基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统及控制方法与流程

本发明涉及一种配网馈线系统，尤其涉及一种基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统及控制方法。

背景技术：

1、我国10kv配网的馈线自动化(fa)主要采用集中控制模式和就地模式。集中控制模式指通过装设在主站或子站的配网自动化软件系统，以配电终端上传的信息为基础，自动判断故障区域，以自动遥控或人工遥控方式实现故障区域隔离，非故障区域恢复供电的模式；就地控制模式指不依赖于主站、通信系统，通过变电站出线开关和线路上具有自动控制功能的智能开关设备间的配合实现故障区域隔离，非故障区域恢复供电的模式。

2、目前在城区，以集中控制模式为主，但是在广大农村，由于通信条件的限制，配网自动化还是以就地型馈线自动化模式为主。

3、就地型馈线自动化是最为典型的馈线自动化模式，故障的处理主要依靠各开关之间的既定逻辑来完成，就地实现线路故障的处理，当发生故障时，重合器首先跳闸，使得各分段器因为短路故障失压断开，重合器经延时后重合，此时各分段器感受到电压后顺序延时闭合。

4、虽然就地型馈线自动化具有动作可靠、处理迅速、适应恶劣环境等优点，适用于通信建设不完善或者无通信的地区，全过程无需主站控制，无需通信的效果，但其仍存在以下缺陷：

5、1、由于每一个分段器均需要进行延时操作，使得故障发生后需要较长时间才能恢复通电，故障响应时间过长，用户体验较差。

6、2、如果采用集中控制模式，由于农村环境部分区域通信建设不完善或者无通信，无法使用4g、5g电力专网进行通信，而自主架设无线专网成本较高。

7、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的传统就地模式故障响应时间长，同时集中控制模式成本较高的缺点，提供了一种故障响应时间短，同时成本较低的基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统及控制方法。

2、为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

3、一种基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统，所述馈线系统包括：配电网馈线及多个馈线智能单元设备；

4、所述配电网馈线为辐射型自动化线路，所述配电网馈线包括多个支路1，所述支路1上设置有多个馈线终端装置；

5、所述支路1上设置有多个与馈线终端装置相对应的馈线智能单元设备，所述馈线智能单元设备与其对应的馈线终端装置信号连接，馈线智能单元设备用于接收馈线终端装置信号同时控制馈线终端装置的通断；

6、所述馈线智能单元设备内设置有wifi通信模块，所述馈线智能单元设备均通过其上设置的wifi通信模块与同一支路1上其他馈线智能单元设备信号连接。

7、所述馈线智能单元设备上设置的wifi通信模块均包括lup端口、ldown端口、lup备端口及ldown备端口，所述lup端口与其上游相邻的馈线智能单元设备的ldown端口信号连接，所述lup备端口与其上游间隔一个的馈线智能单元设备的ldown端口信号连接，所述ldown端口与其下游相邻的馈线智能单元设备的lup端口信号连接，所述ldown备端口与其下游间隔一个的馈线智能单元设备的lup端口信号连接；

8、所述wifi通信模块的通讯距离为800至1200米。

9、所述馈线智能单元设备为首开关智能单元、联络开关智能单元或分段器智能单元，所述出线断路器为带重合闸功能的出线断路器；

10、所述首开关智能单元与出线断路器信号连接，所述联络开关智能单元与联络开关信号连接，所述分段器智能单元与分段器信号连接。

11、所述支路1为单电源供电的支路，所述支路1上设置有一个出线断路器及多个分段器，所述出线断路器设置于支路1的近电源端，多个所述分段器均布于支路上。

12、所述支路1为双端电源供电的支路，所述支路1上设置有两个出线断路器、一个联络开关及多个分段器，两个所述出线断路器分别设置于支路1的两端，所述出线断路器近电源设置，所述联络开关设置于支路1的中部，多个所述分段器均布于支路上。

13、所述首开关智能单元内保存有同一支路1上联络开关智能单元及各个分段器智能单元的拓扑和节点信息；

14、所述联络开关智能单元及各个分段器智能单元均保存有与自身相邻及间隔一个的首开关智能单元、联络开关智能单元或分段器智能单元的拓扑和节点信息；

15、所述首开关智能单元内设置有计时单元。

16、一种基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

17、s1，短路检测，配电网馈线上设置的各个首开关智能单元实时检测其对应的出线断路器的工作情况，同时所述配电网馈线上设置的各个分段器智能单元实时检测其对应的分段器的工作情况，当任意一个分段器智能单元检测到短路电流时，进入s2，当首开关智能单元检测到短路电流时，进入s4；

