[发明专利]一种超高压电网的智能自愈监控方法

说明书

技术领域

本发明属于变、配电领域，尤其涉及一种专门适用于超高压电网网络故障监测的故障处理系统或方法。

背景技术

近年来，国内、外电力系统曾多次发生大范围的停电事故，这些事故引起了人们对电网安全的高度关注。

为了终结这种大范围、影响重大的、电网一级的大停电，美国、西欧等国家开始建设“智能”电网，我国国家电网公司也制定了建设“坚强智能”电网的宏图。

所谓“智能电网”，就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

换句话说，智能电网是以包括发电、输电、配电和用电各环节的电力系统为对象，不断研发新的电网控制技术、信息技术和管理技术，并将其有机结合，实现从发电到用电所有环节信息的智能交流，系统的优化电力生产、输送和使用，是未来电网发展的美好远景。

智能电网的最大特点之一是具有“自愈”能力。自愈是智能电网的一个重要属性，是数据采集和监控系统(supervisory control and data acquisition，SCADA)、能量管理系统(energy management system，EMS)的发展和完善。

或者说，智能电网的自愈能力是其自我预防和自我恢复、自我愈合的能力。

根据《智能电网控制中心技术的未来发展》(作者：张伯明，孙宏斌，吴文传，郭庆来，电力系统自动化，2009，33(17)：21-28.)一文中的叙述，自愈控制具有两个显著特征：(1)预防控制为主要控制手段，及时发现、诊断和消除故障隐患；(2)具有故障情况下维持系统连续运行的能力，不造成系统的运行损失，并且通过自治修复功能从故障中恢复。

在《大电网实现自愈的理论研究方向》(作者：万秋兰，电力系统自动化，2009，33(17)：29-32.)一文中，提出了电网的自愈可划分为2个层面：一是元件层，二是系统层。

元件层即电力网络的一、二次元件，如一次元件有断路器、变压器、FACTS装置等；二次元件有各类保护和自动装置等。

元件层的自愈主要是针对某个局部设备的修复或替换。系统层则是针对系统中的故障进行自行隔离并自动完成不中断输电和供电的功能，它基于全系统的信息，以全系统能最大限度保证正常运行为目标并涉及对多个元件的处理。

文献《电网自愈控制方案》(作者：郭志忠.电力系统自动化，2005，29(10)：85-91.)中提出了电网自愈控制的“2-3-6”框架设计，并提出了电网自愈控制的相关问题和赖以发展的新技术，为超高压电网自愈提出了思路和方向。

在专利申请号为200810243972.8的中国发明专利申请中，定义一个与配电网电压、电流、有功功率、无功功率、频率相关的函数为系统状态函数，并根据系统状态函数的大小，定义紧急状态、恢复状态、异常状态、警戒状态、安全状态，对假想故障进行N-1情况下负荷转移能力分析，通过在线监测、校核、调节无功补偿设备、切换线路的方式，消除城市配电网的故障隐患，使系统逐步转为安全状态。

同样，在专利申请号为200910032589.2的中国发明专利申请中，重点描述了城市电网自愈控制过程中的功能流路径和处理过程，同样定义了紧急状态、恢复状态、异常运行状态、隐性安全状态、显性安全状态、经济运行状态或强壮运行状态。

上述两篇专利申请文献只适用于常规的高、中、低压配电网，对于超高压(220kV及以上)电网，由于其系统构成、调度运行方案以及电压等级上的差别所带来的设备及其控制方法上的区别/差别，上述两篇专利申请文献的方案并不适用或直接套用。

目前关于电网自愈的文献都是在讨论需要的技术和实现框架，超高压电网自愈具体详细实现过程还未见报道。

根据多年实际的工作经验和理论研究，申请人认为，对于超高压电网(为简洁起见，以下简称为电网，但对本技术方案而言，所述的电网均是指220kV及以上电压等级的超高压电网)而言，根据其特殊性，电网自愈控制要不停检测自身的安全裕度，实现自我预防。当发生故障后，自动识别故障，隔离故障，并根据电网潮流变化和安全裕度情况，确定恢复策略。

发明内容