含DG配电网分层分区协同故障定位隔离技术

高密度分布式电源并网使配电网故障状况复杂,故障定位困难。针对含高密度分布式电源馈线自动化故障定位与隔离技术,构建了基于分布式智能馈线自动化系统的故障定位方案。分析了含DG配电网区域性故障判别方式,引入区域电流代数和变化作为故障区域定位的基本判据,提出了依据电流相角突变的保护判据。以19节点网络仿真模型对上述方案进行验证,此方案可快速实现故障定位与故障隔离,对高密度分布式电源的接入具有良好的适应性。     

构建经济实用型配电自动化系统

<正>智能配电网的关键技术智能配电网是智能电网的重要组成部分,智能配电网具有互动化、自动化、信息化的基本特征,还有更高的供电安全性,更高的电能质量和提高电网资产利用率的技术要求。智能配电网的自动化要求自愈和自适应,实时掌控电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患;在尽量少的人工干预下,快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。智能配电网的互动化一方面要支持分布式电源的大量接入,另一方面要实现电网与用户的互动。     

智能配电网自愈控制技术发展与展望

大规模分布式电源、柔性负荷、用户互动负荷等接入占比不断增加,配电网运行方式日趋复杂多变,分布式电源出力的随机性、波动性以及电动汽车等多元化负荷时空不确定性,为智能配电网实现自愈控制带来新挑战。微型同步相量测量技术在配电网中的应用,增强了其可观测性和精准数据支撑能力。文章基于国内外研究现状,分析了智能配电网自愈控制实际需求,明确了基于同步相量量测的快速感知、精准协调控制等新支撑技术与实现方法,设计了新技术支撑下智能配电网自愈控制架构,再结合大数据、云计算、物联网、移动互联以及人工智能等先进技术的应用,能够实现多类型、弱特征故障的准确检测和精确定位,挖掘分布式电源可调控潜力及供电支撑作用,提升智能配电网安全可靠和经济高效运行水平。     

基于对等通信网络的智能分布式自愈控制的研究

在分析SDTU的结构、功能及配电网自愈控制的实现目标和自愈处理流程的基础上,参考了IEC 61850标准下分层结构体系和面向通用对象的变电站事件(GOOSE)模型,针对SDTU分布式存在的终端间信息交互不畅、故障发生时越级跳闸的问题,对基于对等通信网络的智能分布式自愈控制进行了研究。借助分层体系结构下的智能终端及其分布式FA逻辑算法,完成对配电网故障的监测、定位、隔离及恢复。参照GOOSE模型的对等通信网络报文传输,实现了报文传输的实时性与灵活性,并通过对配电网自动化系统进行实际设备建模实验,验证了基于对等通信网络的分布式自愈控制有效地实现了SDTU多点多联络的分布式控制,保证了故障定位、隔离和恢复的准确性和可靠性。     

智能配电网层次化保护控制系统

具有交互和自愈特征的智能配电网使配电网的保护控制系统面临新的挑战,对此探讨了智能配电网的层次化保护控制系统,该系统可通过主站层、区域层、终端层之间层次化的协调配合,实现配电网故障时准确的定位、隔离和快速网络重构,提高配电网供电可靠性。研究了负荷开关条件下的故障快速隔离方法,该方法由跳闸判据和故障隔离判据构成,能瞬时切除故障,以最小范围顺序隔离故障区域,满足相应的选择性和灵敏度要求。同时,还分析了配电网区域备用电源自动投入方法,通过与分布式配电终端的配合,实现配电网故障处理后的快速自愈。     

适应分布式电源接入的双模式馈线自动化研究

随着分布式电源接入配电网的容量越来越大,现有馈线自动化(feeder automation,FA)模式存在适应性问题。在分析分布式电源接入对电压—时间型FA、分布智能FA以及集中智能FA影响的基础上,提出了不受分布式电源影响的基于暂态能量的方向元件和基于负序电压不对称度的"分闸"判据;针对电压—时间型FA,采用负序电压"分闸判据"以实现故障的就地定位与隔离;针对分布智能FA模式和集中智能FA模式,利用基于暂态能量的方向元件实现故障识别与隔离。最后提出了一种集中型和电压—时间型双模式馈线自动化方案,可进一步提高含分布式电源配电网的故障处理水平。     

