基于闭环模式运行的电力网络系统的制作方法
【专利摘要】基于闭环模式运行的电力网络系统，所述配电力网络路系统是闭环模式运行的电力网络系统，包括多个变电站和所述变电站连接的终端单元，其特征在于：每个所述终端单元包括智能控制器、断路器和通信模块，每个所述终端单元中的通信模块仅与相邻所述终端单元相连接并通信，每个所述终端单元中的智能控制器与所述断路器相连接，从而收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器的故障电流、故障电流方向、故障电流关联方向、状态和故障后信息。本实用新型采用对等式的通信网络，线路上的终端单元之间互相通信，收集相邻开关的故障信息，做出仲裁，实现快速定位故障和隔离故障。
【专利说明】 基于闭环模式运行的电力网络系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能电力网络系统，尤其涉及一种多电源环网结构运行的、全断路器组网的的电力网络系统
【背景技术】
[0002]电力自动化是智能电力网络的重要组成部分，对于提高供电可靠性、扩大供电能力和实现电力网络的高效经济运行具有重要意义。电力网络故障处理是电力自动化的核心内容，我国配网一般采用辐射型结构的线路，在进行城网改造时，一般采用将辐射线路末端互连，构成手拉手的双电源环网结构，这种方式投资节省，又能提高供电可靠性，目前这种结构的网络已有一定的代表性。在电缆系统中往往也采用双电源的手拉手的环网，但有时会采用多电源网络结构形式。
[0003]手拉手环网接线方式一般根据环网线路长短、负荷密度及分布情况进行分段，分段的多少直接影响供电的可靠性、投资、运行管理、保护整定与变电站出线保护的配合。其优点是一个用户的电源可以来自于两个及以上的不同电源点，供电可靠性比辐射型网络要闻。
[0004]环形或网状供电网络有闭环式(联络开关处于合闸状态，同一用户可以有两个及以上的电源同时供电)和开环式(联络开关处于分闸状态，同一用户在任一时间只有一个电源可以供电)两种。此处重点讨论闭环运行模式。
[0005]若采用传统的保护，环网式闭环运行对继电保护设置和配置要求高、投资高、整定复杂、对运行操作人员的素质要求高。或者不配置保护，采用集中式控制。当线路上发生故障时，现场的FTU将故障信息通过通信通道送到控制中心，控制中心根据开关状态、故障检测信息、网络拓扑分析，判断故障区段，下发遥控命令，执行一系列自动操作，重构网络，以隔离故障和恢复非故障区段的供电，此即所谓的集中式智能。此方案控制准确，适合各种复杂系统。但它需要有可靠的通讯通道和控制中心的计算机软、硬件系统，且完成一次“定位、隔离、转供”所需时间长。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供的一种响应动作快、终端负担轻、系统稳定的基于闭环模式运行的电力网络系统。
[0007]按照本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的电力网络系统，所述电力网络系统是闭环模式运行的电力网络系统，包括多个变电站和所述变电站连接的终端单元，每个所述终端单元包括智能控制器、断路器和通信模块，每个所述终端单元中的通信模块仅与相邻所述终端单元相连接并通信，每个所述终端单元中的智能控制器与所述断路器相连接，从而收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器的故障电流、故障电流方向、故障电流关联方向、状态和故障后信息。
[0008]按照本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的电力网络系统还具有如下附属技术特征:
[0009]所述终端单元中的通信模块通过交换机与相邻的终端单元中的通信模块通信。
[0010]每个所述终端单元设置有多个三相或单相PT。
[0011 ] 所述电力网络系统为手拉手电力网络系统或多电源并行供电电力网络系统。
[0012]按照本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的电力网络系统与现有技术相比具有如下优点:本实用新型采用对等式的通信网络，线路上的终端单元之间互相通信，收集相邻开关的故障信息，做出仲裁，实现快速定位故障和隔离故障。具备以下几大优点:1.能由本节点及相关节点的故障电流方向和关联方向判断出故障与自己的相关性；逻辑算法简明可靠，易于实现。2.采用的是主动发布故障信息，而不是以往采用的轮循方式，速度快，对线路冲击小。3.能提供后备方案，保证在故障末端跳闸失败时仍能较快完成故障的切除。
