本發(fā)明涉及低壓電網(wǎng)，尤其涉及一種用于低壓電網(wǎng)的保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)低壓電網(wǎng)中，廣泛基于“云-管-邊-端”而構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，云端為主站，負(fù)責(zé)大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理，主站、臺(tái)區(qū)設(shè)備、用戶之間一般依賴于縱向通信技術(shù)，將端設(shè)備的數(shù)據(jù)集中到臺(tái)區(qū)智能終端上，再由臺(tái)區(qū)智能終端將邊緣側(cè)的數(shù)據(jù)上送至主站，通過主站側(cè)對(duì)邊緣側(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電網(wǎng)的管理和保護(hù)控制。

2、基于“云-管-邊-端”的縱向通信網(wǎng)絡(luò)其缺陷在于：當(dāng)邊-端之間發(fā)生短路或接地故障停電時(shí)，縱向通信網(wǎng)絡(luò)極易受到開關(guān)跳閘的影響而中斷，難以定位故障區(qū)域，造成維修困難。另外，低壓電網(wǎng)數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長，如果采用集中式處理方式，對(duì)平臺(tái)的算力要求越來越高、傳輸時(shí)延越來越低，目前的方法已很難適應(yīng)市場需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種用于低壓電網(wǎng)的保護(hù)方法，融合縱向和橫向等通信，既能夠通過縱向通信與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，又能夠通過橫向通信與周圍的智能終端進(jìn)行信息交互及協(xié)同控制，確保能實(shí)時(shí)、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)地感知及控制低壓電網(wǎng)，從而能夠解決縱向通信網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，低壓臺(tái)區(qū)分支節(jié)點(diǎn)、末端之間無法通信的問題，并能夠精準(zhǔn)地定位故障區(qū)域，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效、快捷地應(yīng)對(duì)低壓電網(wǎng)突發(fā)情況。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種用于低壓電網(wǎng)的保護(hù)方法，所述低壓電網(wǎng)包括臺(tái)區(qū)智能終端和多個(gè)智能開關(guān)，所述臺(tái)區(qū)智能終端和所述多個(gè)智能開關(guān)通過電力線連接，所述方法包括：建立所述臺(tái)區(qū)智能終端和所述多個(gè)智能開關(guān)之間的縱向通信網(wǎng)絡(luò)；采集所述電力線的電壓、電流、功率、電能量和交流過零點(diǎn)，并根據(jù)所述電壓、所述電流、所述功率、所述電能量和所述交流過零點(diǎn)確定所述低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)；基于所述分支層級(jí)繪制所述多個(gè)智能開關(guān)的電氣拓?fù)潢P(guān)系；基于所述電氣拓?fù)潢P(guān)系建立所述多個(gè)智能開關(guān)的橫向通信網(wǎng)絡(luò)；在所述電力線發(fā)生短路或接地故障時(shí)，通過相應(yīng)的智能開關(guān)切斷故障區(qū)域，并通過所述橫向通信網(wǎng)絡(luò)廣播故障信息和定位所述故障區(qū)域，以及通過所述縱向通信網(wǎng)絡(luò)將所述故障信息上報(bào)至所述臺(tái)區(qū)智能終端。

3、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于低壓電網(wǎng)的保護(hù)方法，首先建立臺(tái)區(qū)智能終端和多個(gè)智能開關(guān)之間的縱向通信網(wǎng)絡(luò)，然后采集電力線的電壓、電流、功率、電能量和交流過零點(diǎn)，并根據(jù)電壓、電流、功率、電能量和交流過零點(diǎn)確定低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)，再基于分支層級(jí)繪制多個(gè)智能開關(guān)的電氣拓?fù)潢P(guān)系，并基于電氣拓?fù)潢P(guān)系建立多個(gè)智能開關(guān)的橫向通信網(wǎng)絡(luò)，在電力線發(fā)生短路或接地故障時(shí)，通過相應(yīng)的智能開關(guān)切斷故障區(qū)域，并通過橫向通信網(wǎng)絡(luò)廣播故障信息和定位故障區(qū)域，以及通過縱向通信網(wǎng)絡(luò)將故障信息上報(bào)至臺(tái)區(qū)智能終端。由此，該方法融合縱向和橫向等通信，既能夠通過縱向通信與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，又能夠通過橫向通信與周圍的智能終端進(jìn)行信息交互及協(xié)同控制，確保能夠?qū)崟r(shí)、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)地感知及控制低壓電網(wǎng)，從而能夠解決縱向通信網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，低壓臺(tái)區(qū)分支節(jié)點(diǎn)、末端之間無法通信的問題，并能夠精準(zhǔn)地定位故障區(qū)域，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效、快捷地應(yīng)對(duì)低壓電網(wǎng)突發(fā)情況。

4、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的用于低壓電網(wǎng)的保護(hù)方法，還可以具有如下的附加技術(shù)特征：

5、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)所述電壓、所述電流、所述功率、所述電能量和所述交流過零點(diǎn)確定所述低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)，包括：根據(jù)所述電壓、所述電流、所述功率、所述電能量和所述交流過零點(diǎn)，采用加權(quán)求和方式，確定分層指標(biāo)；根據(jù)所述分層指標(biāo)和預(yù)設(shè)分層指標(biāo)閾值確定所述低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)。

