[发明专利]一种基于广域信息的配电网馈线出口死区的故障自愈方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于广域信息的配电网馈线出口死区的故障自愈方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

随着环网供电及配电自动化技术在城市配电网中的普及，配网故障的定位、隔离及非故障区段的供电恢复已得到明显改善，达到分钟级。但对于城市中心区的重要敏感负荷，现有的基于与保护相配合的故障自愈方案对变电站出口至邻近首个FTU（馈线自动化终端，FeederTerminal Unit简称FTU）之间的配电线路死区内故障无法实现无缝自愈，其造成整条线路的短时停电是无法避免的，对于敏感负荷依旧存在供电可靠性的问题。不过，通过基于广域信息的FTU经EPON（以太无源光网络，Ethernet Passive Optical Network简称EPON）实现高速对等通信来准确判断故障并进行处理，能够极大地缩短故障隔离及供电恢复的时间，对进一步提高供电的可靠性还是很有必要的。

本发明是一种基于广域信息的配电网馈线出口死区的故障自愈方法，通过相邻FTU的互通信功能，基于EPON网络进行信息的快速交换，由与变电站相邻的FTU₁及FTU₂检测信息准确可靠判断死区内故障，并快速隔离故障，恢复非故障区域的供电，完成负荷转供，将停电时间缩短至秒级，进一步提高供电的可靠性。

藉此，本发明提出一种基于广域信息的配电网馈线出口死区的故障自愈方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统配电线路故障定位、隔离及恢复非故障区的供电响应速度慢、供电可靠性不高等不足之处，特别是针对与变电站相邻的首个FTU设备故障给死区故障处理所带来的风险问题。于是本发明提出一种基于广域信息的配网变电站出口死区故障自愈分析方法。

本发明的技术方案是：对于中性点不直接接地的开环运行配电网系统，当变电站出口至邻近首个FTU之间的配电线路故障时，由于变电站内未配备FTU，原有故障自愈方案中通过相邻FTU交换过流信息来实现与变电站出线保护相配合的故障快速定位并隔离无法完成，导致该段线路形成死区。当该段死区内发生故障时，变电站出口的整条配电线路上各FTU均检测不到过流信息，即认为各自的下游都没有故障，各断路器均无动作。待死区内故障引起变电站出线保护动作跳闸后，与变电站相邻的首个FTU₁检测到失压且无流，同时得知其下游FTU₂也失压且无流，即可判断上游变电站出线保护已动作，于是FTU₁发指令跳开其自身断路器，完成故障隔离。此时双电源联络点处FTU检测到其一端进线失压且无流，另一端正常，则该FTU启动联络断路器合闸，完成负荷转供，恢复非故障区域的供电。

该基于广域信息的配网变电站出口死区故障自愈分析方法的具体步骤是：

（1）基于广域信息的实时监测采集，各FTU实时监测自身的电压、电流信息；

（2）各FTU实时检测自身有无过流信息，判断各自下游是否存在故障：若检测到过流，则判断其下游存在故障；若无过流，则其下游无故障；

（3）与变电站相邻的首个FTU₁实时监测自身电压电流信息，检测是否出现失压且无流，并申请获取与之相邻的第二个FTU₂的电压电流信息，可靠判断变电站出线保护是否已经动作；

（4）FTU₁根据自身的检测结果及FTU₂的信息分析判断是否发出自身断路器的跳闸指令：

若FTU₁检测到失压且无流，同时获取FTU₂信息得知其也失压且无流，则判断上游变电站出线保护已动作，FTU₁便启动相应断路器跳闸；

若FTU₁检测到失压且无流，但FTU₂没有检测到失压且无流，则通过主站发出告警信号，FTU₁保持原态不动作，并检查与FTU₁相关的PT、CT等设备是否故障，排查原因；

若FTU₁未检测到失压且无流，则继续上述监测工作；

（5）双电源联络点处FTU实时监测其电压、电流信息，若检测到其一端进线失压且无流，另一端正常，则发出联络断路器的合闸命令，完成负荷转供，恢复非故障区域的供电；否则，继续上述监测工作。

本发明的原理是：