專利名稱：配電網(wǎng)自愈控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的控制方法，屬于電力系統(tǒng)理 論、控制理論和人工智能的交叉技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)是聯(lián)系電力負(fù)荷與大電網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)，在我國典型的電壓等級為 10/6/20kV，社會生產(chǎn)生活水平的提高要求配電網(wǎng)具有更高的供電安全性與可靠性。配電網(wǎng) 中分支和級聯(lián)開關(guān)多、運(yùn)行方式靈活、中性點(diǎn)不直接接地、多種能源形勢的小容量分布式電 源多點(diǎn)接入、負(fù)荷和分布式電源出力具有很強(qiáng)的不確定性、三相不平衡、故障率高、量測點(diǎn) 覆蓋率低，這些特點(diǎn)使得配電網(wǎng)的控制非常困難，其控制水平遠(yuǎn)落后于輸電網(wǎng)。目前，配電網(wǎng)中只實(shí)現(xiàn)了簡單的保護(hù)和控制功能，當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生故障時，通過安 裝在饋線首端的繼電保護(hù)裝置切除故障，一些饋線中裝有負(fù)荷開關(guān)和饋線終端單元，每個 饋線終端單元及時采集流過負(fù)荷開關(guān)的電流、電壓及開關(guān)狀態(tài)等信號，并通過通訊網(wǎng)絡(luò)上 送到主站計(jì)算機(jī)，主站計(jì)算機(jī)根據(jù)饋線終端單元上傳的數(shù)據(jù)判斷出故障發(fā)生的區(qū)域，然后 通過遙控指令，由饋線終端單元執(zhí)行相應(yīng)的負(fù)荷開關(guān)分合閘操作，將故障區(qū)隔離、恢復(fù)無故 障區(qū)域的供電，以縮小停電區(qū)域。正常時，對配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，但由于以一個時 間斷面的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，未考慮負(fù)荷、分布式電源出力的變化趨勢，無法獲 得優(yōu)化效果，并且沒有發(fā)揮分布式電源/微網(wǎng)/儲能裝置的作用。目前實(shí)現(xiàn)的配電網(wǎng)控制 中，缺乏從絕緣缺陷到發(fā)生單相接地故障、以及發(fā)展為相間短路過程的預(yù)警監(jiān)測、分析與控 制。與傳統(tǒng)控制模式相比，自愈控制技術(shù)具有自治性、智能性、適應(yīng)性、協(xié)調(diào)性、主動 性和社會性等優(yōu)良特征，使被控對象具備很強(qiáng)的自我愈合、自我防治、自我免疫能力，因此 在通訊、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中紛紛提出了自愈控制方案，目前自愈控制在電網(wǎng)中的應(yīng)用只針對于 35kV以上電網(wǎng)。為了防止出現(xiàn)大面積停電，在被中斷供電后，配電網(wǎng)要有自我恢復(fù)供電的能 力，要求開展配電網(wǎng)規(guī)劃和改造工作，建成堅(jiān)強(qiáng)的配電網(wǎng)，提高供電能力和可靠性，確保電 網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活水平不斷提高的要求。因此，需要研究并實(shí) 現(xiàn)配電網(wǎng)的一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)、通訊網(wǎng)和自動化的有效集成與協(xié)調(diào)控制。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種配電網(wǎng)自愈控制方法，通過采集電壓、電流、 開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，判斷配電網(wǎng)當(dāng)前所處的運(yùn)行狀態(tài)，并運(yùn)用智能方法進(jìn)行決策，對開關(guān)、保 護(hù)控制裝置、安全自動裝置等進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)始終向更健康狀態(tài)轉(zhuǎn)移，提高配電 網(wǎng)供電安全性、可靠性、優(yōu)質(zhì)性和經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)應(yīng)急能力的目標(biāo)。