6、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過以下方式確定分層指標(biāo)：

7、p＝α*(δv+δa)+β*(δpf+δp)+γ*δt

8、其中，p為所述分層指標(biāo)，α、β和γ為權(quán)重，δv、δa、δpf、δp、δt分別為相鄰兩個(gè)所述智能開關(guān)所處電力線的電壓差值、電流差值、功率因數(shù)差值、電能量差值和交流過零點(diǎn)時(shí)間差值。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)所述分層指標(biāo)和預(yù)設(shè)分層指標(biāo)閾值確定所述低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)，包括：確定所述分層指標(biāo)所處區(qū)間，其中，所述區(qū)間是基于至少一個(gè)不同的預(yù)設(shè)分層指標(biāo)閾值劃分得到，且不同的區(qū)間對(duì)應(yīng)不同的分支層級(jí)；根據(jù)所述區(qū)間確定所述低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在采集所述電力線的電壓、電流、功率、電能量和交流過零點(diǎn)之前，所述方法還包括：基于所述臺(tái)區(qū)智能終端的時(shí)鐘和每個(gè)所述智能開關(guān)的計(jì)時(shí)器，通過所述縱向通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述多個(gè)智能開關(guān)進(jìn)行時(shí)鐘同步。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述基于所述臺(tái)區(qū)智能終端的時(shí)鐘和每個(gè)所述智能開關(guān)的計(jì)時(shí)器，通過所述縱向通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述多個(gè)智能開關(guān)進(jìn)行時(shí)鐘同步，包括：控制所述臺(tái)區(qū)智能終端通過所述縱向通信網(wǎng)絡(luò)廣播校時(shí)時(shí)間，其中，每個(gè)所述智能開關(guān)接收所述校時(shí)時(shí)間，并通過所述計(jì)時(shí)器記錄接收到所述校時(shí)時(shí)間的延時(shí)時(shí)間，以及基于所述延時(shí)時(shí)間和所述校時(shí)時(shí)間進(jìn)行時(shí)鐘同步。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述低壓電網(wǎng)還包括分布式新能源，所述方法還包括：在所述電力線發(fā)生短路或接地故障時(shí)，還控制所述分布式新能源斷開，以對(duì)所述分布式新能源進(jìn)行防孤島保護(hù)。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述智能開關(guān)包括用于采集所述智能開關(guān)所處電力線的電氣參數(shù)的采集模塊、用于對(duì)所述智能開關(guān)所處電力線進(jìn)行通斷控制的開關(guān)模塊和控制模塊，所述方法還包括：通過所述控制模塊獲取所述電氣參數(shù)，基于所述電氣參數(shù)確定所述電力線是否發(fā)生短路或接地故障，以及在所述電力線發(fā)生短路或接地故障時(shí)，對(duì)所述開關(guān)模塊進(jìn)行控制以使所述智能開關(guān)切斷所述故障區(qū)域。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電氣參數(shù)包括電壓和電流。

15、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種用于低壓電網(wǎng)的保護(hù)方法，其特征在于，所述低壓電網(wǎng)包括臺(tái)區(qū)智能終端和多個(gè)智能開關(guān)，所述臺(tái)區(qū)智能終端和所述多個(gè)智能開關(guān)通過電力線連接，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電壓、所述電流、所述功率、所述電能量和所述交流過零點(diǎn)確定所述低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過以下方式確定分層指標(biāo)：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述分層指標(biāo)和預(yù)設(shè)分層指標(biāo)閾值確定所述低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在采集所述電力線的電壓、電流、功率、電能量和交流過零點(diǎn)之前，所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述臺(tái)區(qū)智能終端的時(shí)鐘和每個(gè)所述智能開關(guān)的計(jì)時(shí)器，通過所述縱向通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述多個(gè)智能開關(guān)進(jìn)行時(shí)鐘同步，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述低壓電網(wǎng)還包括分布式新能源，所述方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能開關(guān)包括用于采集所述智能開關(guān)所處電力線的電氣參數(shù)的采集模塊、用于對(duì)所述智能開關(guān)所處電力線進(jìn)行通斷控制的開關(guān)模塊和控制模塊，所述方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述電氣參數(shù)包括電壓和電流。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于低壓電網(wǎng)的保護(hù)方法，低壓電網(wǎng)包括臺(tái)區(qū)智能終端和多個(gè)智能開關(guān)，臺(tái)區(qū)智能終端和多個(gè)智能開關(guān)通過電力線連接，所述方法包括：建立臺(tái)區(qū)智能終端和多個(gè)智能開關(guān)之間的縱向通信網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)電壓、電流、功率、電能量和交流過零點(diǎn)確定低壓電網(wǎng)的分支層級(jí)；基于分支層級(jí)繪制多個(gè)智能開關(guān)的電氣拓?fù)潢P(guān)系；基于電氣拓?fù)潢P(guān)系建立多個(gè)智能開關(guān)的橫向通信網(wǎng)絡(luò)；在電力線發(fā)生短路或接地故障時(shí)，通過相應(yīng)的智能開關(guān)切斷故障區(qū)域，并通過橫向通信網(wǎng)絡(luò)廣播故障信息和定位故障區(qū)域，以及通過縱向通信網(wǎng)絡(luò)將故障信息上報(bào)至臺(tái)區(qū)智能終端。本發(fā)明的保護(hù)方法能夠精準(zhǔn)地定位故障區(qū)域，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效、快捷地應(yīng)對(duì)低壓電網(wǎng)突發(fā)情況。

技術(shù)研發(fā)人員：石明豐,龐振江,趙玉珂,劉飛飛,甘永根,劉洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市國電科技通信有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17