4.能方便的适用于各种网络，而不必担心网络的连接结构和系统的运行方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的电力网络简化图。
【具体实施方式】
[0014]参见图1，在本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的电力网络系统，所述电力网络系统是闭环模式运行的电力网络系统，包括多个变电站ES1、ES2和所述变电站连接的终端单元，每个所述终端单元包括智能控制器1、断路器S1、S2、S3、S4和通信模块，每个所述终端单元中的通信模块仅与相邻所述终端单元相连接并通信，每个所述终端单元中的智能控制器与所述断路器相连接，从而收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器的故障电流、故障电流方向、故障电流关联方向、状态和故障后信息。通信正常或者异常时，所述终端单元检测到故障电流且在故障电流方向指向的一侧没有故障电流流出，该所述终端单元的智能控制器启动速断保护功能或过流保护功能，断路器跳闸；否则所述终端单元只作为后备保护。本实用新型中的智能控制器还采集本单元和相邻终端单元中的电压电流、功率方向、关联方向、开关状态及故障后信息，作为判断动作依据。
[0015]在本实用新型给出的上述实施例中，断路器S1、S2、S3、S4在正常状态下闭合，从而构成闭环运行模式。每个变电站ES 1、ES2还设置有出线断路器CB1、CB2。
[0016]本实用新型主要的判据来源是断路器本身及其相邻断路器的故障电流、故障电流方向和故障电流关联方向，即:通信正常或者异常时，故障末端的断路器除自身会感受到过流，故障电流方向指向的那侧没有故障电流流出，启动本地保护速断跳闸即可。否则自己只作为后备保护。
[0017]本实用新型的终端单元通过通信模块仅与相邻的终端单元相互通信，采用分布式智能控制方式，每个终端单元的处理信息大大降低，减轻了处理器的负荷，缩短动作时间。
[0018]在本实用新型给出的上述实施例中，每个所述终端单元中的通信模块通过交换机与相邻所述终端单元通信。
[0019]在本实用新型给出的上述实施例中，每个所述终端单元设置有多个三相或单相PT。PT为电压互感器。本实施例为2个。
[0020]本实用新型给出的上述实施例中，所述电力网络系统为手拉手电力网络系统或多电源并行供电电力网络系统。所述电力网络系统可以是各种电压等级。
[0021]本实用新型是一个新的适合手拉手的双电源环网或多电源环网结构的保护配合方案，称为对等式网络保护的闭环模式。该方案利用对等式通信网络，使每个智能控制器能够收集并综合利用本身的故障状态及网络中其他开关的信息，进行分析判断，实现开关高速、有选择性的动作。既克服对保护子站的依赖性，又确保线路的任何地方发生故障时，开关都能正确动作。其目的是，更快和更高的可靠性。它将是一个全新的保护理念，使配网自动化系统的保护配合走过由分布到集中，由集中再到分布的历程，利用现代的通信方式和简单易行的判据，使整个网络在互动中更高效地完成配合。
【权利要求】
1.基于闭环模式运行的电力网络系统，所述电力网络系统是闭环模式运行的电力网络系统，包括多个变电站和所述变电站连接的终端单元，其特征在于:每个所述终端单元包括智能控制器、断路器和通信模块，每个所述终端单元中的通信模块仅与相邻所述终端单元相连接并通信，每个所述终端单元中的智能控制器与所述断路器相连接，从而收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器的故障电流、故障电流方向、故障电流关联方向、状态和故障后信息。
2.如权利要求1所述的基于闭环模式运行的电力网络系统，其特征在于:所述终端单元中的通信模块通过交换机与相邻的终端单元中的通信模块通信。
3.如权利要求2所述的基于闭环模式运行的电力网络系统，其特征在于:每个所述终端单元设置有多个三相或单相PT。
4.如权利要求1所述的基于闭环模式运行的电力网络系统，其特征在于:所述电力网络系统为手拉手电力网络系统或多电源并行供电电力网络系统。
【文档编号】H02J13/00GK203813521SQ201420070397
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】袁钦成, 李春光, 袁启洪, 王娟娟, 董良, 董旭柱, 黄小耘, 于力, 彭飞进, 黄红远 申请人:北京科锐配电自动化股份有限公司, 广东电网公司佛山供电局