[0009]根據(jù)故障隔離信號確定線路故障且被可靠隔離后，根據(jù)母線電壓、開關(guān)狀態(tài)信息恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電。
[0010]一種區(qū)域備自投系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0011]就地配置模塊，用于基于串供型接線的配網(wǎng)系統(tǒng)，在站所內(nèi)的配電終端上配置區(qū)域備自投功能；
[0012]信息采集模塊，用于通過配電終端收集串供線路上各站所的母線電壓、開關(guān)狀態(tài)信息以及故障隔離信號，并與相鄰站所進(jìn)行信息交互，使得各站所都獲取串供線路上所有站所的信號狀態(tài)；
[0013]供電恢復(fù)模塊，用于根據(jù)故障隔離信號確定線路故障且被可靠隔離后，根據(jù)母線電壓、開關(guān)狀態(tài)信息恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電。
[0014]上述區(qū)域備自投方法和系統(tǒng)，通過在站所內(nèi)配電終端上配置區(qū)域備自投功能，并將所述裝置安裝于，利用區(qū)域備自投功能采集線路上各站所的狀態(tài)信息，利用所述各站所的狀態(tài)信息對故障區(qū)域進(jìn)行隔離，最終完成對非故障區(qū)域的供電恢復(fù)。本發(fā)明所設(shè)計的區(qū)域備自投功能采用就地對等式配置，安裝于各站所的軟硬件全部相同，無需依賴主站或子站系統(tǒng)，相應(yīng)速度為秒級，能夠在不增加額外設(shè)備的條件下提高供電可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的區(qū)域備自投方法流程圖；
[0016]圖2為一個實施例的全局信號傳輸過程不意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的區(qū)域備自投充放電邏輯示意圖；
[0018]圖4為一個實施例的配網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明區(qū)域備自投系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的區(qū)域備自投方法和系統(tǒng)的【具體實施方式】作詳細(xì)描述。
[0021]參考圖1所示，圖1為本發(fā)明的區(qū)域備自投方法流程圖，包括如下步驟:
[0022]步驟SlO:基于串供型接線的配網(wǎng)系統(tǒng)，在站所內(nèi)的配電終端上配置備自投(備用進(jìn)線自動投入裝置)功能；
[0023]在本步驟中，本發(fā)明設(shè)計的區(qū)域備自投功能一般可以以軟件模塊或硬件板卡的形式集成于站所配電終端(DTU)內(nèi)，由于站所配電終端是配電系統(tǒng)中的核心二次設(shè)備，基本每個站所都會配置一臺，所以無需另外增加設(shè)備。并且，在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，戶外站所往往沒有多余的空間放置區(qū)域控制子站，若是將其置于變電站內(nèi)，則存在設(shè)備管理的問題，因為變電站屬于主網(wǎng)范疇，而非配網(wǎng)范疇，分屬于供電公司的不同部門。而采用本發(fā)明設(shè)計的區(qū)域備自投功能，各DTU間的關(guān)系是對等的，不需要控制站來指揮。
[0024]本發(fā)明采用就地對等式配置，安裝于各站所的軟硬件全部相同，無需依賴主站或子站系統(tǒng)，響應(yīng)時間為秒級，能夠在不增加額外設(shè)備的條件下提高供電可靠性。
[0025]步驟S20:通過配電終端收集串供線路上各站所的母線電壓、開關(guān)狀態(tài)信息以及故障隔離信號，并與相鄰站所進(jìn)行信息交互，使得各站所都獲取串供線路上所有站所的信號狀態(tài)；
[0026]在本步驟中，可以通過收集串供線路上各站所的母線電壓、開關(guān)狀態(tài)等、故障隔離信號等信息，并與相鄰站所相互交換，使得各站所都能獲取線路上其他所有站所的狀態(tài)。
[0027]在一個實施例中，通過配電終端收集串供線路上各站所的母線電壓、開關(guān)狀態(tài)信息以及故障隔離信號的步驟可以包括:
[0028]通過電纜連接采集本站所母線電壓以及兩條進(jìn)線開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)信息，通過配電終端內(nèi)部數(shù)據(jù)交換采集本站所的故障隔離信號，通過網(wǎng)絡(luò)連接采集相鄰站所的狀態(tài)信息；
[0029]與相鄰站所進(jìn)行信息交互，使得各站所都獲取串供線路上所有站所的信號狀態(tài)的步驟可以包括:
[0030]將采集到的各站所的狀態(tài)信息以全局信號的形式傳輸至其他各站所；其中，所述全局信號包括:故障隔離信號、開關(guān)位置異常信號；所述傳輸?shù)姆较虬?正向傳輸和反向傳輸。
[0031 ] 上述實施例中，盡管各站所終端只需與相鄰站所終端通信，但要實現(xiàn)故障自愈邏輯，各站所終端還需獲取一些諸如故障隔離完成、開關(guān)位置異、通信異常常等全局信號，這些信號需要通過“接力傳遞”的方式獲取。
