含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法，其特征在于：其方法為：（一）根據各配電終端或故障指示器檢測到的故障信息，結合變電站的繼電保護信號、開關跳閘信號的故障信息，啟動故障處理程序，進行故障定位，確定故障類型和發生位置，自動推出相應的配電單線圖；（二）主站給出兩個或兩個以上故障隔離和恢復供電的操作處理，輔助調度員進行遙控操作，達到快速事件隔離和恢復供電的目的，進一步提高了供電可靠性。
【專利說明】含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及配電自動化系統中的饋線自動化模塊，具體涉及的是一種含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法。
【背景技術】
[0002]實現配電網自動化是電力系統發展的需求，而饋線自動化技術是配網自動化的核心。饋線自動化是配電網提高供電可靠性，減少供電損失直接有效的技術手段和重要保證，因此是配電網建設與改造的重點。饋線自動化，能夠使電網運行更加智能化，從而逐步實現配電自動化的發展要求。
[0003]饋線自動化是電力系統現代化的必然趨勢，其意義在于:首先，當配網發生故障時，能夠迅速查出故障區域，自動隔離故障區域，及時恢復非故障區域用戶的供電，因此縮短了用戶的停電時間，減少了停電面積，提高了供電可靠性。其次，饋線自動化可以實時監控配電網及其設備的運行狀態，為進一步加強電網建設并逐步實現配電自動化提供依據。
[0004]對于傳統電網來說，供電方向是從高壓到低壓。但一旦引入分布式電源之后，由于故障電流的方向可能發生改變，就不能簡單的依靠開關事故跳閘信號來判斷是否是配網發生的故障，通過，有了這個前提，就可以以電網的拓撲結構來確定故障的搜索方向。一旦引入分布式電源之后，由于故障電流的方向可能發生改變，就不能簡單的依靠開關事故跳閘信號來判斷是否是配網發生的故障，因此配網引入分布式電源之后，對配電自動化帶來了新的問題。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術上的不足，針對含分布式電源/微網的配電網，本發明目的是提供一種含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法，在以往的提出了故障定位、故障隔離及故障恢復的新方法，分析了配網引入分布式電源之后，對配電自動化帶來了新的問題及應對方法。
[0006]為現實上述目的，本發明的技術方案如下:
一種含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法，其特征在于:其方法為:(一)根據各配電終端或故障指示器檢測到的故障信息，結合變電站的繼電保護信號、開關跳閘信號等故障信息，啟動故障處理程序，進行故障定位，確定故障類型和發生位置，自動推出相應的配電單線圖，可通過網絡動態拓撲著色的方式表示出故障區域。
[0007]所述故障定位方法包括:
Ca)傳統饋線自動化的定位分析方法；
配電網在發生故障時，分布式電源內部PCS先于配網開關動作，將分布式電源所提供的短路電流切斷。此時，分布電源提供的短路電流不對線路上的過流信號造成影響，對故障定位的方法可用傳統饋線自動化的分析方法。
[0008](b)結合環網柜母線電壓與環網柜出線電流的相位上送方向信號的定位分析方法;
配電網在發生故障時，分布式電源提供的短路電流已經觸發配網保護接入點的開關跳閘；此時，分布電源方向繼電器對短路電流的方向做判定，并上送主站方向信號。
[0009](c)結合故障前后電流方向翻轉信號的定位分析方法；
主站進行故障定位時，依靠翻轉信號來控制拓撲分析的邊界，從而定位故障點；當故障點正好處于潮流匯集點時，線路上不存在翻轉信號；此時結合故障前時刻穩態潮流的方向作為故障判斷的依據。
[0010](二)主站給出兩個或兩個以上故障隔離和恢復供電的操作處理，輔助調度員進行遙控操作，達到快速事件隔離和恢復供電的目的。
[0011]所述故障隔離原則為如下:(I)以故障隔離范圍最小為目；(II)隔離故障區域內的分布式電源，保證線路檢修安全。
[0012]所述故障恢復原則為如下:
(1)優先使用主電網電源，提高供電可靠性；
(2)非故障失電區域中，分布式電源與配網連接點開關在線路失電情況下仍為“合”狀態，在故障上游恢復及負荷轉供過程中不對其狀態進行改變；
(3)故障恢復過程中，對主動離網的分布式電源采取延后并網的措施，S卩，在事故處理完畢之后，再考慮是否恢復并網；
(4)擁有就地控制系統的分布式電源恢復并網的控制策略由主站下發，由就地控制系統執行。無就地控制系統的分布式電源恢復并網由配網主站直接控制；
(5)由故障隔離操作形成的孤島，可才采用事先選定的部分分布式電源，在故障情況下可參與非故障失電區域的恢復。
[0013]本發明提出了故障定位、故障隔離及故障恢復的新方法，分析了配網引入分布式電源之后，對配電自動化帶來了新的問題及應對方法，主站可給出兩個或兩個以上故障隔離和恢復供電的操作方案，輔助調度員進行遙控操作，達到快速隔離故障和故障恢復供電的目的，進一步提高了供電可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的一個應用實例示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0016]參見圖1，本發明的一種含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法，其特征在于:其方法為:根據各配電終端或故障指示器檢測到的故障信息，結合變電站的繼電保護信號、開關跳閘信號等故障信息，啟動故障處理程序，進行故障定位，確定故障類型和發生位置，自動推出相應的配電單線圖，可通過網絡動態拓撲著色的方式表示出故障區域。然后，主站可給出兩個或兩個以上故障隔離和恢復供電的操作處理，輔助調度員進行遙控操作，達到快速事件隔離和恢復供電的目的。