技術(shù)方案配電網(wǎng)的自愈控制通過對配電網(wǎng)狀態(tài)的自動辨識，并根據(jù)實(shí)際條件進(jìn) 行控制決策，統(tǒng)一協(xié)調(diào)智能開關(guān)、保護(hù)控制裝置、安全自動裝置等控制設(shè)備與配電網(wǎng)集中控 制主站計(jì)算機(jī)，形成分布控制與集中控制、局部控制與全局控制相協(xié)調(diào)的控制模式。為此，本發(fā)明完整定義了配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)、以及各種狀態(tài)與相應(yīng)控制之間的關(guān)系。本發(fā)明的配電網(wǎng)自愈控制方法采用集中與分布協(xié)調(diào)的控制模式，信號的處理和控 制策略的生成具有自適應(yīng)性，在無人工干預(yù)條件下自動完成控制過程，協(xié)調(diào)繼電保護(hù)裝置 與保護(hù)控制裝置、開關(guān)與智能開關(guān)、安全自動裝置的動作行為，包括分布自愈控制和集中自 愈控制兩步，具體步驟如下1)分布自愈控制步驟電壓電流互感器分別將配電網(wǎng)的電壓、電流變換為弱電或 光信號，保護(hù)控制裝置與繼電保護(hù)裝置接收到變換后的電壓、電流信號后與保護(hù)整定值進(jìn) 行比較，超過動作啟動值時觸發(fā)繼電器將開關(guān)分閘，同時保護(hù)控制裝置根據(jù)電壓電流信號 確定故障區(qū)段、單相接地和絕緣下降設(shè)備，并觸發(fā)繼電器斷開與故障區(qū)段相連的開關(guān)，然后 搜索并合閘一個與非故障區(qū)段相連且另一端具有正常電壓信號的開關(guān)，變電站的備自投裝 置接收到變換后的電壓、電流信號和開關(guān)狀態(tài)后與動作閥值比較，滿足動作條件時觸發(fā)繼 電器合上分段開關(guān)，所有變換后電壓、電流信號、單相接地和絕緣下降信號、保護(hù)控制裝置 和備自投裝置的動作情況、動作前后開關(guān)的狀態(tài)以報(bào)文方式通過遠(yuǎn)程測控終端和電力通訊 網(wǎng)絡(luò)傳送給主站計(jì)算機(jī)；2)集中自愈控制步驟主站前置機(jī)接收到報(bào)文后對信號進(jìn)行解析還原，并進(jìn)行濾 波處理，過濾錯誤信息后將信號傳遞給主站服務(wù)器，同時通過電力通訊網(wǎng)絡(luò)將收到的主站 服務(wù)器控制命令信號發(fā)送給遠(yuǎn)程測控終端執(zhí)行相應(yīng)的控制操作；主站服務(wù)器將接收到的電壓電流與正常電壓電流值進(jìn)行比較、并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B 通性檢查，若負(fù)荷處的電壓電流不在正常值范圍內(nèi)、且與電源不連通時，搜索與該負(fù)荷所在 區(qū)段相連且另一端具有正常電壓信號的開關(guān)，計(jì)算比較這些開關(guān)所連的正常供電區(qū)段的功 率儲備，得到功率儲備大于負(fù)荷且操作開關(guān)最少的供電方式，如果沒有可行的供電方式能 恢復(fù)對所有負(fù)荷的供電則根據(jù)負(fù)荷的重要性進(jìn)行排序，將大于功率儲備且重要性低的負(fù)荷 確定為停電負(fù)荷，若負(fù)荷的電源中只有分布式電源，則生成切機(jī)、切負(fù)荷方案，并按遙控報(bào) 文格式組織開關(guān)動作的控制信號，發(fā)送給主站前置機(jī)；主站服務(wù)器接收到單相接地或絕緣下降信號時，設(shè)置單相接地和絕緣下降區(qū)段退 出，計(jì)算配電網(wǎng)各種運(yùn)行方式和無功補(bǔ)償方式下的電壓分布、電流分布、以及負(fù)荷增長時的 臨界電壓，與正常電壓電流值進(jìn)行比較，過濾得到電壓和電流都沒有超出正常運(yùn)行范圍的 配電網(wǎng)運(yùn)行方式，然后將當(dāng)前負(fù)荷下配電網(wǎng)的臨界電壓與同樣運(yùn)行方式下負(fù)荷增長時的臨 界電壓進(jìn)行比較，選出安全裕度最大的配電網(wǎng)運(yùn)行方式，進(jìn)一步得出當(dāng)前運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)?