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。

基于对等式通信的智能分布式馈线拓扑系统设计

针对集中式馈线系统电力故障检测率低、耗时长的问题,提出基于对等式通信的智能分布式馈线拓扑系统。阐述智能分布式馈线拓扑系统的模块构成、软件配置及馈线故障定位算法,改善智能馈线系统对电力故障的定位精度和检测性能。测试结果表明,在对等式通信方式下系统电力故障报文传输及通信延时都得到了明显改善,馈线系统故障检测率水平相对于传统设计更有优势。

基于馈线拓扑自动识别的分布式FA控制方法

配电网是电力系统智能化运行的重要组成部分,建设智能化的配电网需要具备完善的故障自愈功能,最大限度地降低配电网故障问题对电力用户带来的不良影响,并且,配电网中支持接入大量的分布式电源。但是,我国目前配电网的网架结构较为薄弱,所采取的二次保护控制技术缺少完善化特点,导致配电网停电事故的发生概率增加。文章将介绍基于馈线拓扑自动识别的分布式FA控制方法。

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。

基于馈线树动态拓扑的高容错故障定段方法

开关的投切和分布式电源的渗透使得配电网拓扑和运行方式复杂多变,给馈线故障定段带来挑战。提出把馈线拓扑分解为树枝和分叉区两种连接单元的馈线树故障定段法。通过智能馈线终端单元识别馈线上各开关的状态变化以实时更新馈线拓扑信息,计算树枝状态函数。根据节点共识容错判据进行故障区段可信度判断,进一步结合分叉区状态进行交叉验证。对节点信息正方向的定义以过流前潮流信息为基准,解决有源配电网故障电流的方向定义问题。最后通过算例验证所提方法的优越性。

CIM与IEC61850 SCL融合的配电网拓扑建模方法

IEC61850采用面向对象的数据建模方法和统一的服务接口,可实现不同厂家、不同类型终端之间的互操作,其端对端的快速通信模式非常契合配电自动化系统的分布式智能发展趋势。在分布式智能应用中,控制功能的实现都以网络拓扑信息为基础,如故障后供电恢复需要获取联络开关的位置、孤岛保护需要跟踪主网电源等。因此,IEC61850标准应用到配电自动化领域,需要对馈线的拓扑结构进行建模并与主站侧的IEC 61968/61970公共信息模型(CIM)兼容使用。文章分析了中压配电网的馈线连接方式,基于CIM和IEC 61850系统配置语言(SCL)拓扑模型的共同要求,扩展了馈线模型,提出CIM与SCL融合的馈线建模方法,采用扩展模型描述配电网典型拓扑,分析了拓扑信息的终端配置方式。

IEC61850在主动配电网中的应用

主动配电网的运行和控制需要配电自动化设备支持互操作。目前发布的IEC 61580标准尚未涵盖配电自动化领域,为实现配电自动化设备的互操作和即插即用,需要满足配电自动化互操作通信需求,文章对IEC 61850应用于主动配电网的数据模型、通信服务映射、馈线拓扑信息表达、实时数据的快速传输和工程配置方法进行了研究。IEC 61850应用于配电自动化领域时,在实时控制信息的快速传输、工程配置方法等都需要根据配电自动化系统的特点进行扩展、完善,才能使配电自动化设备实现互操作和即插即用。