[0017]本實施例中，故障定位方法為:對于傳統電網來說，供電方向是從高壓到低壓。有了這個前提，就可以以電網的拓撲結構來確定故障的搜索方向。一旦引入分布式電源之后，由于故障電流的方向可能發生改變，就不能簡單的依靠開關事故跳閘信號來判斷是否是配網發生的故障。如下圖。現場還需要給出方向信號。以電流從母線流向線路方向為正方向，廠站向主站系統上送一個遙信信號，代表反向過流動作。配網主站系統可根據接收到的方向信號來識別是否是配網故障。
[0018](I)傳統饋線自動化的定位分析方法
配網主站系統使用該分析方法的前提，確認新能源的接入確實不會影響到現有線路的常規保護配置。配電網在發生故障時，分布式電源內部PCS先于配網開關動作，將分布式電源所提供的短路電流切斷。此時，分布電源提供的短路電流不對線路上的過流信號造成影響，對故障定位的方法可用傳統饋線自動化的分析方法。
[0019](2)結合環網柜母線電壓與環網柜出線電流的相位上送方向信號的定位分析方法 配電網在發生故障時，分布式電源提供的短路電流已經觸發配網保護接入點的開關跳
閘。此時，分布電源提供的短路電流對線路上的過流信號造成影響，需要借助于方向繼電器對短路電流的方向做判定，并上送主站方向信號。
[0020](3)結合故障前后電流方向翻轉信號的定位分析方法
主站進行故障定位時，依靠翻轉信號來控制拓撲分析的邊界，從而定位故障點。當故障點正好處于潮流匯集點時，線路上不存在翻轉信號。此時需要結合故障前時刻穩態潮流的方向作為故障判斷的依據。因此，采用翻轉信號定位方法還需結合配網潮流計算作為故障分析判斷的基礎。
[0021]本發明的故障隔離的原則如下:
原則1:以故障隔離范圍最小為目標。
[0022]原則2:隔離故障區域內的分布式電源，保證線路檢修安全。
[0023]故障恢復的原則如下:
原則1:優先使用主電網電源，提高供電可靠性。
[0024]原則2:非故障失電區域中，分布式電源與配網連接點開關在線路失電情況下仍為“合”狀態，在故障上游恢復及負荷轉供過程中不對其狀態進行改變。
[0025]原則3:故障恢復過程中，對主動離網的分布式電源采取延后并網的措施，即，在事故處理完畢之后，再考慮是否恢復并網。
[0026]原則4、擁有就地控制系統的分布式電源恢復并網的控制策略由主站下發，由就地控制系統執行。無就地控制系統的分布式電源恢復并網由配網主站直接控制。
[0027]原則5:由故障隔離操作形成的孤島，可才采用事先選定的部分分布式電源，在故障情況下可參與非故障失電區域的恢復。
[0028]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種含分布式電源或微網的配電網的故障處理方法，其特征在于:其方法為:(一)根據各配電終端或故障指示器檢測到的故障信息，結合變電站的繼電保護信號、開關跳閘信號的故障信息，啟動故障處理程序，進行故障定位，確定故障類型和發生位置，自動推出相應的配電單線圖； 所述故障定位方法包括: Ca)傳統饋線自動化的定位分析方法； 配電網在發生故障時，分布式電源內部PCS先于配網開關動作，將分布式電源所提供的短路電流切斷； (b)結合環網柜母線電壓與環網柜出線電流的相位上送方向信號的定位分析方法； 配電網在發生故障時，分布式電源提供的短路電流已經觸發配網保護接入點的開關跳閘；此時，分布電源方向繼電器對短路電流的方向做判定，并上送主站方向信號； (C)結合故障前后電流方向翻轉信號的定位分析方法； 主站進行故障定位時，依靠翻轉信號來控制拓撲分析的邊界，從而定位故障點；當故障點正好處于潮流匯集點時，線路上不存在翻轉信號；此時結合故障前時刻穩態潮流的方向作為故障判斷的依據； (二)主站給出兩個或兩個以上故障隔離和恢復供電的操作處理，輔助調度員進行遙控操作，達到快速事件隔離和恢復供電的目的。
2.根據權利要求1所述的故障處理方法，其特征在于，所述故障隔離原則為如下: (I)以故障隔離范圍最小為目； (II)隔離故障區域內的分布式電源，保證線路檢修安全。
3.根據權利要求1所述的故障處理方法，其特征在于，所述故障恢復原則為如下: (1)優先使用主電網電源，提高供電可靠性； (2)非故障失電區域中，分布式電源與配網連接點開關在線路失電情況下仍為“合”狀態，在故障上游恢復及負荷轉供過程中不對其狀態進行改變； (3)故障恢復過程中，對主動離網的分布式電源采取延后并網的措施，S卩，在事故處理完畢之后，再考慮是否恢復并網； (4)擁有就地控制系統的分布式電源恢復并網的控制策略由主站下發，由就地控制系統執行； 無就地控制系統的分布式電源恢復并網由配網主站直接控制； (5)由故障隔離操作形成的孤島，采用事先選定的部分分布式電源，在故障情況下可參與非故障失電區域的恢復。
4.根據權利要求1所述的故障處理方法，其特征在于，所述配電單線圖通過網絡動態拓撲著色的方式表示出故障區域。
【文檔編號】H02H7/26GK103490392SQ201310292530
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月12日 優先權日:2013年7月12日
【發明者】蘇標龍, 時金媛, 杜紅衛, 沈浩東, 劉健, 韓韜, 張怡然, 宋英華, 張賀, 譚志軍, 趙景濤, 劉明祥 申請人:國電南瑞科技股份有限公司, 國網電力科學研究院, 陜西電力科學研究院