該運(yùn)行方式需要進(jìn)行的開關(guān)操作、電容器投切情況，以及操作順序，并按遙控報(bào)文格式組織 控制信號，發(fā)送給主站前置機(jī)；主站服務(wù)器分別設(shè)置各設(shè)備退出運(yùn)行，計(jì)算配電網(wǎng)的電壓電流分布，并與正常電 壓電流值進(jìn)行比較，如果均不超出正常運(yùn)行范圍，則對歷史負(fù)荷和分布式電源出力進(jìn)行延 拓處理，分別得出負(fù)荷和分布式電源出力的變化趨勢，然后結(jié)合接收到的當(dāng)前電壓、電流、 開關(guān)狀態(tài)信號對配電網(wǎng)各種運(yùn)行方式下的網(wǎng)損進(jìn)行計(jì)算、比較，得到網(wǎng)損最小的運(yùn)行方式 以及由當(dāng)前運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)損最小運(yùn)行方式所需要進(jìn)行的操作，進(jìn)一步根據(jù)新的運(yùn)行方 式、負(fù)荷與分布式電源出力的變化趨勢，計(jì)算無功潮流和功率因數(shù)，改變無功電源出力重新 計(jì)算，直到配電網(wǎng)的無功潮流減小、功率因數(shù)增大且大于功率因數(shù)限值、網(wǎng)損減小時確定為 無功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，最后按遙控報(bào)文格式組織開關(guān)操作命令信號，發(fā)送給主站前置機(jī)；主站服務(wù)器利用接收到的歷史電壓電流信號、預(yù)測負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測分布式電源出 力和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對配電網(wǎng)進(jìn)行評估，比較負(fù)荷變化前后各種運(yùn)行方式下的功率分布和電壓的 變化情況，輸出當(dāng)前配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、有功電源或無功電源不能滿足負(fù)荷及其變化的情況，以及 調(diào)整配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、有功電源或無功電源的策略；其中生成切機(jī)、切負(fù)荷方案的方法為主站服務(wù)器利用接收到的孤島內(nèi)的頻率、電 壓、電流信號進(jìn)行功率平衡計(jì)算，孤島內(nèi)電源能發(fā)出的總功率小于總負(fù)荷時根據(jù)負(fù)荷的重 要性進(jìn)行排序，將大于電源功率且重要性低的負(fù)荷確定為停電負(fù)荷，如果發(fā)電機(jī)出力遠(yuǎn)大 于總負(fù)荷則根據(jù)發(fā)電機(jī)的出力進(jìn)行排序，出力大小與功率差額最接近的發(fā)電機(jī)確定為停發(fā) 機(jī)組；在孤島內(nèi)功率平衡基礎(chǔ)上逐步增大孤島內(nèi)的負(fù)荷功率，計(jì)算各種功率情況下孤島的 臨界電壓，將當(dāng)前運(yùn)行情況與臨界電壓進(jìn)行比較，存在電壓失穩(wěn)趨勢時對最接近臨界電壓 處的電容器、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷進(jìn)行控制，使孤島內(nèi)不發(fā)生電壓失穩(wěn)現(xiàn)象。有益效果本方案將自愈控制技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)，采用集中與分布協(xié)調(diào)的自愈控 制方法可以得到如下的效果1、智能化決策本方案根據(jù)各種裝置與主站、配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特點(diǎn)，采用與其相適應(yīng)的 智能方法進(jìn)行決策，使整個控制決策與控制過程智能化。2、自治與協(xié)調(diào)統(tǒng)一本方案中各種裝置具有一定的自治性，在沒有接到主站命令時自主進(jìn)行控制，同 時也能根據(jù)主站的控制信號進(jìn)行操作，各種控制具有一定的自治性，各自在相應(yīng)的觸發(fā)條 件下進(jìn)行決策與控制，并由總體控制進(jìn)行協(xié)調(diào)，保證配電網(wǎng)各部分之間的協(xié)調(diào)性。3、適應(yīng)能力強(qiáng)本方案能在各種情況下對配電網(wǎng)進(jìn)行控制，適應(yīng)能力強(qiáng)。