一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，包括按照假定潮流流向及部署终端的开关，将配电网架划分为若干个区段，其中，区段内边界开关所接终端之间相互对等通讯，实时获取区段内其他边界开关的故障信息进行逻辑判断，若区段内存在两个及以上边界开关的故障信息相同时，判定为非故障区段，否则为故障区段；当局部网络中断，终端闭锁、故障漏报等因素导致固定区域定位失败后，根据电气距离进行故障区域动态调整判断；本发明专利技术有效解决局部信息缺失或不可信状态下的故障区段定位难问题，实现异常状态下的最小故障区域隔离，降低停电范围、减少停电时间，提高供电可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法


[0001]本专利技术涉及一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，属于电力系统及其自动化


技术介绍

[0002]随着经济的发展，大量用电设备接入电网对电网稳定性要求越来越高，配电网直接面向用户这一特性，决定了其在供电系统中的重要性，配电网稳定性、可靠性对国民经济发展起着至关重要的作用。
[0003]一条线路中，配电终端接入越多、终端之间电气距离越短，则故障时隔离区段越小，但同时，随着接入设备增多，终端对系统可靠性影响增大，终端异常时可能导致功能丢失，如何在部分终端异常时也能实现故障区段可靠隔离，是一个亟需解决的问题。
[0004]5G通讯以其高可靠、低延时的特性在配电网中开始逐步应用，基于5G通讯的分布式馈线自动化也逐渐普及，但作为一种无线通讯，难以避免会受环境影响，通讯中断、堵塞等问题会导致配电网故障无法精确定位；
[0005]大量DG接入导致配电网潮流双向、多变，现有的基于方向过流的馈线自动化实现故障定位是建立在方向信号可靠的基础上，在PT异常导致方向不可靠时，故障区段无法精确定位。
[0006]目前对于配电网故障定位及隔离处理主要有以下几种方法：(1)就地馈线自动化，利用多次重合闸定位故障区段，实现故障隔离(2)基于通讯的主站集中式馈线自动化，利用终端上送的故障信息及网络拓扑综合判断，可实现故障区域精准定位及隔离(3)采用基于对等通讯的分布式馈线自动化，利用电流穿越性特性，可实现故障区段精准定位，配合断路器使用可在毫秒级内完成故障区域隔离，(4)基于5G通讯的配网差动保护，配置简单，定值整定容易，利用故障区段差流特性，可实现分布式电源接入下的配电网故障区域精准定位及隔离；
[0007]现有技术虽能够一定程度实现配电网故障区域隔离，但也存在不足：(1)就地馈线自动化在实现故障区域隔离时，需要多次重合闸，尤其是故障点距离电源较远时，不仅故障处理周期长，且存在多次重合冲击问题；(2)基于通讯的主站集中式馈线自动化，故障隔离周期长，且完全依赖通讯，当某些终端掉线或通讯异常时，无法精准定位故障；(3)基于对等通讯的分布式馈线自动化，虽然能够实现故障区域定位，但当PT异常、故障漏报或误报时，无法精准定位故障区段；(4)基于5G通讯的差动保护虽然能够在涵分布式电源的配电网中实现故障快速精准定位，但差动保护对通讯质量要求较高，当通讯抖动较大、通讯异常时，差动保护功能闭锁，无法实现故障定位。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，实现异常状态下的最小故障区域隔离，降低停电范围、减少停电时
间，提高供电可靠性。
[0009]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，包括：
[0011]按照假定潮流流向及部署终端的开关，将配电网架划分为若干个区段，其中，区段内边界开关所接终端之间相互对等通讯；
[0012]实时获取区段内边界开关的故障信息进行逻辑判断，当区段内存在两个及以上边界开关的故障信息相同时，判定为非故障区段，否则为故障区段，并进行故障处理；
[0013]当存在边界开关异常或通讯中断时，将故障处理最大时间延时展宽，等待故障由上下级终端切除；
[0014]当出现故障漏报导致多个区段被误判为故障区段时，计算故障区段的电气距离，将电气距离最长的故障区段判定为最终故障区域，将其他电气距离较短的故障区段判定为非故障区域；
[0015]当区段内边界开关出现故障误报时，分析该区段与电源之间的所有其他区段，若这些区段内边界开关均未报故障信息，则判定为非故障区段；
[0016]当区段内存在PT断线时，采用自适应区域划分法，根据电气距离将PT断线的边界开关两侧区段合并为一个大区段，以大区段的边界开关作为判断，当大区段内存在两个及以上边界开关故障方向相同时，则判定为非故障区段，否则为故障区段。
