同步采样下的智能分布式馈线自动化配电网网格化规划方法

分布式馈线自动化配电网网格化规划合理性直接影响供电效果,目前提出的规划方法合理性较差。为了解决上述问题,文章在同步采样分析基础上研究了一种新的智能分布式馈线自动化配电网网格化规划方法,采用网格化定位技术建立分布式馈线自动化配电网,将配电网电力需求的预测值作为定位依据,在配电网供电区域内划分出多个用电范围,分析用电要求,通过告警和闭锁研究实现信息配置,采用层级分析法完成网格分类,计算待规划范围的电力负荷技术参数,采用差异性导入方法实现网格化规划。实验结果表明:同步采样下的智能分布式馈线自动化配电网网格化规划方法规划合理性在90%以上,能够很好地满足配电网的规划要求,很少出现断电事故,更适合于实际应用。

基于5GLAN技术的配网智能分布式馈线自动化系统实用方案

为解决配电网智能分布式馈线自动化系统现有光纤通信方案存在建设成本高、运维困难及可拓展性差等难题,文章利用5G LAN全互联二层通信高可靠低时延网络技术,提出基于5G LAN技术的配电网智能分布式馈线自动化系统快速对等通信和组网实用化方案。文章围绕5G LAN适配应用、网络拓扑、业务通信指标等几个关键方面进行分析,开展实网试验验证,验证结果表明5G LAN通信技术满足智能分布式馈线自动化系统应用要求,可以快速、精确地切除故障,实现故障自愈,对提高配电自动化系统的智能化数字化运行水平和供电的可靠性有较高的实践应用价值。

智慧分布式馈线自动化配电网网格化规划探究——以同步采样为基础导向

分布式馈线自动化配电网规划能够对电力系统正常稳定运行产生显著影响。通过查阅相关文献,简要阐述分布式馈线自动配电网网格化规划的概念与意义。同时,结合同步采样策略,按照网格化定位、信息配置、网格化规划的逻辑完成智慧分布式馈线自动化配电网网格化规划。为验证所提策略的有效性,进行实验验证,结果表明在应用设计的规划策略背景下,故障率仅为5.34%。证实所提策略在结构复杂度、线路长度、供电可靠性等方面具有优异的表现,能够为我国当前电力网络正常运行提供一定理论支持。

基于电力线载波通信的分布式馈线自动化故障定位方法

为提高分布式馈线自动化故障定位的准确性,文章提出一种基于电力线载波通信的自动化故障定位方法。首先,利用馈线节点上的数据采集设备,采集分布式馈线节点数据;其次,提取馈线故障特征,并检测馈线故障;最后,基于电力线载波通信自动化定位故障点校准故障定位结。通过实验证实,应用该方法后,能够显著提高故障定位的精度,为馈线的故障定位提供一种更加准确的解决方案。

有源配电网孤岛运行情况下的分布式馈线自动化供电恢复方法研究

分布式电源的广泛接入使传统配电网成为有源配电网,同时也使得配电网的自愈控制变得复杂。因此,研究有源配电网的自愈方案具有较强的现实意义。提出一种考虑有源配电网孤岛运行情况下的分布式馈线自动化供电恢复方法,能够对孤岛运行情况下的有源配电网故障进行快速准确定位和隔离、对故障上游区域全部负荷快速恢复供电及对故障下游区域负荷离联络开关的电气距离由近到远的顺序逐个恢复,并通过案例验证了方法的有效性。

基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法

现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提出通过智能终端之间的接力查询,自动识别馈线实时拓扑结构与联络开关位置。相邻分段开关的智能终端间通过交换故障电流检测信息,定位并隔离故障区段;联络开关处的配电终端根据馈线实时拓扑结构计算备供电源容量裕度,从而最大范围恢复非故障区段供电。根据所提方法建立FA系统,静模试验及现场运行结果证明了该方法能够自动适应馈线拓扑结构变化,快速进行故障隔离与供电恢复控制。

主动配电网智能分布式馈线自动化故障定位方法

随着分布式电源的高渗透率接入,配电网的结构由传统的辐射型变成了一个多端电源结构。受分布式电源注入短路电流的影响,传统的基于过流保护的配电网故障定位方案可能失效。通过研究主动配电网故障电流的特性,得出了电流相位差与故障位置的关系,提出了一种新型的主动配电网分布式馈线自动化(feeder automation,FA)故障定位方法,各终端根据自身和相邻设备的故障过流信息及故障电流相位进行分布式计算,共同实现主动配电网的故障定位。该方法适用于多电源、多分支、多联络的复杂主动配电网,且不依赖于电压信息,各终端采用分布式决策,故障定位准确。最后利用DIg SILENT仿真与工程实例验证了本文所提故障定位方法的可行性与有效性。