在緊急情況下確保負(fù)荷 的正常供電，在現(xiàn)有條件下不能保證所有負(fù)荷的供電時優(yōu)先對重要負(fù)荷進(jìn)行供電，能利用 中性點(diǎn)不接地的特點(diǎn)支撐配電網(wǎng)持續(xù)供電，在配電網(wǎng)能夠安全正常供電時盡量提高供電的 經(jīng)濟(jì)性和對負(fù)荷的適應(yīng)性。4、綜合控制效果顯著采用本方案進(jìn)行控制，可以充分發(fā)揮分布式電源/微網(wǎng)/儲能裝置的作用，縮小停 電范圍，減少用戶停電次數(shù)，縮短停電時間，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式，降低電能損耗，提高配電設(shè) 備的利用率。


圖1是配電網(wǎng)自愈控制方案的框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是配電網(wǎng)自愈控制試驗(yàn)線路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式配電網(wǎng)自愈控制方案是根據(jù)配電網(wǎng)當(dāng)前所處的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，使其達(dá)到一種 更健康的運(yùn)行狀態(tài)，從而保證配電網(wǎng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。具體的控制過程如下1)分布自愈控制的實(shí)施過程電壓電流互感器分別將配電網(wǎng)的電壓、電流變換為弱電或光信號，保護(hù)控制裝置與繼電保護(hù)裝置接收到變換后的電壓、電流信號后與保護(hù)整 定值進(jìn)行比較，超過動作啟動值如豐富線電流I段定值為3A、采集到的K103開關(guān)處電流 為5. 7A時觸發(fā)繼電器將K103分閘以切除故障；重合閘合上跳開的K103開關(guān)，此時檢測到 K103開關(guān)處的電流仍為5. 7A，重合閘再次跳開剛合上的K103開關(guān)，此次重合失??；保護(hù)控 制裝置根據(jù)電壓電流信號確定故障區(qū)段、單相接地和絕緣下降設(shè)備，并觸發(fā)繼電器斷開與 故障區(qū)段相連的開關(guān)，然后搜索并合閘一個與非故障區(qū)段相連且另一端具有正常電壓信號 的開關(guān)，如斷開Kill、K112、K115開關(guān)，合上K103、K113開關(guān)，變電站的備自投裝置接收到 變換后的電壓、電流信號和開關(guān)狀態(tài)后與動作閥值比較，滿足動作條件如岔路IOkVI段母 線電壓為0. OkV、岔路IOkVII段母線電壓為10. 37kV、岔路IOkV分段開關(guān)Kl 10的運(yùn)行狀態(tài) 為斷開時觸發(fā)繼電器合上此時的備用電源開關(guān)，即K110，所有變換后電壓、電流信號、單相 接地和絕緣下降信號、保護(hù)控制裝置和備自投裝置的動作情況、動作前后開關(guān)的狀態(tài)以報(bào) 文方式通過遠(yuǎn)程測控終端和電力通訊網(wǎng)絡(luò)傳送給主站計(jì)算機(jī)；2)集中自愈控制的實(shí)施過程主站前置機(jī)接收到報(bào)文后對信號進(jìn)行解析還原，并 進(jìn)行濾波處理，如采集到線路段L2電壓為1. 2kV、處理后為0. OkV,過濾錯誤信息后將信號 傳遞給主站服務(wù)器；主站服務(wù)器將接收到的電壓電流與正常電壓電流值進(jìn)行比較、并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B 通性檢查，若負(fù)荷處的電壓電流不在正常值范圍內(nèi)、且與電源不連通時確定為失電負(fù)荷，如 線路段L2電壓為0. OkV,小于正常電壓9. 5kV，且線路段L2與電源的連接通路被切斷，則 確定該區(qū)段為失電負(fù)荷，搜索與該負(fù)荷所在區(qū)段相連且另一端具有正常電壓信號的開關(guān)如 K113，計(jì)算比較這些開關(guān)所連的正常供電區(qū)段的功率儲備，得到功率儲備大于負(fù)荷且操作 開關(guān)最少的供電方式，如果沒有可行的供電方式能恢復(fù)對所有負(fù)荷的供電則根據(jù)負(fù)荷的重 要性進(jìn)行排序，將大于功率儲備且重要性低的負(fù)荷確定為停電負(fù)荷，從而得出非故障的失 電負(fù)荷的恢復(fù)供電方案，如連接到線路段L2的負(fù)荷恢復(fù)供電的方案為K112開關(guān)分閘、K113 開關(guān)合閘，若負(fù)荷的電源中只有分布式電源時確定為供電孤島，如只有DGl為學(xué)苑線的負(fù) 荷供電，這些負(fù)荷與DGl及其相互之間的連接組成一個供電孤島，則生成切機(jī)、切負(fù)荷方 案，如學(xué)苑線的所有負(fù)荷之和為5. 