吴超成 梁舒华 李嘉仪 黄 磊 蔡剑剑

(广东电网有限责任公司湛江供电局)

0 引言

配电网分布式故障自愈测试技术在自动化的基础上, 核心在于形成故障自愈算法。目前在配网领域所采用的自运算法设计是结合配电网电源产生的影响进行深入分析, 提出对应的调整策略。有关于配网分布式自动化系统的故障自愈算法, 包含有故障区域定位与隔离、馈线拓扑数据预处理以及非故障区恢复供电。

1 配电网分布式故障自愈测试

当前配电网自动化的自愈算法主要通过定位和隔离、数据存储以及非干扰供电恢复控制。

1.1 馈线拓扑数据预处理

主要是将馈线中导线和设备形成一次接线, 计算出程序处理的数学模型, 在配电网的拓扑投机S 当中形成一个集合, 使地区配电网S 包含连接系总数, 使每一个接系的拓扑图在顶点形成一个集合, 结合配电网自动化理论连接定义, 在联络开关合闸时, 联通各区域字域分析时需要进一步考虑故障馈线所属的连接器。当馈线采用开环运行时, 在众多的连接器枝杈中, 有多个连接点和按钮, 每边同时拥有一棵树, 在树的尽头出现一个断开开关顶点与边形成数据结构,主要包含有开关连接区域、索引组、开关类型和开关状态, 而边包含有区域连接开关索引组、区域负荷、区域导线阻抗以及电源、顶点ID、馈线, 在依次接线当中录入数据库, 结合gis 工作站形成拓扑分析程序, 连接远程终端, 按照染色算法生成拓扑描述图,具体如下。

在染色的同时, 还要为每条边进行赋值, 末端边权值等于末端开关连接复合值, 确定顶点开关类型以及任何邻近区域色彩处于不同分闸状态所形成的溃线。数末端的联络开关。一个城市的电网是由固定的内部平台组成的, 例如一个小区、一个分支、一个环状网络、一个有线电视系统, 以及一个闭环锁。因此, 在馈线数中就出现了分支设备相应深度层次的子树, 子树的三条边并不代表实际区域, 而代表开端当中的某一段母线。

图1 预处理生成的拓扑图

图2 广义点转换

因此亚原子把它变成了一个很一般的点。原子的末端由一个扩展的点组成, 从而形成连接器的集合。拓扑数据处理在新馈线建立基础上, 同步进行馈线中开关动作、局部染色更新, 以保证数据的时效性。

1.2 故障区域的定位和隔离

当前的故障搜寻是根据以电源点为基地建立的计算机数据, 然后根据数据寻找发射网络位置的地图。通过数值测量网络当前阶段的故障区域, 将剩余记忆的累计效应加在一起, 具体判定原则如下。

(1) 对馈线数的任何一边a∈T, 经过两个顶点电流, 有效值划分为Ika和Ika+1, 均大于过流域值I,位于故障边的上游, 一个顶点有效值小于过流阈值。那么, 该边就属于故障点所在的边, 如两者均小于顶点过流阈值, 则证明这条边不存在故障点。

(2) 如果一条边的顶点Ka+1作为树梢顶点, 且经过的电流均大于过流阈值I, 则故障点将位于顶点所连接的负荷内部, 也就是开关下游。

(3) 故障边出现广义点, 但是, 整个“B”集合只有一个临界点, 过流可以判断汇聚点是否出现了故障, 如果许多临界点超过了一个阈值, 就可以预估B点故障在于B 的外部性。