[0017]进一步的，所述展宽时间内如果接收到正常的报文，则判断是短暂的通道干扰，继续进行故障处理；如果仍未接收到正常的报文，延时时间到后如果过流元件复归，则判断本节点不在故障区，故障已由上、下级切除，不再进行故障处理；如果延时时间到后故障电流仍未复归，则开关跳闸。
[0018]进一步的，当电气距离最长的故障区段有多个时，则这些故障区段均判定为最终故障区域。
[0019]进一步的，所述电气距离是指故障区段与电源之间的区段数量，区段数量越多，电气距离越大。
[0020]进一步的，所述计算故障区段的电气距离采用的是故障协同容错处理方法。
[0021]进一步的，所述对等通讯包括光纤通讯、GOOSE组网、5G通讯、4G通讯中的任意一种或多种。
[0022]进一步的，所述故障信息包括过流、零序过流、过流方向、零序过流方向、小电流接地选线区内故障、小电流接地选线区外故障。
[0023]进一步的，所述采用自适应区域划分法，根据电气距离将PT断线的边界开关两侧区段合并为一个大区段，以大区段的边界开关作为判断，包括：
[0024]在配电区域内选择一个主电源Sm，其他电源均为备用电源S1、S2
…
Sn，其中，所有备用电源处于同一层级，假定潮流方向为主电源流向备用电源；
[0025]将边界开关存在电气连接的所有相邻边界开关围成M1、N1区段；其中，M1区段为潮流流进侧区段、N1区段为潮流流出侧区段；
[0026]当某边界开关出现终端异常、通讯中断、PT断线时，采用区域合并，将与异常边界开关相邻的潮流流进侧区段和潮流流出侧区段合并为大区段，以大区段内边界开关故障信
息进行判断。
[0027]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0028]本专利技术提供一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，按照假定潮流流向及部署终端的开关，将配电网划分为若干个区段，区段内边界开关所接终端之间相互对等通讯，通过实时获取区段内其他边界开关的故障信息进行逻辑判断，若区段内存在两个及以上边界开关的故障信息相同时，判定为非故障区段，否则为故障区段；当存在PT断线等异常情况时，采用自适应区段划分法，根据电气距离将异常边界开关两侧区段进行合并，以合并后的大区段进行逻辑判断，若大区段内存在两个及以上边界开关的故障信息相同，则判定为非故障区段，否则为故障区段；当存在终端异常、通讯中断时采用延时跳闸隔离后备机制，将故障处理最大时间延时展宽，以此躲过信道的短暂干扰同时等待故障由上下级终端切除；当出现故障误报时，综合分析该区段与电源之间的所有其他区段，若这些区段内边界开关均未报故障信息，则判定为非故障区段；当出现故障漏报导致多个区段被误判为故障区段时，采用故障协同容错处理方法，通过计数故障区段的电气距离来确定实际故障区段，电气距离最大的故障区段为实际故障区段，若最大电气距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，其特征在于，包括：按照假定潮流流向及部署终端的开关，将配电网架划分为若干个区段，其中，区段内边界开关所接终端之间相互对等通讯；实时获取区段内边界开关的故障信息进行逻辑判断，当区段内存在两个及以上边界开关的故障信息相同时，判定为非故障区段，否则为故障区段，并进行故障处理；当存在边界开关异常或通讯中断时，将故障处理最大时间延时展宽，等待故障由上下级终端切除；当出现故障漏报导致多个区段被误判为故障区段时，计算故障区段的电气距离，将电气距离最长的故障区段判定为最终故障区域，将其他电气距离较短的故障区段判定为非故障区域；当区段内边界开关出现故障误报时，分析该区段与电源之间的所有其他区段，若这些区段内边界开关均未报故障信息，则判定为非故障区段；当区段内存在PT断线时，采用自适应区域划分法，根据电气距离将PT断线的边界开关两侧区段合并为一个大区段，以大区段的边界开关作为判断，当大区段内存在两个及以上边界开关故障方向相同时，则判定为非故障区段，否则为故障区段。2.根据权利要求1所述的配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，其特征在于：所述展宽时间内如果接收到正常的报文，则判断是短暂的通道干扰，继续进行故障处理；如果仍未接收到正常的报文，延时时间到后如果过流元件复归，则判断本节点不在故障区，故障已由上、下级切除，不再进行故障处理；如果延时时间到后故障电流仍未复归，则开关跳闸。3.根据权利要求1所述的配电网自适应区域划分及故障协同容错处理方法，其特征在于：当电气距离最长的故障区段有多个时...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄峰，胡国，吴海，朱亚军，金鹏，郁靖，胡松，鲍柏舟，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：