2MW，大于DGl最大出力3MW，孤島內(nèi)的有功功率不平衡， 經(jīng)過排序，線路段L4的負(fù)荷重要性最低，輸出的切負(fù)荷方案為切除線路段L4的負(fù)荷，并斷 開K211開關(guān)、合上K212開關(guān)，然后按遙控報(bào)文格式組織開關(guān)動作的控制信號，發(fā)送給主站 前置機(jī)；主站服務(wù)器接收到單相接地或絕緣下降信號如線路段L3絕緣下降時，設(shè)置單相 接地和絕緣下降區(qū)段如線路段L3退出，計(jì)算配電網(wǎng)各種運(yùn)行方式和無功補(bǔ)償方式下的電 壓分布、電流分布、以及負(fù)荷增長如將高新線總負(fù)荷從5. 4MW按0. 1麗的步長逐步增大到 20麗時的臨界電壓，與正常電壓電流值進(jìn)行比較，過濾得到電壓和電流都沒有超出正常運(yùn) 行范圍的配電網(wǎng)運(yùn)行方式，然后將當(dāng)前負(fù)荷下配電網(wǎng)的臨界電壓如東山IOkVI段母線電壓 為10. 07kV與同樣運(yùn)行方式下負(fù)荷增長時的臨界電壓如東山IOkVI段母線電壓為6. 9kV、電 壓和電流的正常運(yùn)行范圍如IOkV母線電壓為9. 5 10. 7kV進(jìn)行比較，選出安全裕度最大 的配電網(wǎng)運(yùn)行方式如線路段L2和L3的負(fù)荷由方山IOkVI段母線供電，并投入電容器Cl，進(jìn) 一步得出當(dāng)前運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)樵撨\(yùn)行方式需要進(jìn)行的開關(guān)操作、電容器投切情況，以及操 作順序，如K112開關(guān)分閘、K113開關(guān)合閘、K212開關(guān)合閘、K312開關(guān)分閘，并按遙控報(bào)文格式組織控制信號，發(fā)送給主站前置機(jī)；主站服務(wù)器分別設(shè)置各設(shè)備退出運(yùn)行，計(jì)算配電網(wǎng)的電壓電流分布，并與正常電 壓電流值進(jìn)行比較，如果均不超出正常運(yùn)行范圍，則對歷史負(fù)荷和分布式電源出力進(jìn)行延 拓處理，分別得出負(fù)荷和分布式電源出力的變化趨勢，然后結(jié)合接收到的當(dāng)前電壓、電流、 開關(guān)狀態(tài)信號對配電網(wǎng)各種運(yùn)行方式下的網(wǎng)損進(jìn)行計(jì)算、比較，得到網(wǎng)損最小的運(yùn)行方式 以及由當(dāng)前運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)損最小運(yùn)行方式所需要進(jìn)行的操作，如合上K113開關(guān)、斷開 K312開關(guān)，進(jìn)一步根據(jù)新的運(yùn)行方式、負(fù)荷與分布式電源出力的變化趨勢，計(jì)算無功潮流和 功率因數(shù)，改變無功電源出力重新計(jì)算，直到配電網(wǎng)的無功潮流減小、功率因數(shù)增大且大于 功率因數(shù)限值、網(wǎng)損減小時確定為無功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如投入電容器Cl，最后按遙控 報(bào)文格式組織開關(guān)操作命令信號，發(fā)送給主站前置機(jī)；主站服務(wù)器利用接收到的歷史電壓電流信號、預(yù)測負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測分布式電源出 力和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對配電網(wǎng)進(jìn)行評估，比較負(fù)荷變化前后各種運(yùn)行方式下的功率分布和電壓的 變化情況，輸出當(dāng)前配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、有功電源或無功電源不能滿足負(fù)荷及其變化的情況，如漓 江線的負(fù)荷增長到17MW后其電壓嚴(yán)重下降，然后列出調(diào)整配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、有功電源或無功電 源的策略，如在漓江線上加裝電容器、并與學(xué)苑線之間建立聯(lián)絡(luò)線；主站前置機(jī)通過電力通訊網(wǎng)絡(luò)將收到的主站服務(wù)器控制命令信號發(fā)送給遠(yuǎn)程測 控終端執(zhí)行相應(yīng)的控制操作。