[0032]本實施例通過利用全局信號的傳輸使得各站所都可以獲得其他站所的狀態(tài)信息，并且可以防止信號回流導(dǎo)致信號無法復(fù)位。
[0033]進(jìn)一步的，將采集到的各站所的狀態(tài)信息以全局信號的形式傳輸至其他各站所的步驟可以包括:
[0034]將本站所收到一側(cè)站所傳輸來的正向全局信號與本站所全局信號做“或”運算；并將運算后的全局信號正向傳輸至本站所的另一側(cè)；
[0035]將本站所收到一側(cè)站所傳輸來的反向全局信號與本站所全局信號做“或”運算；并將運算后的全局信號反向傳輸至本站所的另一側(cè)。
[0036]例如，參考圖2所示，圖2為一個實施例的全局信號傳輸過程示意圖，為防止信號回流導(dǎo)致信號無法復(fù)位，全局信號分兩個方向傳輸，正方向從站所I流向站所4，反方向從站所4流向站所I。以站所2為例說明:站所2收到站所I發(fā)來的正向全局信號，與本站全局信號做“或”運算后，發(fā)往站所3 ;同時站所收到站所3發(fā)來的反向全局信號，與本站的全局信號做“或”運算后，發(fā)往站所4。
[0037]步驟S30:根據(jù)故障隔離信號確定線路故障且被可靠隔離后，根據(jù)母線電壓、開關(guān)狀態(tài)信息恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電；
[0038]在本步驟中，如果故障區(qū)域尚未完全隔離就恢復(fù)供電會帶來一定的風(fēng)險，因此，在恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電的步驟前，需要判斷故障區(qū)域是否已經(jīng)被隔離。
[0039]在一個實施例中，利用所述各站所的狀態(tài)信息判斷是否已完成對故障區(qū)域進(jìn)行隔離的步驟可以包括:
[0040]判斷本開關(guān)所在母線或?qū)?cè)是否失壓，以及是否收到其他開關(guān)發(fā)出的故障隔離動作信號；若是，則確定故障已經(jīng)隔離。
[0041]在本實施例中，區(qū)域備自投具有充放電邏輯。當(dāng)充電條件滿足時，經(jīng)過充電時間(一般為10秒鐘左右)，達(dá)到充電狀態(tài)。此時若滿足備自投動作條件，備自投功能則會動作，若在充電狀態(tài)達(dá)到前滿足備自投動作條件，備自投功能則不會動作。放電條件滿足時，會立即將充電狀態(tài)置0，不論當(dāng)前狀態(tài)是已充電還是正在充電。此處“充電”，“放電”并非真正意義上的充電和放電，而是為了避免備自投功能在短時間內(nèi)多次動作而設(shè)置的延時邏輯。
[0042]充放電邏輯都是針對開環(huán)點開關(guān)而言。所述開環(huán)點開關(guān)，指的是在指定運行方式下，固定處于熱備用狀態(tài)的開關(guān)，即處于常開狀態(tài)。
[0043]參考圖3所示，圖3為本發(fā)明的區(qū)域備自投充放電邏輯示意圖。
[0044]充電的首要條件即為本開關(guān)TWJ(跳位繼電器)為I (即開關(guān)在分位)。串供線路上只能有一個開環(huán)點開關(guān)，若串供線路上有兩個以上的開關(guān)處于分位，則無法滿足充電邏輯中本母線有壓及對側(cè)母線有壓的條件，以致沒有開關(guān)能夠正常充電。充電的另一個條件為開環(huán)點開關(guān)的對側(cè)開關(guān)必須處于合位。
[0045]放電條件由若干異常信號組成，如跳位異常、開關(guān)拒動、通信異常等，當(dāng)有異常信號產(chǎn)生時，自投合閘會來帶風(fēng)險，故對自投功能進(jìn)行放電。
[0046]充電完成后，本開關(guān)所在母線失壓或本開關(guān)對側(cè)母線失壓，且收到其他開關(guān)發(fā)出的故障隔離動作信號后，可認(rèn)為故障已經(jīng)隔離。
[0047]參考圖4所示，圖4為一個實施例的配網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，圖4中所示的開關(guān)B及開關(guān)I。與位于線路中部的開關(guān)(如開關(guān)D)不同，線路首端開關(guān)無法與變電站側(cè)開關(guān)(圖4中的開關(guān)A及開關(guān)J)通信，故其只能收到一個相鄰開關(guān)的信息，包括其電壓及開關(guān)位置信息，此時固定認(rèn)為變電站側(cè)有壓且開關(guān)在合位，而線路中部的開關(guān)(如開關(guān)D)除了通過DTU內(nèi)部數(shù)據(jù)交互獲取本站所相鄰開關(guān)(如開關(guān)E)的信息外，還將通過網(wǎng)絡(luò)連接獲取對側(cè)站所的相鄰開關(guān)(如開關(guān)C)信息。
[0048]步驟S40:若是，則恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電。
[0049]在本步驟中，在確定故障已經(jīng)隔離的情況下，就可以進(jìn)行合閘，完成自投，恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電。
[0050]自愈系統(tǒng)的動作過程，對于開關(guān)為斷路器或是負(fù)