[发明专利]一种配电线路合环操作控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电线路合环操作控制方法。

背景技术

随着配电网建设的迅猛发展，我国配电网已基本形成了“闭环设计、开环运行”的网架结构，即线路可以由多个电源供电，正常运行时联络开关处于分位，联络开关两侧系统分列运行。在需要倒负荷或线路检修时，先闭合联络开关使线路合环，然后再断开合适的分段开关，可避免部分线路短时停电，提高供电可靠性。现有的合环技术主要是主站根据配电终端上传的电网参数进行计算分析，判断系统是否符合合环条件，若符合则向联络开关对应的馈线终端(FTU)发送遥控合指令，馈线终端收到指令后控制联络开关合闸。然而，主站与终端之间存在通信延时，而配电网运行状况变化较快，当终端接收到主站发送的合闸指令时，系统的运行状况可能已经发生了变化而不具备合环条件，如果根据指令执行合环操作，则有可能引起难以控制的网络循环功率，导致保护动作、设备损坏等严重后果。因此有必要在控制联络开关合闸前，由FTU检测当前系统运行参数，对能否进行合环操作进行判断确认。

在配电线路建设时，馈线开关一般在两侧各配置一个单相电压互感器(PT)，分别检测AB相间电压和BC相间电压，PT同时为FTU供电，其二次侧额定电压为220V。于是FTU只能采集到开关两侧各一个线电压信号，且一个为AB相间电压、另一个为BC相间电压，难以通过这两个电压判断是否具备合环条件。在实际运行中，任何一个馈线开关都可能成为联络开关，无法通过对某个开关增加PT的方法解决电压信号不足的问题。

联络开关对应的FTU需要获得其他开关处的电压信息，才能判断系统是否具备合环条件。传统配电自动化主要采用一点对多点通信方式，即主站与所有配电终端进行通信，FTU之间需要经过主站中转才能交换信息，这种方式速度慢、延时大，难以保证信息的时效性。新型通信方式为点对点对等通信，即将馈线终端接入同一个以太网，任意两个终端之间可以直接交换信息，该方式不需要通过主站中转，避免了主站集中控制带来的通信与数据处理延时长的问题。对等通信网可采用光纤以太网络，已有研究结果表明，采用无连接的传输层用户数据报协议(UDP)传输数据，在适当的网络流量下，其实际的传输延迟不会超过10ms。

中国专利ZL201210257852.X公开了一种配电网合环运行控制方法，馈线终端采集开关的电压信号计算判断能否合环，并将判断结果上传至配网主站，主站在需要合环时根据终端上传结果决定是否执行合闸操作。该方法未提及合闸前由馈线终端进行合环条件确认的环节，并且其实现的前提是终端可以采集到计算所需的所有电压信号，不能适应馈线开关两侧各仅配置一个电压互感器、可采集电压信号不足的实际情况。

中国专利201310156849.3公开了一种配电网合环换电方法、装置及配电终端，在合环前由站所终端(DTU)进行合环条件判断，该方法针对开闭所(开关站)内的母线合环操作进行控制，不能用于终端可采集电压信号不足的配电线路。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种配电线路合环操作控制方法，该方法由馈线终端在合环操作前确认联络开关两侧系统处于同期状态，避免发生合环误操作。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

馈线上各终端(包括站内终端RTU)通过光纤以太网实现点对点通信，对等交换信息；主站通过通信处理机接入对等网络，与各终端通信。

一种配电线路合环操作控制方法，包括以下步骤：

(1)主站向联络开关发送合环指令；

(2)联络开关对应的FTU接收到主站发送的合环指令后，首先判断开关是否为联络开关；如果是联络开关，则继续执行步骤(3)，否则闭锁合环并上报主站；

(3)联络开关的FTU与相邻两个分段开关的FTU对等通信，获取相邻两个开关处的线电压信息，结合自身可采集的两个线电压信息进行计算，得到联络开关处的另外两个线电压；

(4)将采集与计算得到的联络开关两侧电压信息与合环定值进行比较，判断当前系统是否符合合环操作条件；

(5)如果符合合环条件则执行所述合环指令控制联络开关合闸，并上报主站已执行合闸；否则闭锁合环操作，并将结果上报主站。

所述步骤(3)中，将联络开关记为n，前后两相邻开关分别记为n-1和n+1,且开关n-1位于联络开关M侧，开关n+1位于联络开关N侧，假定开关M侧PT接入AB相、N侧PT接入CB相。

所述步骤(2)中，确认联络开关的条件是该开关处于分位，且开关两侧采集到的电压均大于有压定值，即满足：