18、s2,发送故障报文，当任意一个分段器智能单元检测到短路电流时，该分段器智能单元通过其上设置的wifi通信模块发出故障报文，并进入s3；

19、s3,故障报文传输，所述配电网馈线上设置的各个分段器智能单元通过其上设置的wifi通信模块实时接收故障报文，当任意一个分段器智能单元接收到故障报文时，其通过其上设置的wifi通信模块转发故障报文；

20、s4,故障类型判断，所述配电网馈线上设置的各个首开关智能单元实时接收故障报文，当首开关智能单元检测到短路电流或接收到故障报文时，该首开关智能单元检测其上设置的计时单元，当计时单元未处于故障检测时间倒计时内时，计时单元开始故障检测时间倒计时，同时进入s5，当计时单元处于故障检测时间倒计时内时，进入s8；

21、s5,断开线路，该首开关智能单元向其对应的出线断路器发出断闸命令，出线断路器接收到断闸命令后断开线路，此时该支路上各个分段器失压并跳闸，并进入s7；

22、s6,发送重启信号，首开关智能单元发出故障报文的同时，首开关智能单元开始重启时间计时，当经过重启时间时，首开关智能单元向其对应的出线断路器发出合闸命令，控制出线断路器连通线路，同时首开关智能单元通过其上设置的wifi通信模块发出重启信号，并进入s7；

23、s7,重启信号传输，所述配电网馈线上设置的各个分段器智能单元通过其上设置的wifi通信模块实时接收重启信号，当任意一个分段器智能单元接收到重启信号时，其通过其上设置的wifi通信模块转发重启信号，同时该分段器智能单元向其对应的分段器发出合闸命令，控制分段器连通线路，并回到s1；

24、s8,故障位置判断，首开关智能单元根据故障报文确定短路位置，当第i个分段器智能单元检测到短路电流时，首开关智能单元向其对应的出线断路器发出合闸命令，控制出线断路器连通线路，同时首开关智能单元通过其上设置的wifi通信模块发出故障切除信号，并进入s9；

25、s9,故障切除，所述第i个分段器智能单元及第i+1个分段器智能单元接收到故障切除信号后不动作，除所述第i个分段器智能单元及第i+1个分段器智能单元以外的分段器智能单元接收到故障切除信号后，向其对应的分段器发出合闸命令，控制分段器连通线路，并回到s1。

26、所述支路1为双端电源供电的支路时，所述s9故障切除还包括联络开关智能单元接收到故障切除信号后，向其对应的联络开关发出闭锁命令，控制联络开关连通线路。

27、所述控制方法还包括容错检测方法，当所述首开关智能单元、联络开关智能单元或分段器智能单元通过lup端口或ldown端口发送重启信号或故障切除信号时，若发送失败，则启用对应的lup备端口及ldown备端口重新发送信号。

28、所述重启时间为0.5秒至1秒，所述故障检测时间倒计时为0.5秒至1秒。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

30、1、本发明一种基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统中，配电网馈线的各支路上设置有多个馈线终端装置及多个与馈线终端装置相对应的馈线智能单元设备，馈线智能单元设备用于接收馈线终端装置信号同时控制馈线终端装置的通断；同一支路上设置的馈线智能单元设备之间通过wifi通信模块信号连接，使得故障发生后，各个馈线终端装置可以通过无线信号快速响应，不需要每一个分段器均进行延时操作。因此，本设计可以通过无线信号使各个馈线终端装置不需要逐个进行延时操作，有效缩短故障响应时间。

31、2、本发明一种基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统的控制方法中，当分段器智能单元检测到短路电流时，通过主通信通道或备用通信通道向首开关智能单元传输故障报文，首开关智能单元接收到故障报文或检测到短路电流时，检测计时单元，如果计时单元处于故障检测时间倒计时内，则证明故障为短路故障，此时首开关智能单元发出故障切除信号，切除发生短路的线路区间，当计时单元未处于故障检测时间倒计时内时，首开关智能单元发出重启信号，控制线路接通。因此，本设计可以快速完成瞬时故障排除及永久故障切除，有效提高系统恢复供电的速度。

32、3、本发明一种基于点对点通信自组网的就地型配网馈线系统的控制方法中，各个wifi通信模块均包括lup端口、ldown端口、lup备端口及ldown备端口，lup端口及ldown端口用于与相邻的馈线智能单元设备信号连接，形成主通信通道，lup备端口及ldown备端口用于与间隔一个的馈线智能单元设备信号连接，形成备用通信通道，当通过lup端口或ldown端口发送重启信号或故障切除信号时，若发送失败，则启用对应的lup备端口及ldown备端口重新发送信号。因此，本设计在主通信通道无法使用时,可以通过备用通信通道进行馈线自动化操作，有效提高系统容错性。