采用區(qū)域閉鎖的配電網(wǎng)故障處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于配電自動化領(lǐng)域的饋線自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用區(qū)域閉鎖的配電網(wǎng)故障處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)線路為多分段、多分支結(jié)構(gòu)或者為開閉所、環(huán)網(wǎng)柜等多級級聯(lián)結(jié)構(gòu)，由于供電半徑較短、導(dǎo)線截面較大，各級開關(guān)難以根據(jù)短路電流大小實(shí)現(xiàn)選擇性，并且受變電站出口過流時限的限制，難以設(shè)置延時時限實(shí)現(xiàn)選擇性。因此，當(dāng)線路故障時傳統(tǒng)過流保護(hù)無法準(zhǔn)確隔離故障，更不能恢復(fù)非故障區(qū)的供電，需要借助饋線自動化系統(tǒng)。
[0003]饋線自動化系統(tǒng)是配電自動化的重要組成部分，按照故障判斷與處理的方式分類，可以大體分為集中式和分布式兩類。
[0004]集中式饋線自動化系統(tǒng)將安裝在各個開關(guān)的智能電子設(shè)備(IED)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡?，由主站進(jìn)行故障區(qū)域定位并向相應(yīng)開關(guān)的IED下達(dá)故障處理命令。集中式饋線自動化系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)及主站的依賴性大，主站需要處理的信息多，對故障的處理時間較長，且在故障處理過程中會發(fā)生越級跳閘而擴(kuò)大事故的影響范圍。
[0005]分布式自動化系統(tǒng)不需要主站而依靠智能開關(guān)設(shè)備相互配合就能達(dá)到故障隔離和非故障區(qū)恢復(fù)供電的目的。分布式饋線自動化系統(tǒng)主要包括自動化開關(guān)相互配合模式和面保護(hù)模式兩類。自動化開關(guān)相互配合模式不需要通信系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)饋線自動化功能，但在故障處理過程中存在越級跳閘的問題。面保護(hù)方式的饋線自動化系統(tǒng)借助智能開關(guān)間的通信來實(shí)現(xiàn)饋線自動化功能，由于采用的RS485、CAN等通信速度不夠快，在故障隔離過程中也存在越級跳閘。另外，面保護(hù)中每個智能開關(guān)需要收集所保護(hù)范圍內(nèi)其他所有智能開關(guān)的信息，當(dāng)所保護(hù)范圍內(nèi)的智能開關(guān)較多時，如保護(hù)范圍為開閉所的母線時，則所有出線對應(yīng)的KD都要考慮在內(nèi)，不僅對通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時性、可靠性要求較高，且工程設(shè)置復(fù)雜，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，都需要重新設(shè)置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種采用區(qū)域閉鎖的配電網(wǎng)故障處理方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種采用區(qū)域閉鎖的配電網(wǎng)故障處理方法，該方法為:為配電網(wǎng)中的每臺臺智能開關(guān)設(shè)置兩個GOOSE組播地址，同時將所述兩個GOOSE組播地址分別分配給所述每臺智能開關(guān)連接的兩個相鄰的第一配電區(qū)域和第二配電區(qū)域；當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障并且電流從第一配電區(qū)域流向第二配電區(qū)域時，兩個配電區(qū)域之間的智能開關(guān)向第一 GOOSE組播地址發(fā)送閉鎖信號，所述第一GOOSE組播地址對應(yīng)的第一配電區(qū)域內(nèi)的智能開關(guān)接收閉鎖信號后進(jìn)行閉鎖。