基于拓扑片的智能分布式馈线拓扑分析

馈线拓扑分析是实现馈线自动化的基础,智能分布式馈线自动化(Distributed Intelligent Feeder Automation,DIFA)的馈线拓扑分析由配电终端自主实现面临着巨大的挑战。首先研究了FA应用的馈线拓扑模型,把电源、线路、母线和负荷等电气元件抽象为节点,以开关为边-电气元件为节点的多叉树表示的馈线拓扑作为DIFA馈线拓扑模型。提出了基于拓扑片的馈线拓扑分散配置方法,把每个配电终端覆盖的区域定义为拓扑片,每个配电终端配置存储拓扑片信息。把拓扑片的邻接关系用配电终端的邻接关系来定义,并映射成开关邻接关系。在拓扑片的配置中显性配置开关邻接关系,隐性包含线路节点、母线节点和负荷节点。最后提出了拓扑片拼接的馈线拓扑静态分析方法。所提出的基于拓扑片的馈线拓扑分析方法适用于DIFA,由配电终端自主实现,具有分析速度快和配置简单的优势。

一种提高分布式馈线自动化故障判定可靠性方法

为解决分布式馈线自动化故障判定过程中的可靠性问题,提出了配电网开关分组模型,依靠开关分组模型研究了开关拒分情况下的故障处理过程,并给出了一种基于逻辑运算的故障处理原则。对开关一次重合闸原则进行了补充,有效避免了开关拒分情况下的故障隔离范围扩大。对开关拒合情况进行了分析,增加了一种开关拒合情况下的二次重合功能,有效避免了开关拒合情况下的故障隔离范围扩大。分三种情况研究了相邻开关通信故障下的故障处理过程,并给出了一种统一的故障判定方法。对开关保护信号失灵分为互感器偶然性干扰及永久性故障分别进行了分析,研究表明偶然性故障对故障隔离无影响,永久性故障将导致故障隔离范围扩大。给出了实例分析,表明所提方法可行。

一种智能分布式馈线自动化故障判定方法

为了快速切除故障,避免电网运行方式变化时设备参数重新整定,提出了一种不依赖运行方式的故障判定准则。建立了配电网的开关分组模型,在此基础上依靠故障电流及有功功率方向,将判定准则转换为一系列的逻辑运算。提出了一种开关逻辑值及开关组逻辑值的计算方法,并运用开关组逻辑值计算出各个开关的动作逻辑值。运用该方法对配网开闭环运行方式进行了详细分析。针对暂时性故障引入了一种不依赖通信的开关一侧失压重合机制,有效避免了通信异常情况下的故障隔离范围扩大。给出一个4电源,15分段开关的网格状配电网两处同时故障作为实例,表明了所提出方法的可行性。

基于主站的分布式馈线自动化组网技术研究

分布式馈线自动化技术(FA)的实现前提是配电自动化终端既能实现即插即用,又能快速适应配电线路的拓扑变更。当配电线路出现异动时,为了解决分布式FA的拓扑更新问题以及优化故障处理功能,提出了一种适用于分布式FA的组网技术,通过引入静态局部拓扑模型与动态拓扑运行模型,将二者作为配电线路拓扑的研究基础,结合工程实际,给出了具体的拓扑运维以及故障自愈方案,实现了基于主站后备的分布式FA故障隔离与非故障区域恢复供电技术,并通过试验验证了其可行性。

基于主站的分布式馈线自动化系统配置方法研究

分布式馈线自动化系统(FA)要求配电终端不仅要能够实现即插即用技术,还要能够根据其内部拓扑信息实现故障定位、隔离以及非故障区域的供电恢复功能。为了实现系统的灵活配置以及解决在配置过程中因配置人员的操作失误导致的终端邻接关系不正确的问题,借鉴变电站系统的配置流程,介绍了一种适用于分布式FA系统的配置方法,并提出了终端邻接关系的校验方案,实现了系统的灵活配置。通过试验验证了方案的可行性。

IEC 61850应用于分布式馈线自动化系统的模型

远传型故障指示器或功能模块可以检测配电线路各区段的故障并上传检测结果,从而为分布式馈线自动化(FA)进行故障区间定位提供判断依据。以IEC 61580-90-6技术报告所提出的故障指示功能为基础,构建基于IEC 61850的分布式馈线自动化的系统模型,提出了分布式故障区间定位、隔离和供电恢复的逻辑节点。扩展现有的IEC 61850系统配置语言(SCL)模型以描述配电网的一次拓扑和逻辑功能配置。给出IEC 61850应用于馈线自动化系统的通信服务映射。最后,提出了变电站自动化和馈线自动化系统进行数据交换的配置流程。通过应用示例表明,所提出的IEC 61850信息模型可以支持分布式馈线自动化功能和终端之间的互操作。

可扩展消息和在线表示协议在分布式馈线自动化中的应用

基于配电终端之间对等数据交换的分布式馈线自动化在应用过程中需要有规范的通信服务及必要的安全防护。研究了可扩展消息和在线表示协议(XMPP)应用于分布式馈线自动化系统的IEC 61850通信映射方法。XMPP的加密传输机制保证了分布式馈线自动化测控信息的安全,通过试验平台测试了该方法的传输性能,配电终端之间的传输延时可满足缓动型分布式馈线自动化要求。