權(quán)利要求
1. 一種配電網(wǎng)自愈控制方法，其特征在于采用集中與分布協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)自愈控制方 法，信號的處理和控制策略的生成具有自適應(yīng)性，在無人工干預(yù)條件下自動完成控制過程， 協(xié)調(diào)繼電保護(hù)裝置與保護(hù)控制裝置、開關(guān)與智能開關(guān)、安全自動裝置的動作行為，包括分布 自愈控制和集中自愈控制兩步，具體步驟如下1)分布自愈控制步驟電壓電流互感器分別將配電網(wǎng)的電壓、電流變換為弱電或光信 號，保護(hù)控制裝置與繼電保護(hù)裝置接收到變換后的電壓、電流信號后與保護(hù)整定值進(jìn)行比 較，超過動作啟動值時觸發(fā)繼電器將開關(guān)分閘，同時保護(hù)控制裝置根據(jù)電壓電流信號確定 故障區(qū)段、單相接地和絕緣下降設(shè)備，并觸發(fā)繼電器斷開與故障區(qū)段相連的開關(guān)，然后搜索 并合閘一個與非故障區(qū)段相連且另一端具有正常電壓信號的開關(guān)，變電站的備自投裝置接 收到變換后的電壓、電流信號和開關(guān)狀態(tài)后與動作閥值比較，滿足動作條件時觸發(fā)繼電器 合上分段開關(guān)，所有變換后電壓、電流信號、單相接地和絕緣下降信號、保護(hù)控制裝置和備 自投裝置的動作情況、動作前后開關(guān)的狀態(tài)以報(bào)文方式通過遠(yuǎn)程測控終端和電力通訊網(wǎng)絡(luò) 傳送給主站計(jì)算機(jī)；2)集中自愈控制步驟主站前置機(jī)接收到報(bào)文后對信號進(jìn)行解析還原，并進(jìn)行濾波處 理，過濾錯誤信息后將信號傳遞給主站服務(wù)器，同時通過電力通訊網(wǎng)絡(luò)將收到的主站服務(wù) 器控制命令信號發(fā)送給遠(yuǎn)程測控終端執(zhí)行相應(yīng)的控制操作；主站服務(wù)器將接收到的電壓電流與正常電壓電流值進(jìn)行比較、并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B通性 檢查，若負(fù)荷處的電壓電流不在正常值范圍內(nèi)、且與電源不連通時，搜索與該負(fù)荷所在區(qū)段 相連且另一端具有正常電壓信號的開關(guān)，計(jì)算比較這些開關(guān)所連的正常供電區(qū)段的功率儲 備，得到功率儲備大于負(fù)荷且操作開關(guān)最少的供電方式，如果沒有可行的供電方式能恢復(fù) 對所有負(fù)荷的供電則根據(jù)負(fù)荷的重要性進(jìn)行排序，將大于功率儲備且重要性低的負(fù)荷確定 為停電負(fù)荷，若負(fù)荷的電源中只有分布式電源，則生成切機(jī)、切負(fù)荷方案，并按遙控報(bào)文格 式組織開關(guān)動作的控制信號，發(fā)送給主站前置機(jī)；主站服務(wù)器接收到單相接地或絕緣下降信號時，設(shè)置單相接地和絕緣下降區(qū)段退出， 計(jì)算配電網(wǎng)各種運(yùn)行方式和無功補(bǔ)償方式下的電壓分布、電流分布、以及負(fù)荷增長時的臨 界電壓，與正常電壓電流值進(jìn)行比較，過濾得到電壓和電流都沒有超出正常運(yùn)行范圍的配 電網(wǎng)運(yùn)行方式，然后將當(dāng)前負(fù)荷下配電網(wǎng)的臨界電壓與同樣運(yùn)行方式下負(fù)荷增長時的臨界 電壓進(jìn)行比較，選出安全裕度最大的配電網(wǎng)運(yùn)行方式，進(jìn)一步得出當(dāng)前運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)樵?