[0008]上述方案中，該方法還包括:當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障并且電流從第二配電區(qū)域流向第一配電區(qū)域時，兩個配電區(qū)域之間的智能開關(guān)向第二 GOOSE組播地址發(fā)送閉鎖信號，所述第二 GOOSE組播地址對應(yīng)的第二配電區(qū)域內(nèi)的智能開關(guān)接收閉鎖信號后進(jìn)行閉鎖。
[0009]上述方案中，所述智能開關(guān)接收閉鎖信號后進(jìn)行閉鎖之后，兩個配電區(qū)域之間的智能開關(guān)向GOOSE組播地址發(fā)送分閘信號，所述智能開關(guān)接收分閘信號后，所述智能開關(guān)分閘并閉鎖合閘。
[0010]上述方案中，所述智能開關(guān)接收分閘信號后，當(dāng)所述智能開關(guān)處于分閘狀態(tài)時，所述智能開關(guān)直接閉鎖合閘。
[0011]上述方案中，所述閉鎖信號分為第一閉鎖信號、第二閉鎖信號，當(dāng)所述智能開關(guān)接收到第一閉鎖信號后閉鎖開關(guān)第一時間后才再分閘;所述智能開關(guān)接收到第二閉鎖信號后閉鎖開關(guān)第二時間后才再分閘，所述第二時間大于第一時間。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明在故障處理過程中利用GOOSE通信傳遞閉鎖信號，實(shí)現(xiàn)故障快速隔離，又不會引起越級跳閘，并且設(shè)置簡單，工程實(shí)用化強(qiáng)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的配電網(wǎng)區(qū)域劃分示意圖；
圖2為本發(fā)明的開環(huán)配電網(wǎng)故障處理流程；
圖3為本發(fā)明的閉環(huán)配電網(wǎng)故障處理流程；
圖4為本發(fā)明的單電源輻射狀配電網(wǎng)故障處理流程。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供一種采用區(qū)域閉鎖的配電網(wǎng)故障處理方法，該方法為:為配電網(wǎng)中的每臺臺智能開關(guān)設(shè)置兩個GOOSE組播地址，同時將所述兩個GOOSE組播地址分別分配給所述每臺智能開關(guān)連接的兩個相鄰的第一配電區(qū)域和第二配電區(qū)域;當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障并且電流從第一配電區(qū)域流向第二配電區(qū)域時，兩個配電區(qū)域之間的智能開關(guān)向第一GOOSE組播地址發(fā)送閉鎖信號，所述第一 GOOSE組播地址對應(yīng)的第一配電區(qū)域內(nèi)的智能開關(guān)接收閉鎖信號后進(jìn)行閉鎖。
[0016]該方法還包括:當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障并且電流從第二配電區(qū)域流向第一配電區(qū)域時，兩個配電區(qū)域之間的智能開關(guān)向第二GOOSE組播地址發(fā)送閉鎖信號，所述第二GOOSE組播地址對應(yīng)的第二配電區(qū)域內(nèi)的智能開關(guān)接收閉鎖信號后進(jìn)行閉鎖。
[0017]所述智能開關(guān)接收閉鎖信號后進(jìn)行閉鎖之后，兩個配電區(qū)域之間的智能開關(guān)向GOOSE組播地址發(fā)送分閘信號，所述智能開關(guān)接收分閘信號后，所述智能開關(guān)分閘并閉鎖合閘。
[0018]所述智能開關(guān)接收分閘信號后，當(dāng)所述智能開關(guān)處于分閘狀態(tài)時，所述智能開關(guān)直接閉鎖合閘。
[0019]所述閉鎖信號分為第一閉鎖信號、第二閉鎖信號，當(dāng)所述智能開關(guān)接收到第一閉鎖信號后閉鎖開關(guān)第一時間后才再分閘;所述智能開關(guān)接收到第二閉鎖信號后閉鎖開關(guān)第二時間后才再分閘，所述第二時間大于第一時間。
[0020]在以圖1所示的典型配電網(wǎng)中，31、32為變電站出線開關(guān)，011、012、013、014、211、D21、D22為分段開關(guān)，L為聯(lián)絡(luò)開關(guān)。本發(fā)明中為各分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)配備電壓、電流互感器和具有保護(hù)、控制功能及GOOSE通信功能的IED，從而構(gòu)成智能開關(guān)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流的采集和開關(guān)的自動分合閘。
