一種基于ftu的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)允許式故障處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)了一種基于FTU(Feeder Terminal Unit，饋線(xiàn)終端裝置)的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)允許式故障處理方法，屬于電網(wǎng)饋線(xiàn)自動(dòng)化的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的饋線(xiàn)自動(dòng)化方案有兩種，一種是通過(guò)集中式的方式，但是這種方式依賴(lài)于通訊和集中控制器，容易因?yàn)橥ㄓ嵶枞荒芸焖俚倪M(jìn)行故障定位隔離，而且當(dāng)集中控制器故障，則整個(gè)區(qū)域的饋線(xiàn)自動(dòng)化將退出。另一種是分布式的，這種方式依靠判別相鄰斷路器的故障量信息，實(shí)現(xiàn)故障定位，但是現(xiàn)有的方案僅僅只針對(duì)簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)多電源合環(huán)運(yùn)行時(shí)，則無(wú)法精確的故障定位，當(dāng)多電源開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí)，需要修改多個(gè)FTU信息，降低了故障處理的效率。
[0003]基于以上對(duì)現(xiàn)有饋線(xiàn)自動(dòng)化方案的不足，本發(fā)明人對(duì)分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行深入研宄，并經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述【背景技術(shù)】的不足，提供了一種基于FTU的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)允許式故障處理方法。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案:
[0006]分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)由接在饋線(xiàn)各斷路器上的FTU及通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。各FTU可以檢測(cè)對(duì)應(yīng)斷路器處的電氣量信息，并可以給對(duì)應(yīng)斷路器發(fā)送跳閘/合閘遙控指令，控制斷路器通斷。各相鄰FTU通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，根據(jù)利用FTU允許信號(hào)處理故障的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化方法，實(shí)現(xiàn)故障定位和隔離。適用于含多電源合/開(kāi)環(huán)運(yùn)行配電網(wǎng)的饋線(xiàn)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。而且當(dāng)拓?fù)浠蜻\(yùn)行方式改變，該系統(tǒng)只需改變局部終端的配置繼續(xù)運(yùn)行，可拓展性強(qiáng)。當(dāng)通訊中斷，通過(guò)擴(kuò)大化的方式，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大化的故障定位和隔離。
[0007]一種基于FTU的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)允許式故障處理方法，在各饋線(xiàn)所有斷路器上設(shè)置饋線(xiàn)終端裝置FTU及通訊網(wǎng)絡(luò)；其特征在于，所述方法包括如下步驟:
[0008](I)按照配置策略確定每個(gè)饋線(xiàn)終端裝置FTU的上下游關(guān)系、上下游FTU的通訊地址，確定每個(gè)饋線(xiàn)終端裝置FTU所檢測(cè)對(duì)應(yīng)斷路器電流的正方向、確定對(duì)應(yīng)斷路器的故障電流越限值和擴(kuò)大化等待時(shí)間，其中，所述擴(kuò)大化等待時(shí)間是為擴(kuò)大化隔離設(shè)定的時(shí)間定值；
[0009](2)當(dāng)某饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)到對(duì)應(yīng)斷路器的故障電流大于所述故障電流越限值但故障電流越限時(shí)間在設(shè)定的擴(kuò)大化等待時(shí)間內(nèi)時(shí):
[0010]若故障電流為正方向，則按照基本策略向相鄰的下游FTU發(fā)允許信號(hào)；若故障電流為反方向，則按照基本策略向相鄰的上游FTU發(fā)允許信號(hào)；
[0011]當(dāng)某饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)到對(duì)應(yīng)斷路器的故障電流大于所設(shè)定的故障電流越限值，且故障電流越限時(shí)間超過(guò)設(shè)定的擴(kuò)大化等待時(shí)間時(shí):
[0012]若故障電流為正方向，則按照擴(kuò)大化策略向相鄰下游FTU的相鄰下游FTU發(fā)送允許信號(hào)；若故障電流為反方向，則按照擴(kuò)大化策略向相鄰上游FTU的相鄰上游FTU發(fā)送允許信號(hào);
