一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，系统总体结构包括配电主站、分布式智能终端设备以及通信网络，所述分布式智能终端设备通过通信网络与配电主站联网；所述分布式智能终端通过构建的通信方案进行可靠通信，采用构建的故障定位与隔离方案加快配电网故障定位与隔离的速度，并采用构建的供电恢复方案缩短停电时间。该方法有利于提高通信可靠性，加快配电网故障定位与隔离速度，缩短停电时间。缩短停电时间。缩短停电时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法


[0001]本专利技术属于配电网自动化
，具体涉及一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法。

技术介绍

[0002]随着智能电网的出现，配电网的建设规模不断扩大，大规模分布式电源并网、柔性交/直流输配电、交流变频传动以及储能应用的快速发展，带动电力变换装备逐渐朝着高技术、多样化、强非线性发展，导致电力电子化和直流化程度不断加深。
[0003]近年来，国内外配电网故障仍然时有发生，严重时甚至可能引发大规模停电事故。故障成为了威胁配电网安全稳定的关键因素，对生产、生活造成了恶劣的影响。随着电网中新能源渗透率的不断提高和国家清洁能源战略的逐步深入，高比例新能源电源将深刻改变电网的电源结构，新能源的随机性和波动性增加了电网状态量的不确定性，保障电网安全稳定运行的保护与控制在各个方面面临严峻挑战。
[0004]5G移动通信技术的发展，带来了低时延和广连接的巨大优势，基于其特点，理论上能够满足广域控制和继电保护对通信的需求。现有的馈线自动化方案并不能很好的与5G通信网络结合，其故障定位与隔离的速度、以及恢复供电的速度有待提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，该方法有利于提高通信可靠性，加快配电网故障定位与隔离速度，缩短停电时间。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，系统总体结构包括配电主站、分布式智能终端设备以及通信网络，所述分布式智能终端设备通过通信网络与配电主站联网；所述分布式智能终端通过构建的通信方案进行可靠通信，采用构建的故障定位与隔离方案加快配电网故障定位与隔离的速度，并采用构建的供电恢复方案缩短停电时间。
[0007]进一步地，所述通信网络包括5G网络和光学网络，所述分布式智能终端通过5G网络联网，所述配电主站通过光纤网络联网。
[0008]进一步地，配电网结构包括节点、单元、区域以及故障作用端口信息；所述节点为一个控制终端控制的一台开关或具备开关能力的电力设备；所述单元由输电线连接的相邻的所有节点组成，若节点的一侧没有相邻节点，则不构成单元；相邻单元具有公共部分，公共部分的终端分别在相邻的两个单元中工作；所述区域由闭合开关连接的单元共同组成，配电网潮流在一个区域内流动；所述故障作用端口信息为一个单元断开后受到影响的端口节点的开关信息，包括开关序号、所在控制终端IP和开关类型，并将故障作用端口节点开关信息存储在该单元。
[0009]进一步地，所述通信方案为：同一个单元内所有节点之间进行故障定位与隔离时的信息交互，同一个区域内变电站出线与联络开关、负荷出线与联络开关、分布式电源与联
络开关、联络开关之间进行定时信息交互；分布式智能终端之间的信息交互采用TCP封装的GOOSE协议。
[0010]进一步地，所述故障定位与隔离方案为：故障定位与隔离过程在单元内进行；单元内，节点的正方向对应单元内侧，反方向对应单元外侧；节点检测到过流信号后，若正方向无单元，即为端口节点，非变电站出线开关直接跳闸，变电站出线开关应在对应变电站单元内进行判断；节点检测到正向过流信号后，向单元内其他节点发送正向过流信号；若其他全部节点返回未过流故障信号或正向过流信号（其他节点过流时直接向本开关发送信号），判断为单元内故障，开关跳闸；节点检测到反向过流信号后，向单元内其他节点发送反向过流信号，并判断为单元外故障信号；节点未检测到过流信号，若收到单元内其他任一节点的正向过流信号，则根据电压是否跌落，向单元内其他节点发送一次未过流故障信号或者正常信号，且在收到单元内其他所有节点的信号前不再重复发送；若收到单元内其他所有节点的正向过流信号或未过流故障信号，判断为单元内故障，开关跳闸；节点收到单元内其他任一节点的反向过流信号，则判断为单元外故障；节点收到单元内其他任一节点的正常信号，则判断为故障信号误判；节点开关跳闸失败后，若单元在此节点处具有同一区域下的相邻单元，则通知相邻单元所有开关跳闸；若无相邻单元，则向主站上报异常信息。
