采用区域闭锁的配电网故障处理方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于配电自动化领域的馈线自动化技术领域，具体涉及一种采用区域闭锁的配电网故障处理方法。
【背景技术】
[0002]配电网线路为多分段、多分支结构或者为开闭所、环网柜等多级级联结构，由于供电半径较短、导线截面较大，各级开关难以根据短路电流大小实现选择性，并且受变电站出口过流时限的限制，难以设置延时时限实现选择性。因此，当线路故障时传统过流保护无法准确隔离故障，更不能恢复非故障区的供电，需要借助馈线自动化系统。
[0003]馈线自动化系统是配电自动化的重要组成部分，按照故障判断与处理的方式分类，可以大体分为集中式和分布式两类。
[0004]集中式馈线自动化系统将安装在各个开关的智能电子设备(IED)采集的数据传输到主站，由主站进行故障区域定位并向相应开关的IED下达故障处理命令。集中式馈线自动化系统对通信网络及主站的依赖性大，主站需要处理的信息多，对故障的处理时间较长，且在故障处理过程中会发生越级跳闸而扩大事故的影响范围。
[0005]分布式自动化系统不需要主站而依靠智能开关设备相互配合就能达到故障隔离和非故障区恢复供电的目的。分布式馈线自动化系统主要包括自动化开关相互配合模式和面保护模式两类。自动化开关相互配合模式不需要通信系统就能实现馈线自动化功能，但在故障处理过程中存在越级跳闸的问题。面保护方式的馈线自动化系统借助智能开关间的通信来实现馈线自动化功能，由于采用的RS485、CAN等通信速度不够快，在故障隔离过程中也存在越级跳闸。另外，面保护中每个智能开关需要收集所保护范围内其他所有智能开关的信息，当所保护范围内的智能开关较多时，如保护范围为开闭所的母线时，则所有出线对应的KD都要考虑在内，不仅对通信网络的实时性、可靠性要求较高，且工程设置复杂，配电网结构发生变化时，都需要重新设置。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种采用区域闭锁的配电网故障处理方法。
[0007]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种采用区域闭锁的配电网故障处理方法，该方法为:为配电网中的每台台智能开关设置两个GOOSE组播地址，同时将所述两个GOOSE组播地址分别分配给所述每台智能开关连接的两个相邻的第一配电区域和第二配电区域；当配电网发生故障并且电流从第一配电区域流向第二配电区域时，两个配电区域之间的智能开关向第一 GOOSE组播地址发送闭锁信号，所述第一GOOSE组播地址对应的第一配电区域内的智能开关接收闭锁信号后进行闭锁。
[0008]上述方案中，该方法还包括:当配电网发生故障并且电流从第二配电区域流向第一配电区域时，两个配电区域之间的智能开关向第二 GOOSE组播地址发送闭锁信号，所述第二 GOOSE组播地址对应的第二配电区域内的智能开关接收闭锁信号后进行闭锁。
[0009]上述方案中，所述智能开关接收闭锁信号后进行闭锁之后，两个配电区域之间的智能开关向GOOSE组播地址发送分闸信号，所述智能开关接收分闸信号后，所述智能开关分闸并闭锁合闸。
[0010]上述方案中，所述智能开关接收分闸信号后，当所述智能开关处于分闸状态时，所述智能开关直接闭锁合闸。
[0011]上述方案中，所述闭锁信号分为第一闭锁信号、第二闭锁信号，当所述智能开关接收到第一闭锁信号后闭锁开关第一时间后才再分闸;所述智能开关接收到第二闭锁信号后闭锁开关第二时间后才再分闸，所述第二时间大于第一时间。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明在故障处理过程中利用GOOSE通信传递闭锁信号，实现故障快速隔离，又不会引起越级跳闸，并且设置简单，工程实用化强。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的配电网区域划分示意图；
图2为本发明的开环配电网故障处理流程；
图3为本发明的闭环配电网故障处理流程；
图4为本发明的单电源辐射状配电网故障处理流程。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]本发明实施例提供一种采用区域闭锁的配电网故障处理方法，该方法为:为配电网中的每台台智能开关设置两个GOOSE组播地址，同时将所述两个GOOSE组播地址分别分配给所述每台智能开关连接的两个相邻的第一配电区域和第二配电区域;当配电网发生故障并且电流从第一配电区域流向第二配电区域时，两个配电区域之间的智能开关向第一GOOSE组播地址发送闭锁信号，所述第一 GOOSE组播地址对应的第一配电区域内的智能开关接收闭锁信号后进行闭锁。