運(yùn)行方式需要進(jìn)行的開關(guān)操作、電容器投切情況，以及操作順序，并按遙控報(bào)文格式組織控 制信號，發(fā)送給主站前置機(jī)；主站服務(wù)器分別設(shè)置各設(shè)備退出運(yùn)行，計(jì)算配電網(wǎng)的電壓電流分布，并與正常電壓電 流值進(jìn)行比較，如果均不超出正常運(yùn)行范圍，則對歷史負(fù)荷和分布式電源出力進(jìn)行延拓處 理，分別得出負(fù)荷和分布式電源出力的變化趨勢，然后結(jié)合接收到的當(dāng)前電壓、電流、開關(guān) 狀態(tài)信號對配電網(wǎng)各種運(yùn)行方式下的網(wǎng)損進(jìn)行計(jì)算、比較，得到網(wǎng)損最小的運(yùn)行方式以及 由當(dāng)前運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)損最小運(yùn)行方式所需要進(jìn)行的操作，進(jìn)一步根據(jù)新的運(yùn)行方式、 負(fù)荷與分布式電源出力的變化趨勢，計(jì)算無功潮流和功率因數(shù)，改變無功電源出力重新計(jì) 算，直到配電網(wǎng)的無功潮流減小、功率因數(shù)增大且大于功率因數(shù)限值、網(wǎng)損減小時確定為 無功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，最后按遙控報(bào)文格式組織開關(guān)操作命令信號，發(fā)送給主站前置 機(jī)；主站服務(wù)器利用接收到的歷史電壓電流信號、預(yù)測負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測分布式電源出力和 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對配電網(wǎng)進(jìn)行評估，比較負(fù)荷變化前后各種運(yùn)行方式下的功率分布和電壓的變化 情況，輸出當(dāng)前配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、有功電源或無功電源不能滿足負(fù)荷及其變化的情況，以及調(diào)整 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、有功電源或無功電源的策略；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)自愈控制方法，其特征在于所述生成切機(jī)、切負(fù)荷方 案的方法為主站服務(wù)器利用接收到的孤島內(nèi)的頻率、電壓、電流信號進(jìn)行功率平衡計(jì)算，孤 島內(nèi)電源能發(fā)出的總功率小于總負(fù)荷時根據(jù)負(fù)荷的重要性進(jìn)行排序，將大于電源功率且重 要性低的負(fù)荷確定為停電負(fù)荷，如果發(fā)電機(jī)出力遠(yuǎn)大于總負(fù)荷則根據(jù)發(fā)電機(jī)的出力進(jìn)行排 序，出力大小與功率差額最接近的發(fā)電機(jī)確定為停發(fā)機(jī)組；在孤島內(nèi)功率平衡基礎(chǔ)上逐步 增大孤島內(nèi)的負(fù)荷功率，計(jì)算各種功率情況下孤島的臨界電壓，將當(dāng)前運(yùn)行情況與臨界電 壓進(jìn)行比較，存在電壓失穩(wěn)趨勢時對最接近臨界電壓處的電容器、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷進(jìn)行控制， 使孤島內(nèi)不發(fā)生電壓失穩(wěn)現(xiàn)象。
全文摘要
配電網(wǎng)自愈控制方法采用集中與分布協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)自愈控制方法，信號的處理和控制策略的生成具有自適應(yīng)性，在無人工干預(yù)條件下自動完成控制過程，協(xié)調(diào)繼電保護(hù)裝置與保護(hù)控制裝置、開關(guān)與智能開關(guān)、安全自動裝置的動作行為，包括分布自愈控制和集中自愈控制兩步，通過采集電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，判斷配電網(wǎng)當(dāng)前所處的運(yùn)行狀態(tài)，并運(yùn)用智能方法進(jìn)行決策，對開關(guān)、保護(hù)控制裝置、安全自動裝置等進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)始終向更健康狀態(tài)轉(zhuǎn)移，提高配電網(wǎng)供電安全性、可靠性、優(yōu)質(zhì)性和經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)應(yīng)急能力的目標(biāo)。
文檔編號H02J13/00GK102088209SQ20111006152
公開日2011年6月8日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者余昆, 陳星鶯 申請人:河海大學(xué)