[0013]其中，設(shè)定每個(gè)饋線(xiàn)終端裝置FTU所檢測(cè)對(duì)應(yīng)斷路器電流的正方向?yàn)樯嫌沃赶蛳掠危凰鲈试S信號(hào)為統(tǒng)一設(shè)定的標(biāo)志位，含上游標(biāo)志位和下游標(biāo)志位，向下游發(fā)送允許信號(hào)即通過(guò)通訊向下游FTU發(fā)送上游標(biāo)志位置I控制指令，向上游發(fā)送允許信號(hào)即通過(guò)通訊上游FTU發(fā)送下游標(biāo)志位置I ;當(dāng)任一 FTU收到所有相鄰上游FTU發(fā)送的上游標(biāo)志位置I控制指令后，將上游標(biāo)志位置I ;當(dāng)任一 FTU收到所有相鄰下游FTU發(fā)送的下游標(biāo)志位置I控制指令后，將下游標(biāo)志位置I ;
[0014](3) FTU接收到允許信號(hào)，按照跳閘策略，向?qū)?yīng)的斷路器發(fā)送跳閘遙控指令。
[0015]本發(fā)明還進(jìn)一步包括以下優(yōu)選方案:
[0016]在步驟(I)中，所述配置策略為:在分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)中，選取任意一個(gè)電源為起點(diǎn)，以饋線(xiàn)背離電源的方向作為另一方向?qū)ふ蚁噜徰b設(shè)FTU的斷路器，標(biāo)記該斷路器為上游首斷路器，繼續(xù)沿饋線(xiàn)另一方向?qū)ふ蚁乱粋€(gè)相鄰裝設(shè)FTU的斷路器，標(biāo)記該斷路器為上一斷路器的下游斷路器，上一斷路器為該斷路器的上游斷路器，依次沿所述另一方向查詢(xún)每一相鄰裝設(shè)FTU的斷路器并標(biāo)記其上下游關(guān)系；
[0017]當(dāng)沿著所述另一方向遇到多分支節(jié)點(diǎn)時(shí)，標(biāo)記各分支線(xiàn)上的首斷路器都為節(jié)點(diǎn)之前饋線(xiàn)的上一斷路器的下游斷路器；對(duì)于任意分支線(xiàn)的首斷路器上，該節(jié)點(diǎn)其它分支線(xiàn)的首斷路器以及節(jié)點(diǎn)之前饋線(xiàn)的上一斷路器均為該斷路器的上游斷路器；
[0018]各分支線(xiàn)確定首斷路器后繼續(xù)向分支線(xiàn)的另一方向?qū)ふ?、?biāo)記上下游斷路器關(guān)系;
[0019]按照每個(gè)斷路器的上下游關(guān)系，標(biāo)記對(duì)應(yīng)斷路器的FTU的上下游關(guān)系，并根據(jù)FTU的上下游關(guān)系配置FTU的通訊地址。
[0020]在步驟(2)中，所述基本策略是指，當(dāng)某饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)到對(duì)應(yīng)斷路器的故障電流大于所述故障電流越限值但故障電流越限時(shí)間在設(shè)定的擴(kuò)大化等待時(shí)間內(nèi)時(shí)，如果該饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)的故障電流為正方向，則該FTU向相鄰的下游FTU發(fā)送允許信號(hào)；如果該饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)的故障電流為反方向，則該FTU向相鄰上游FTU發(fā)送允許信號(hào)。
[0021]所述擴(kuò)大化策略是指當(dāng)某饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)到對(duì)應(yīng)斷路器的故障電流大于所設(shè)定的故障電流越限值，且故障電流越限時(shí)間超過(guò)設(shè)定的擴(kuò)大化等待時(shí)間時(shí):
[0022]如果該饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)的故障電流為正方向，則向相鄰下游FTU的相鄰下游FTU發(fā)送允許信號(hào)；如果該饋線(xiàn)終端裝置FTU檢測(cè)的故障電流為反方向，則向其相鄰上游FTU的相鄰上游FTU發(fā)送允許信號(hào)。
[0023]為了所述方法能夠處理線(xiàn)路末端的故障，設(shè)置無(wú)下游的邊界FTU的下游標(biāo)志位永久置1，設(shè)置無(wú)上游的邊界FTU即上游首FTU的上游標(biāo)志位永久置。
[0024]在步驟(3)中，所述跳閘策略是指任一 FTU滿(mǎn)足下面任一條件，則作用其對(duì)應(yīng)斷路器跳閘:
[0025](I)該FTU檢測(cè)檢測(cè)的故障電流為正方向，且其下游標(biāo)志位已置I ;(2)該FTU檢測(cè)檢測(cè)的故障電流為反方向，且其上游標(biāo)志位已置I。
[0026]當(dāng)分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)增加一組斷路器和相應(yīng)的FTU，只需改變相鄰FTU上下游關(guān)系的配置，當(dāng)增加的斷路器為邊界斷路器，如果邊界斷路器為上游首斷路器，則將該斷路器對(duì)應(yīng)的FTU上游標(biāo)志位永久置I ;如果邊界斷路器為無(wú)下游的邊界斷路器，則將該斷路器的對(duì)應(yīng)FTU下游標(biāo)志位永久置I ;
