一种智能配电网分布式故障检测方法_2

文档序号:9753686阅读:来源:国知局
如果某智能配电终端S的故障判断逻辑为"1",该智能配电终端S判断为正方向过 流,故障位置位于该智能配电终端S的正方向处,则该智能终端S只与其正向相邻的智能配 电终端对等通信;
[0032] 如果正向相邻智能配电终端的故障判断逻辑为"0",则确定故障位于该智能配电 终端S的正向保护范围内,即位于该智能终端S所在的正向线路上;
[0033] 如果正向相邻智能配电终端的故障判断逻辑为"1",则确定故障位于相邻终端的 正方向上,该智能配电终端S不进入主保护功能,根据相邻智能配电终端的故障判断结果, 确定该智能配电终端S是否需要提供后备保护功能。
[0034] 所述步骤(3)中,基于区域纵联比较保护原理判断出故障位置的方法具体为:
[0035] 如果某智能配电终端S的过流保护元件判断结果为1,功率方向元件判断结果为 1",该智能配电终端S判断为反方向过流,故障位置位于该智能配电终端S的反方向处,则该 智能终端S只与其反向相邻的智能配电终端对等通信;
[0036] 如果反向相邻智能配电终端的故障判断逻辑为"1",则确定故障位于该智能配电 终端S的反向保护范围内,即位于该智能终端对应的反向线路上;
[0037] 如果反向相邻智能配电终端的故障判断逻辑为"0",则确定故障位于反向相邻终 端的反方向上,该智能配电终端S不进入主保护功能,根据反向相邻智能配电终端的故障判 断结果,确定该智能配电终端S是否需要提供后备保护功能。
[0038]所述步骤(4)中,确定故障位置所在的线路后,根据网络拓扑结构确定与所述线路 直接连接的开关,如果各开关均为可切断短路电流的断路器,则直接跳开与故障区域相邻 的开关;如果只有出线开关是断路器,其它开关是负荷开关,则先跳开断路器切断短路电 流,然后再跳开与故障区域直接连接的负荷开关隔离故障,最后再重合断路器恢复对非故 障区域的供电。
[0039]本发明的有益效果是:
[0040]通过智能配电终端之间的对等通信,能够实时确定当前网络拓扑结构,并当故障 发生时,基于对等通信的工作方式比较故障区域内智能配电终端的故障判断信息,从而实 现快速、可靠的故障位置检测及有效的故障隔离,满足智能配电网对故障检测与隔离的快 速性、灵活性和可靠性要求。
【附图说明】
[0041]图1是智能配电网结构示意图;
[0042]图2是基于区域纵联比较原理的正向区内故障判断逻辑框图;
[0043]图3是基于区域纵联比较原理的反向区内故障判断逻辑框图。
【具体实施方式】:
[0044]下面结合附图与实例对本发明做进一步说明:
[0045] -种智能配电网的分布式故障检测方法,包括以下步骤:
[0046] (1)为各智能配电终端确定保护范围。一般情况下,智能配电终端需要为所在线路 提供主保护功能,为相邻线路提供后备保护功能,所以智能配电终端的保护范围包括所在 线路及相邻线路。需要说明的是,上述保护范围的确定原则为一般原则,完全可以根据不同 的需要确定每个智能配电终端确定各自的保护范围。确定保护范围的目的是为了使各智能 配电终端明确故障信息的交互对象。
[0047] 图中,S表示智能配电终端,智能配电终端与线路出线开关、分段开关和并网开关 位置相同,二者用同一符号表示,L表示线路,DG表示分布式电源。以S4为例说明智能配电终 端保护??围的确定。
[0048]开关S4为分段开关,开关两侧分别连接线路L2和L4,无论L2还是L4发生故障,都需 要断开开关S4以隔离故障,所以线路L2和L4是智能配电终端S4的所在线路,S4应为L2和L4 提供主保护功能。与L2相邻的线路为线路L1和L3,与L4相邻的线路是L5和L6,上述线路均为 智能配电终端S4的相邻线路,S4应为L1、L3、L5和L6提供后备保护功能。上述的智能配电终 端保护范围确定原则是按照主保护和后备保护的范围来确定的,这只是一般原则,完全可 以根据网络拓扑结构的不同和实际需要灵活确定保护范围。
[0049] (2)确定好智能配电终端的保护范围后,各智能配电终端与相邻的智能配电终端 通信,交互各自所在位置处的网络拓扑结构信息,确定保护范围内对应着哪些智能配电终 端,从而确定基于区域纵联比较保护原理判断故障时,需要与哪些智能配电终端交互故障 信息。
[0050] 以智能配电终端S4为例进行描述网络拓扑结构信息交互过程。
[0051] S4在初始化时只存储了所在位置处的网络拓扑信息,即开关S4及其两侧所连接的 线路L2和L4。当进行网络拓扑结构自动识别时,根据线路L2可以查找到对应的相邻智能配 电终端为S2,故可以确定智能配电终端S4与S2进行故障信息交互,就能判断L2是否故障。同 理,智能配电终端S4根据线路L4可以查找到对应的相邻智能配电终端为S5和S6,故智能配 电终端S4与S5和S6进行故障信息交互,就能判断L4是否故障。以此类推,智能配电终端S2对 应着线路L1,而线路L1的另一侧对应着智能配电终端S1,由此可知线路L1是智能配电终端 S4的后备保护范围,而要为线路L1提供后备保护,需要与智能配电终端S1交互故障信息。智 能配电终端S5和S6的另一侧对应着线路L5和L6,因此线路L5和L6也是智能配电终端S4的后 备保护范围,而要为线路L5提供后备保护,需要与智能配电终端S5交互故障信息,要为线路 L6提供后备保护,需要与智能配电终端S6交互故障信息。
[0052] (3)如果某些支路开关或配电线路上的分段开关变位,导致网络拓扑结构发生改 变时,变位开关对应的智能配电终端刷新网络拓扑信息,并与相邻的智能配电终端通信,相 邻智能配电终端随之刷新网络拓扑结构,重新确定区域纵联保护的信息交互对象。
[0053] (4)发生故障后,感受到故障信息的智能配电终端首先基于安装位置处的电气量 信息计算故障电流和故障方向,然后基于事先确定好的保护范围及信息交互对象,借助通 信网络(例如光纤以太网)以对等通信的方式,获取其它智能配电终端计算得到的故障信 息,基于区域纵联比较保护原理,快速、可靠判断出故障位置。
[0054]基于区域纵联比较保护原理对故障位置进行判断的方法描述如下。
[0055]仍以图1中的智能配电终端S4为例来说明。假设故障发生在L4上,此时主电源1会 向故障点提供较大的短路电流,因此智能配电终端S1、S2和S4都会感受到故障电流,且故障 电流的方向为从主电源1指向线路L 4。D G1也会向故障点提供短路电流,但短路电流的大小 取决于DG1容量的大小,如果DG1容量较大,智能配电终端S3也会感受到故障电流,故障电流 方向从DG1指向线路L4;如果DG1容量较小,智能配电终端S3可能感受不到故障电流。同理, DG2也会向故障点提供短路电流,如果DG2容量足够大,智能配电终端S5和S8均会感受到故 障电流,且故障电流方向从DG2指向线路L4。
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