XMPP和GOOSE在分布式馈线自动化中的应用

为实现分布式馈线自动化的智能终端间的互操作,保证终端的通信安全,文中提出了采用内置安全的可扩展消息和在线表示协议(XMPP)与基于用户数据报协议(UDP)的通用面向对象变电站事件(GOOSE)结合的IEC 61850通信映射方案。该方案使用基于哈希获取随机子集(HORS)一次性签名的安全防护方案以保证GOOSE报文的通信安全。在配电终端上使用该方案开发了基于代理式的分布式馈线自动化(FA)测试系统。测试结果说明,该方案能够满足速动型分布式FA要求。

基于分布式馈线自动化的配电信息物理系统可靠性评估

对采用分布式馈线自动化的配电信息物理系统进行了可靠性评估。基于分布式馈线自动化的故障自愈实现原理,在传统物理系统两状态元件模型中考虑信息系统的影响,通过建立信息系统的元件和网络模型描述分布式馈线自动化的终端功能和邻域局部信息的交互过程,并由故障元件的位置定量描述在配电网发生故障时信息系统元件失效对物理系统可靠性的影响。利用序贯蒙特卡罗方法抽样,对系统进行仿真以获得计及信息系统故障的可靠性指标,对信息系统通信网络和终端2类元件进行失效分析,并探究断路器的重合闸功能在纠正故障上游因信息系统故障导致的误停电情况的可靠性影响。算例分析结果验证了所提方法的有效性。

基于主站后备的分布式馈线自动化拓扑组网设计方案

随着配电网对配电线路拓扑变更自适应性的要求日益增高,分布式馈线自动化(FA)的实现前提是配电自动化终端即插即用的同时,还要能够适应配电线路拓扑的变更,从而保证拓扑运行信息的准确性。配电线路拓扑模型能够反映一次设备的连接关系以及与配电运行相关的参数,对于配电网安全稳定运行起到非常重要的作用。在配网实际运行过程中,除了增减一次设备引起的拓扑变化,配电线路负荷转供、故障隔离、非故障区域恢复供电也会引起拓扑变化。因此引入配电线路的静态拓扑模型与动态拓扑模型作为实现配电线路拓扑自适应的基础,提出主站系统与分布式FA以及终端之间的拓扑模型交互机制,实现配电线路拓扑变更自适应,并在南瑞配网静态模拟系统上验证了其可行性。

基于无线通信的智能分布式馈线自动化技术

由于智能分布式馈线自动化(FA)的对等式通信对通信介质有着严苛的要求,目前主要采用基于以太网无源光网络(EPON)或工业以太网技术的光纤通信方式。该通信方式需要铺设费用昂贵的光缆通道,因此难以适用于老城区或旧线路改造区域。文中通过研究智能分布式FA故障处理过程和无线通信情况下智能分布式FA的自适应性,提出基于4G/5G无线通信的智能分布式FA技术。针对通信过程中可能出现通信中断、通信延时与丢包、通信多包等异常情况,采用应用层协议控制与故障处理流程相结合的方法,实现终端之间通信时间指标与FA过程的严密配合,完成无线通信情况下的分布式故障处理。通过模拟多场景测试和现场应用情况,表明文中算法能够适应不同的无线通信条件并准确完成故障隔离与非故障区域的恢复,验证了文中基于无线通信的智能分布式FA技术的有效性。

基于贪婪算法的分布式馈线自动化供电恢复方法

分布式馈线自动化需要快速隔离故障并进行供电恢复,采用贪婪算法进行供电恢复,将每一路备用联络电源恢复供电的过程看成是一个子问题,把联络开关STU定义为主控STU、其他开关STU为从STU,主控STU主动识别出故障点下游的非故障区,计算出备用电源的容量,与非故障区总的负荷进行比较,从而进行最大范围供电恢复。理论分析表明基于贪婪算法的分布式供电恢复具有快速恢复供电、提高供电可靠性的优点。

一种主动配电网智能分布式馈线自动化实现方法

随着分布式电源及微电网大规模接入配电网,配电网已从传统的单电源网络转换为一个多电源的主动配电网,基于单一潮流方向的故障定位技术且仅考虑系统配置断路器的情况,就地自愈策略也未考虑负荷与电源的供需关系。针对以上问题,提出一种主动配电网智能分布式馈线自动化实现方法,采用基于邻域消息实时共享故障隔离和自愈技术,在不依赖于主站的情况下实现主动配电网故障快速定位、隔离及自愈。结合高速实时通信技术研制了新一代智能配电自动化终端,并已实现了大规模推广应用,为主动配电网的故障快速定位、隔离及自愈提供了自动化解决方案。