[0027]當(dāng)分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行方式改變，即任意某斷路器打開(kāi)作為聯(lián)絡(luò)斷路器，則向相鄰上游和下游所有FTU保持發(fā)允許信號(hào)；所述聯(lián)絡(luò)斷路器為線(xiàn)路中間斷開(kāi)的斷路器。
[0028]通過(guò)上述的基于FTU的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)允許式故障處理方法，可以實(shí)現(xiàn)以下有益效果:
[0029](I)本發(fā)明屬于分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化方案，避免了集中方式下可能出現(xiàn)的通訊阻塞導(dǎo)致的故障處理不及時(shí)和集中控制故障導(dǎo)致的饋線(xiàn)自動(dòng)化退出的問(wèn)題。所有終端均對(duì)等控制，能夠?qū)崿F(xiàn)的分布式的故障快速、精確的定位和隔離，可靠性、速動(dòng)性、靈敏性和選擇性很強(qiáng)。
[0030](2)本發(fā)明考慮了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜瓦\(yùn)行方式變化的問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)上述變化時(shí)，只需更改局部終端的配置，即可使得系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。因此提高了系統(tǒng)的拓展性和可靠性。
[0031](3)本發(fā)明考慮了局部通訊中斷的問(wèn)題，提出了擴(kuò)大化的策略。當(dāng)出現(xiàn)通訊中斷，各FTU越一級(jí)發(fā)送允許信號(hào)。使得故障能夠擴(kuò)大化一級(jí)隔離，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0032](4)本發(fā)明適用于多個(gè)電源合環(huán)或開(kāi)環(huán)運(yùn)行饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)饋線(xiàn)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。是一種全新的適用于復(fù)雜配電網(wǎng)絡(luò)的饋線(xiàn)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方案。具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)圖；
[0034]圖2是本發(fā)明利用FTU允許信息處理故障的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化方法的流程圖；
[0035]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1 ;
[0036]圖4是本發(fā)明實(shí)施例2 ；
[0037]圖5是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠蛘咴试S方式變化處理方法圖；
[0038]圖6是通訊故障下擴(kuò)大化處理方法圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，在饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中有SI?S8八個(gè)斷路器，SI?S6手拉手相連，SI接在母線(xiàn)BI上，S6接在母線(xiàn)B3上，S4與S5之間有另一分支線(xiàn)，接有S6和S7，S7在分支線(xiàn)末端，接在母線(xiàn)B2上，在BI?B3三個(gè)母線(xiàn)上分別接有電源I?電源3三個(gè)電源。分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)包括接在SI?S8上的FTUl?FTU8以及連接FTUl?FTU8的通訊網(wǎng)絡(luò)。各FTU分別監(jiān)控對(duì)應(yīng)的斷路器，檢測(cè)斷路器位置的電氣量信息(包括電壓、電流、斷路器量)，發(fā)送跳/合閘遙控控制斷路器的通斷。各FTU可以通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)任意兩裝置之間的通訊。各FTU對(duì)等控制，即所有內(nèi)部程序相同，并根據(jù)利用FTU允許信息處理故障的饋線(xiàn)自動(dòng)化方法，進(jìn)行不同配置，包括電流正方向設(shè)定、相鄰斷路器位置信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠蜻\(yùn)行方式變化只需改變系統(tǒng)局部的配置繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)通訊中斷，通過(guò)擴(kuò)大化通訊的方式，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大化的故障定位和隔離。
[0040]根據(jù)基于FTU的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)允許式故障處理方法，如圖2所示，包括以下步驟:
[0041]步驟1:
[0042]按照配置策略確定每個(gè)饋線(xiàn)終端裝置FTU的上下游關(guān)系、上下游FTU的通訊地