[发明专利]一种具有保护定值在线整定功能的馈线自动化系统

说明书

技术领域

本发明涉及实现含有分布式电源或者网络结构较复杂的10kV配电线路的馈线自动化，以及继电保护定值的在线计算和修改技术领域，特别是一种具有保护定值在线整定功能的馈线自动化系统。

背景技术

近年来，随着电力系统相关技术的快速发展，以及智能电网概念的提出，小型分布式发电取代了大型集中式发电，成为智能化电网的发展趋势。

智能电网分为智能输电网和智能配电网。智能输电网主要以大功率、大容量以及超特高压为主要特征，而智能配电网具有的新技术内容多，与传统的配电网区别较大，所以智能配电网是智能电网发展的关键所在。分布式电源接入电网的所产生的影响主要体现在配电网方面。

馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化，主要是指故障的定位、故障检测、故障隔离以及非故障区域的恢复供电。对于含有分布式电源或者是网络结构较复杂的馈电线路，相比简单的环网型和辐射型的线路，故障处理过程仅仅靠现场设备的配合难以实现，并且实现非故障区域的恢复供电还要考虑多个环网点的联络开关分合闸状态、线路负荷的分布以及恢复后新网络下的设备保护定值等问题。

发明内容

本发明公开一种具有保护定值在线整定功能的馈线自动化系统，可根据电网运行变化对继电保护定值进行在线计算和修改，实现含有分布式电源或者网络结构较复杂的10kV配电线路的馈线自动化。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种具有保护定值在线整定功能的馈线自动化系统，包括数据管理模块、故障处理模块、定值整定模块；数据管理模块包括数据传输部分、数据采集部分；故障处理模块包括故障诊断部分、故障隔离部分以及故障恢复部分；

数据采集部分通过数据传输部分采集电网的实时运行数据；当线路出现故障时，实时电流超出保护电流值就会触发故障处理模块开始工作，其中：故障诊断部分判断出故障点位置以及故障类型；

故障隔离部分根据故障诊断结果将相应故障点隔离；故障恢复部分对非故障区域进行恢复供电操作；

定值整定模块根据电网变化对保护装置的定值进行计算，并生成装置定值表作为定值下发的依据；所述电网变化包括：

a.线路因故障或者检修导致的运行方式变化；

b.线路中用户侧变压器容量发生变化；

c.变电站出线开关定值出现变化；

所述定值计算公式为：A=A₀×K×K₀/B                               （1）

式（1）中，A为开关的保护定值；A₀为变电站的一次保护定值；负荷比例系数K=S/S₀；S为开关节点处下游负荷（kVA），S₀为线路的总负荷（kVA）；K₀为灵敏度系数；B为开关的电流互感器变比。

在故障点位置确定以后，经过现有技术中常采用的网络拓扑分析计算，生成故障处理策略。策略内容包括发生故障的线路编号、隔离后需要恢复供电的区域数量、恢复供电选择的电源点编号、需要分闸的开关编号以及需要合闸的联络开关编号。故障隔离和非故障区域恢复供电的执行方式有两种方式可供选择，分别为自动执行和人工干预执行。自动执行会按照故障处理策略提出的方案执行，而人工干预执行过程需要在工作人员的监督下，修改或者确认故障处理策略提出的方案。故障处理模块的故障恢复部分生成非故障区域恢复供电方案的准则为：

a.故障点上游区域由原电源点或者分布式电源供电；

b.负荷转移时考虑转供线路的原定优先级；

c.转供线路所在变电站或者是分布式电源的剩余容量；

故障点上游的非故障线路，通过合闸上游开关，由原电源点或者分布式电源供电；故障点下游的非故障线路通过调整合闸联络开关恢复供电。

本发明中，数据管理模块的数据传输部分即利用现有技术实现的通讯接口，其通讯规约采用现有的以太网透明传输协议，其优点在于应用层数据和串口协议的用户数据完全一致，不存在格式转化问题。其支持光纤、无线电台、GSM、GPRS等多种通讯方式，以完成数据采集部分对配电网络运行数据的采集。数据采集部分定时发送数据采集相关指令，配电网络将实时运行数据通过数据传输部分传输给数据采集部分，进而传送至后续相关模块。数据采集部分的数据采集过程指令利用现有软件技术编程实现。