通过以上判断原则可以确定的算法步骤如下,

第一步, 观察变电站微机系统安全开关, 确定故障线路区域性树图TF≤KF。

第二步, 二进制KF 中的所有终端重复和基本原理相结合, 计算端点返回的流量信号已归入过流边集, 将两端顶点返回过流信号的边归入上游边集。

第三步, 过流边集和上游边集相减, 得到故障边集。

Afault=Aflow-Aupper

图3 故障点在边集上的情况

故障区域确定之后, 根据故障所在位置的首尾端顶点ID 位置, 向相应开关远程终端发出分闸命令,以自动隔离故障区域。

1.3 非故障区域的恢复供电自动检测

故障区域隔离之后, 非故障区域可以恢复供电,保证不会因为恢复操作而出现供电线路出现负荷的问题, 因此非故障区域恢复供电应遵循的原则如下。

(1) 故障地区的上流提供电力由下流连接。

(2) 保证负荷供电的基础上可以选择更多的恢复失电区域的供电方式。

(3) 电源后重新建立, 影响有关领域不利用.不会出现负荷影响。

(4) 负荷电方案设计的联络线路, 负荷分配应保障均衡。

(5) 一旦完成了恢复计划, 连接点顶点之间就不能出现通路。

与以上原则相结合, 应恢复应用程序, 并尽量减少开关的数量, 以避免对电网造成的伤害。生成恢复供电方案的算法较多, 包含有启发式搜索法和数学优化法等。本文所选择的非故障区域自动恢复供电模式, 采取“两两备供”建设原则, 提供两种供线,用户除了提供少有的覆盖之外, 还能提供一个网络以减少与解决问题联系在一起的问题的复杂性。

2 配电网分配式故障自愈测试算法及调整措施

根据以上有关于配电网自愈算法的拓扑模型分析其各终端上报过流情况, 在单元线容易出现故障电流, 以确定电源顶点故障区域所在位置。整体故障自愈测试的算法不需要使用有向图来描述, 配电网也不需要在隔离故障区域, 因此, 配电网分布式供电电源连接时馈线的故障电流分布会与潮流一同发生较大改变, 算法对自愈技术测试有效性造成影响。

2.1 配电网分布式电源故障定位算法影响

配电网电源在传输端在识别故障上的效应的大小主要取决于稳定器和权衡效应, 并对高层电网的电流产生影响。然后计算出起始的分量和错误的位置。例如, 在故障点位于配电电源所在支路T 接点的上游时, 自树根顶点CD1 到故障区域的首端顶点K1 的棍流值不会发生变化, 而流经故障点下游顶点时的电流值出现了不同位置的电流值均相等的现象, 此时故障位置应受到了渗透率上限约束, 电流小于阈值, 故障区域判定结果不会受到影响。如果电源故障输出的电流渗透率超过66.7%, 则主站判定过程先得到过流边集, 从而得到电流为空, 以此判定故障位于端点内部, 此时容易出现故障点和支路并网点相对位置的误判, 且电源支路并网点下游情况的故障比较复杂, 受分流效应影响判定结果不仅会对电流造成影响, 结果受电流影响还取决于故障点与并网点相对位置的影响。

在故障自动判定过程当中, 由于分流效应不会影响故障判定结果的准确性, 而故障点在支路接电上游输出逆向助增电流会出现误判, 从而得出了为评估主开关的问题, 分配连接某个开关的方式, 这取决于节点的位置、站位置和跑道的渗透率。由于配电网存在两条互被联络线路, 包含有对应的电源, 且其中一条馈线在电网运行调整出现渗透率越线位于支路T 基点的上游区域容易出现故障, 此时助增效应会使主站出现误判, 需要综合多台配电网并网同一馈线与进一步分析。

在分流效应影响下, 最小的端端都是由分配效应产生的最近的广义点过流量最小, 其他各广义点过流量会伴随故障区域首端顶点相接近而递增。由此可以推导出, 故障区域下游各广义点过流量存在递增关系, 在此基础上可以推断出各广义点过流量的关系如下。

因此得到系统电源输出的故障电流如下。

推导出故障发生的任意区域两点之间, 保证主站判定区域的同时, 馈线终端过流域值需要符合条件,为此可以满足以下公式。

如果过流阈值难以满足上式, 故障区上游存在一个广义点, 造成主站判断困难, 发现不属于上游边集容易引发误判, 甚至出现错判、多判故障位置, 扩大隔离范围, 造成设备二次电流冲击。针对误判问题, 为此需要结合配电网管理部门, 形成自动化系统设计的应对方案。