[0011]进一步地，所述供电恢复方案包括正常联络通信和负荷转供判断；所述正常联络通信为：正常状态下，同区域的变压器出线、负荷出线以及分布式电源端口节点，定时向端口联络开关发送电源和负荷信息；同区域的端口联络开关之间相互交流相邻区域的可转供负荷信息；所述负荷转供判断为：一个单元内判断区内故障且跳闸后，通过存储的分组故障作用端口信息，直接向受影响的端口联络开关发送故障作用端口节点组，端口联络开关直接对比本地存储的电源和负荷信息，自行判断转供方案；若相邻区域能够承担转供负荷，联络开关合闸；若相邻区域不能承担，但受影响的端口节点中，分布式电源可孤岛运行，且能够承担用户负荷，则无需转供且可由分布式电源供电；若分布式电源也无法承担用户负荷，则向其端口节点发送跳闸信号。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术在分布式智能终端之间采用TCP/IP通信协议进行通信，可靠性高，由于故障时不进行报文重发，通信网络负荷降低，延时抖动小。此外，本专利技术通过采用新的故障定位与隔离以及供电恢复方案，配电网故障定位与隔离所需通信次数减少，定位速度加快，停电时间进一步缩短。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例中系统总体结构图。
[0014]图2为本专利技术实施例中配电网分层结构图。
[0015]图3为本专利技术实施例中5G通信网络结构图。
[0016]图4为本专利技术实施例中通信协议栈结构图。
[0017]图5为本专利技术实施例中配电网不同位置故障示意图。
[0018]图6为本专利技术实施例中供电恢复方案中的正常联络通信通道。
具体实施方式
[0019]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。
[0020]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0021]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0022]本实施例提供了一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，如图1所示，系统总体结构包括配电主站、分布式智能终端设备以及通信网络，所述分布式智能终端设备通过通信网络与配电主站联网；所述分布式智能终端通过构建的通信方案进行可靠通信，采用构建的故障定位与隔离方案加快配电网故障定位与隔离的速度，并采用构建的供电恢复方案缩短停电时间。
[0023]如图1所示，所述通信网络包括5G网络和光学网络，所述分布式智本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，其特征在于，系统总体结构包括配电主站、分布式智能终端设备以及通信网络，所述分布式智能终端设备通过通信网络与配电主站联网；所述分布式智能终端通过构建的通信方案进行可靠通信，采用构建的故障定位与隔离方案加快配电网故障定位与隔离的速度，并采用构建的供电恢复方案缩短停电时间。2.根据权利要求1所述的一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，其特征在于，所述通信网络包括5G网络和光学网络，所述分布式智能终端通过5G网络联网，所述配电主站通过光纤网络联网。3.根据权利要求1所述的一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，其特征在于，配电网结构包括节点、单元、区域以及故障作用端口信息；所述节点为一个控制终端控制的一台开关或具备开关能力的电力设备；所述单元由输电线连接的相邻的所有节点组成，若节点的一侧没有相邻节点，则不构成单元；相邻单元具有公共部分，公共部分的终端分别在相邻的两个单元中工作；所述区域由闭合开关连接的单元共同组成，配电网潮流在一个区域内流动；所述故障作用端口信息为一个单元断开后受到影响的端口节点的开关信息，包括开关序号、所在控制终端IP和开关类型，并将故障作用端口节点开关信息存储在该单元。4.根据权利要求3所述的一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，其特征在于，所述通信方案为：同一个单元内所有节点之间进行故障定位与隔离时的信息交互，同一个区域内变电站出线与联络开关、负荷出线与联络开关、分布式电源与联络开关、联络开关之间进行定时信息交互；分布式智能终端之间的信息交互采用TCP封装的GOOSE协议。5.根据权利要求3所述的一种基于5G的含分布式电源配电网分布式馈线自动化方法，其特征在于，所述故障定位与隔离方案为：故障定位与隔离过程在单元内进行；单元内，节点的正方向对应单元内侧，反方向对应单元外侧；节...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦山，陈端云，林文彬，孙鑫，祁琦，邓超平，林少真，余斯航，李兆祥，刘龙辉，郭健生，晁武杰，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：