[发明专利]一种基于运行方式实时分析的配电网保护控制策略优化方法

权利要求书

1.一种基于运行方式实时分析的配电网保护控制策略优化方法，包括实时拓扑分析、实时动作分析和实时效益分析，其特征在于：包括以下步骤：

1)在系统配置完成后，获取系统的配置参数，配置参数用于描述系统的固有连接关系与元件构成；

2)根据系统运行方式的变化，获取系统的状态参量，状态参量用于反馈运行方式变化对保护控制策略的影响，基于运行方式分析，实现在线的保护定值整定与控制决策方案；

3)根据实时的故障条件，获取系统运行参量：实时监测保护的故障判断信号，实现运行方式的实时分析；

4)根据保护的故障判断信号，分析实时的网络拓扑，进行实时的开关动作能力分析：即，开关是否在当前故障条件下，具备故障的切除能力，即完成可操作性条件判断；

5)根据故障位置，以及各单元保护实际得故障判断信号，以及开关的可操作性条件判断，分析保护单元的配合范围，从时序上进行定值的优化，形成保护的时序定值策略；

6)结合计算重合闸效益计算，获得保护控制的复电策略。

2.根据权利要求1所述的一种基于运行方式实时分析的配电网保护控制策略优化方法，其特征在于：所述基于实时拓扑分析进行开关可操作性判断具体为：

基于实时拓扑分析进行开关可操作性判断判断开关的可操作性，首先根据配电网开关的位置变位情况获得，确定故障前的拓扑连接关系；在此基础上，结合配电网的故障辨识信息，即配电网保护辨识元件给出的实时的故障信息分析结果，确定故障点分布，最后根据开关与电源、故障点之间的关系，实现开关的可操作性分析，具体来讲：

S1、借助网络的拓扑模型节点模型刻画开关与元件的固有连接关系，形成网络的节点—支路连通关系矩阵；

S2、借助开关的开合状态信息，修正节点-支路的连通关系矩阵元素；

S3、根据保护单元的故障辨识信息，确定故障点，已故障点为参照，结合修正的节点-支路的连通关系矩阵，借助生成树算法图论知识或借助最小路径算法图论知识，计算开关与开关之间的两两距离；

S4、根据实时的开关距离，研究开关与电源、故障点之间的关系：判断各开关与电源点与故障点的开关距离，当开关与故障点的距离与开关与电源点之间的距离之和等于电源点与故障点之间的距离时，说明开关在电源点与故障点之间，此时开关的可操作性与电源的特性相关。

3.根据权利要求1所述的一种基于运行方式实时分析的配电网保护控制策略优化方法，其特征在于：所述实时动作分析具体为：

基于动作分析的保护时序定值优化

保护单元之间需要时序配合来保障动作的选择性，需要进行配合的保护单元的数目/范围，决定了保护的时序配合结果，保护时序定值优化的实现方法如下：

S1、根据保护单元的故障判断结果，确定故障点的位置，根据实时网络拓扑分析，确定保护单元与故障点之间的开关距离；

S2、判断各保护单元是否给出故障判断结果，判断各开关单元是否满足上述的可操作性条件，只有当保护单元同时满足上述两组条件，该保护单元被视为“需被配合”的保护范围集合内；

S3、根据保护配合范围集合，确定保护的动作时序：从开关距离为1开始，确定以此开关距离的所有保护，是否存在从属于保护配合范围集合的保护单元，如有，则增加一个阶级的动作时间；并以此类推，直至开关距离最大位置，当某一开关距离的保护均不在保护配合范围集合内时，则可在时序上减掉相应的动作延迟，从而在时序上保证了保护的配合优化。

4.根据权利要求1所述的一种基于运行方式实时分析的配电网保护控制策略优化方法，其特征在于：所述实时效益分析具体为：

基于效益分析的重合闸策略

重合闸有效避免了瞬时故障造成的长时间停电现象，但却拖慢了永久故障情况下的复电进程，故障发生在不同的元件上，是否采取重合闸对整体的复电效益影响也将不同，因而复电效益实质上与配电网所处的运行方式与故障分点布有关，具体的效益分析与重合闸决策选择的实现流程如下：

S1、基于故障条件下的拓扑分析与动作分析，确定故障前的网络拓扑，以及采取重合闸策略下故障后的网络拓扑以及采取转供策略下故障后的网络拓扑；

S2、根据故障前的网络拓扑以及两种故障处理方式下的故障后网络拓扑，分析两种故障处理方式下的负荷情况，包括：持续维持正常供电的负荷、具备转供条件的负荷以及故障停电负荷，其中维持正常供电的负荷值取为故障过程中始终维持供电的负荷量与系统内所接负荷的总数之和，减去主电源跳闸操作脱离的负荷大小；具备转供条件的负荷取值为在故障点被有效隔离后，通过主系统恢复以及通过分布式电源维持短暂供电以及通过备供线路有效转供的负荷量总和；

S3、根据转供时长、检修时长、瞬时故障概率、用负荷损失时长综合衡量出复电效益，从而根据复电效益值判断是否采取重合闸复电策略。