(1) 在控制tpp 阈值时, 交叉键得以快速演进, 超过25%的重写键就能快速成为扭身并完成转移操作, 因此应该调整阈值以确保估值正确。电线比压力释放装置的大小因此电流要比短路时的电压小, 此方案在实施当中需要重新设定终端参数, 不需要更改主站判定程序。

(2) 在自动化终端增设两次过流比较判断功能,当电流保护跳闸会切除故障电源, 故障电网如果存在永久性故障, 开闸出现短路可以借助于自动化系统,令馈线当中F tu 和d tu 分别记录首端保护的动作、过流值以及重复和失败的第二次过流值。对比前后两者数据, 如果第一次电流大于第二次电流, 可以将第二次电流判作为判定依据传到主站。这一方案需要增加终端采样次数, 增加主站运算步骤以对比正确结果。但这一方案需要重新核查才能实现。

2.2 配电网电源对故障隔离算法有效性的影响

故障区域隔离算法分析判定结果的正确与否, 对隔离算法有效性不会受到任何影响, 网点过流限制功能造成失效或断闸分闸失败, 导致隔离不成功。如果故障点位于网点断路器或存在分闸失败, 需要按照可行的隔离算法, 例如主站发出分闸命令, 但没有成功隔离。在这种情况下, 主站可以结合数据库对支路并网点断路器进行标注, 将断路器加入隔离开关机当中。一旦分闸命令执行, 系统会对分闸情况进行检查, 如果分闸失败会发出警报。如果故障点恰好在分闸支路上, 难以通过开关操作缩小孤岛边集, 为此需要检修人员、调度人员发出安全警告。

3 配电网分布式故障定位与隔离

配电网分布式故障自愈测试技术关键在于通过定位故障位置, 并且观察隔离生成实时报告, 掌握三相短路故障位置, 将数据传输到主站之后, 结合电流数值和功率方法, 构建信息矩阵以诊断参数。

图4 拓扑数据生成的有向树

在图4 中, 当F1F2F3 位置处出现故障, 1) 需要对参数矩阵的赋值元素予以校验, 结合故障区域的汇流值, 如果小于零, 通过搜索边集描述属于故障所在区域, 可以判断参数矩阵当中存在故障, 以此作为有效的依据, 结合故障区域求得故障所在位置。2) 由此生成故障隔离指令, 对故障位置的初始隔离边集予以搜索, 掌握末端点所在位置生成隔离开关指令, 然后加入到故障并网点开关当中, 如果F2 点位置出现故障影响邻接边, 将其从指令当中集中减去。3) 当F3 出现故障, 末端点K7 作为虚拟开关点不能合闸,需要人工拆卸电缆接头, 所以需要从指令集当中减去。开关指令执行后, 主机会自动检测配电网分布式电源当中的断路器状态, 如果分闸未形成, 会对配电网调度以及用户终端快速发出安全警报。

综上可见, 本文通过分析配电网分布式电源故障自愈检测技术以及自动化自愈算法, 从而发现分布式电源所存在的助增效应以及分流效应会降低电流保护设备的灵敏度, 从而在故障检测时相邻线路容易引发保护漏洞。为此, 需要进一步调整方案, 增加重点保护装置, 在重合闸开启之后, 为了把系统供电与系统供电系统连接, 需要两项基本要素的协调, 包括系统侧壁的释放装置, 以及相应期间的协调。电网断电时, 电流量会增加, 从而影响故障自愈检测程度的判断, 且容易受逆向助增电流影响导致馈线故障指示器指示作用失效。

4 结束语

结果是一种故障区域的算法, 从网络自动化中产生, 由于获得分散的电源, 因此产生了故障, 其中对故障定位影响最大, 为此, 配电网管理部门应与自动化系统研究, 设计单位协调配合出台调整方案, 从而进一步深入研究故障定位算法, 算法应包含有向图作为配网的拓扑模型, 结合软件创建了一种判断故障的区域算法, 该算法来自于有向图的自动化, 并制造了端电所导致的故障因而可以应用于配电网系统之中, 也可以借助于调整故障隔离和非故障区复供电环节, 完善隔离方案, 且在复供基础上考虑电源同步并网约束。