[0016]该方法还包括:当配电网发生故障并且电流从第二配电区域流向第一配电区域时，两个配电区域之间的智能开关向第二GOOSE组播地址发送闭锁信号，所述第二GOOSE组播地址对应的第二配电区域内的智能开关接收闭锁信号后进行闭锁。
[0017]所述智能开关接收闭锁信号后进行闭锁之后，两个配电区域之间的智能开关向GOOSE组播地址发送分闸信号，所述智能开关接收分闸信号后，所述智能开关分闸并闭锁合闸。
[0018]所述智能开关接收分闸信号后，当所述智能开关处于分闸状态时，所述智能开关直接闭锁合闸。
[0019]所述闭锁信号分为第一闭锁信号、第二闭锁信号，当所述智能开关接收到第一闭锁信号后闭锁开关第一时间后才再分闸;所述智能开关接收到第二闭锁信号后闭锁开关第二时间后才再分闸，所述第二时间大于第一时间。
[0020]在以图1所示的典型配电网中，31、32为变电站出线开关，011、012、013、014、211、D21、D22为分段开关，L为联络开关。本发明中为各分段开关和联络开关配备电压、电流互感器和具有保护、控制功能及GOOSE通信功能的IED，从而构成智能开关，实现电压、电流的采集和开关的自动分合闸。
[0021]定义由电路上相邻的一组开关围成的配电网为一个配电区域(简称区域)，如图1中虚线所示。若定义2(01，02广_，01)表示由开关01、02、‘"、01围成的配电区域，则图1中可划分为9个配电区域，分别为2(31，011)、2(011，012，211)、2(211，0)、2(012，013)、2(013，D14)、Z(D14，L)、Z(S2，D21)、Z(D21，D22)、Z(D22，L)，其中 O 表示线路末端。
[0022]为每个配电区域分配一个GOOSE组播地址，分别为MACXSl，D11)、MAC(D11，D12，Z11)、MAC(Z11，0)、MAC(D12，D13)、MAC(D13，D14)、MAC(D14，L)、MAC (S2，D21)、MAC (D21，D22)、MAC (D22，L)，组播地址用于过滤和接收GOOSE报文，当智能开关将某个GOOSE组播地址作为目的地址发送信息时，设置了此组播地址的KD均可接收到此报文，而其他没有设置此组播地址的智能开关均不接收此报文。如图1中所示，例如智能开关D11、D12、Z11设置了MAC(D11，D12，Z11)的组播地址，当智能开关D12发送目的地址为MAC(D11，D12，Z11)的GOOSE报文时，则只有Dl 1、Zl I接收此报文，其他智能开关不接收。
[0023]因每台智能开关连接两个相邻配电区域，称之为第一配电区域和第二配电区域，故为每台智能开关设置两个GOOSE组播地址，分别为第一 GOOSE组播地址和第二 GOOSE组播地址，第一 GOOSE组播地址为第一配电区域的GOOSE组播地址，第二 GOOSE组播地址为第二配电区域的G00SE组播地址。以图1中D12为例，D12的相邻区域为Z(D11，D12，Z11)和Z(D12，013)，若以2(011，012，211)作为012的相邻第一配电区域，则第二配电区域为2(012，013)。智能开关D12会设置两个GOOSE组播地址，分别为MAC(D11，D12，Z11#PMAC(D12，D13)，MAC(011，012，211)对应第一配电区域，嫩(:(012，013)对应第二配电区域。
[0024]每台智能开关采集线路的电压、电流，并识别电流方向，则流经任一开关的电流存在两种电流方向:方向一为由第一配电区域流入第二配电区域，方向二为由第二配电区域流入第一配电区域。当发生故障时，若电流方向为由第一配电区域流入第二配电区域，则智能开关向第一 GOOSE组播地址上发送闭锁信号，亦即向第一配电区域发送闭锁信号;若电流方向为由第二配电区域流入第一配电区域，则智能开关向第二 GOOSE组播地址上发送闭锁信号，亦即向第二配电区域发送闭锁信号;若未检测到故障电流，则不向任何组播地址发送闭锁信号。例如，对于所述智能开关D12，若检测到故障电流由Z(D11，D12，Z11)区域流向Z(D12，D13)区域，则以MAC(D11，D12，Z11)组播地址作为目的地址发送闭锁信号。
[0025]所述配电区域内的其他智能开关接收到闭锁信号后，闭锁开关一定时间，而围成故障区域的智能开关不会收到闭锁信号，则可立即分闸，且在分闸的同时向反方向的GOOSE组播地址发送分闸信号，让未检测到故障电流的开关跳闸，从而快速隔离故障点，并不致引起越级跳闸。
[0026]实施例:
本发明具体的故障处理过程。
[0027](I)开环配电网故障处理方法以图2所示的开环配电网中F点故障为例，故障点位于D13和D14之间。变电站开关SI不具备智能开关的功能，SI设置0.3s延时(一个时间级差的延时)作为本线路的后备保护，发生故障后，对于Dll故障电流方向为Z(S1，D11)流向Z(D12，D13)，对于D12故障电流方向为Z(011，012，211)流向2(012，013)，对于013故障电流方向为2(012，013)流向2(013，014)。因此，Dll检测到故