[0021]定義由電路上相鄰的一組開關(guān)圍成的配電網(wǎng)為一個配電區(qū)域(簡稱區(qū)域)，如圖1中虛線所示。若定義2(01，02廣_，01)表示由開關(guān)01、02、‘"、01圍成的配電區(qū)域，則圖1中可劃分為9個配電區(qū)域，分別為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 表示線路末端。
[0022]為每個配電區(qū)域分配一個GOOSE組播地址，分別為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)，組播地址用于過濾和接收GOOSE報文，當(dāng)智能開關(guān)將某個GOOSE組播地址作為目的地址發(fā)送信息時，設(shè)置了此組播地址的KD均可接收到此報文，而其他沒有設(shè)置此組播地址的智能開關(guān)均不接收此報文。如圖1中所示，例如智能開關(guān)D11、D12、Z11設(shè)置了MAC(D11，D12，Z11)的組播地址，當(dāng)智能開關(guān)D12發(fā)送目的地址為MAC(D11，D12，Z11)的GOOSE報文時，則只有Dl 1、Zl I接收此報文，其他智能開關(guān)不接收。
[0023]因每臺智能開關(guān)連接兩個相鄰配電區(qū)域，稱之為第一配電區(qū)域和第二配電區(qū)域，故為每臺智能開關(guān)設(shè)置兩個GOOSE組播地址，分別為第一 GOOSE組播地址和第二 GOOSE組播地址，第一 GOOSE組播地址為第一配電區(qū)域的GOOSE組播地址，第二 GOOSE組播地址為第二配電區(qū)域的G00SE組播地址。以圖1中D12為例，D12的相鄰區(qū)域?yàn)閆(D11，D12，Z11)和Z(D12，013)，若以2(011，012，211)作為012的相鄰第一配電區(qū)域，則第二配電區(qū)域?yàn)?(012，013)。智能開關(guān)D12會設(shè)置兩個GOOSE組播地址，分別為MAC(D11，D12，Z11#PMAC(D12，D13)，MAC(011，012，211)對應(yīng)第一配電區(qū)域，嫩(:(012，013)對應(yīng)第二配電區(qū)域。
[0024]每臺智能開關(guān)采集線路的電壓、電流，并識別電流方向，則流經(jīng)任一開關(guān)的電流存在兩種電流方向:方向一為由第一配電區(qū)域流入第二配電區(qū)域，方向二為由第二配電區(qū)域流入第一配電區(qū)域。當(dāng)發(fā)生故障時，若電流方向?yàn)橛傻谝慌潆妳^(qū)域流入第二配電區(qū)域，則智能開關(guān)向第一 GOOSE組播地址上發(fā)送閉鎖信號，亦即向第一配電區(qū)域發(fā)送閉鎖信號;若電流方向?yàn)橛傻诙潆妳^(qū)域流入第一配電區(qū)域，則智能開關(guān)向第二 GOOSE組播地址上發(fā)送閉鎖信號，亦即向第二配電區(qū)域發(fā)送閉鎖信號;若未檢測到故障電流，則不向任何組播地址發(fā)送閉鎖信號。例如，對于所述智能開關(guān)D12，若檢測到故障電流由Z(D11，D12，Z11)區(qū)域流向Z(D12，D13)區(qū)域，則以MAC(D11，D12，Z11)組播地址作為目的地址發(fā)送閉鎖信號。
[0025]所述配電區(qū)域內(nèi)的其他智能開關(guān)接收到閉鎖信號后，閉鎖開關(guān)一定時間，而圍成故障區(qū)域的智能開關(guān)不會收到閉鎖信號，則可立即分閘，且在分閘的同時向反方向的GOOSE組播地址發(fā)送分閘信號，讓未檢測到故障電流的開關(guān)跳閘，從而快速隔離故障點(diǎn)，并不致引起越級跳閘。
[0026]實(shí)施例:
本發(fā)明具體的故障處理過程。
[0027](I)開環(huán)配電網(wǎng)故障處理方法以圖2所示的開環(huán)配電網(wǎng)中F點(diǎn)故障為例，故障點(diǎn)位于D13和D14之間。變電站開關(guān)SI不具備智能開關(guān)的功能，SI設(shè)置0.3s延時(一個時間級差的延時)作為本線路的后備保護(hù)，發(fā)生故障后，對于Dll故障電流方向?yàn)閆(S1，D11)流向Z(D12，D13)，對于D12故障電流方向?yàn)閆(011，012，211)流向2(012，013)，對于013故障電流方向?yàn)?(012，013)流向2(013，014)。因此，Dll檢測到故