基于二阶锥规划考虑主动管理的主动配电网故障恢复

故障恢复是未来智能配电系统实现自愈的关键环节,对满足用户供电需求和减少停电损失有重要作用。针对含分布式电源的主动配电网,提出了考虑主动管理措施的故障恢复方法。考虑分布式电源出力调节和电容器组无功补偿约束,首先,构建了主动配电网孤岛划分模型,利用深度优先搜索结合广度优先搜索的算法进行孤岛的划分。然后,建立了主动配电网故障重构模型,采用二阶锥松弛技术将其转化为混合整数二阶锥规划模型进行快速求解。最后,在改进的IEEE 33节点主动配电网算例上进行了仿真计算,算例结果验证了所述模型和方法的合理性和有效性。     

智能配电网自愈控制技术 访广东电网有限责任公司佛山供电局高级工程师彭飞进

正彭飞进高级工程师广东电网有限责任公司佛山供电局智能配电网自愈控制以传统配电自动化技术为基础,依托智能配电网完善的量测通信体系,在配电系统的可观性、可控性、智能化及快速响应方面得到极大改善。随着配电网的迅速发展和客户对电能质量及供电服务的要求不断提高,实现配电网的自动化已成为电力系统发展的趋势。与此同时,分布式发电技术的发展对配电网的运行与控制提出了挑战。如何在配电网大规模接入分布式电源的情况下保障配电网安全,如何利用储能装置及微电网技术提高系统关键负荷的供电可靠性是目     

基于波形比较的主动配电网故障定位

主动配电网中接入了大量分布式电源,导致很多传统的故障定位方法失效,提出了基于波形比较的快速故障定位方法。该方法采用具有分布式控制功能的馈线终端设备实时检测故障电流,当检测到故障电流时,将检测点的故障电流与下游检测点的故障电流进行波形比较,实现故障定位。仿真结果表明,该方法在含分布式电源的主动配电网发生单重故障和多重故障时均能实现正确故障定位。     

配电网故障处理研究进展

为了反映在配电网故障处理方面的研究现状,对近20年来的研究成果进行了综述。主要论述了配电网单相接地故障处理技术、配电网继电保护配合技术、基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术、智能分布式配电自动化技术、集中智能配电网故障定位技术、容错故障定位技术、含分布式电源故障处理技术、健全区域供电恢复策略等领域的研究进展,指出了配电网故障处理技术的发展趋势。     

配电网故障智能研判与快速复电方法研究

以传统配电网馈线自动化技术为基础,研究在分布式电源接入情况下的故障定位、故障隔离与非故障区域恢复供电技术,开发出基于配电自动化主站系统的分布式电源建模、接入监视以及故障研判系统,并结合配电终端设备初步实现智能配电网的自动恢复供电功能。该研究成果在厦门电业局运行后达到了预期效果。     

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5G的含分布式电源智能分布式馈线自动化实现方法

分布式电源(distributed generation,DG)接入比例的增高,改变了配电网的馈线结构,影响了短路电流分布及流向,使得配电网故障处理更加复杂。由于光纤通信无法实现全覆盖,分布式馈线自动化(feeder automation,FA)的处理时效面临新的挑战。针对以上问题,结合5G网络通信技术,提出一种基于5G的含DG智能分布式FA实现方法。采用相邻终端划分为基本单元区域的模式,以基本单元区域为单元,通过5G网络共享实时信息数据,引入电流算式实现含DG配电网的故障快速定位,并结合DG特性实现故障隔离及恢复。基于以上方法,研制了新型智能配电自动化终端,在试点工程成功投入使用,验证了该技术的正确性和可行性。     

基于配电自动化的配电网自愈的研究与应用

具备自愈功能的智能配电网可以减少配电网停电时间,有效提高供电可靠性。配电自动化系统(DAS)的应用为配电网自愈提供了可能。配电自动化系统可以自动隔离故障,快速恢复非故障区段供电,有效减少配电网停电时间,实现配电网自愈。详细介绍了济南电网配电自动化系统的故障自愈原理及控制策略,通过同一条10 kV线路智能化改造前后实际案例的对比,验证了策略的有效性以及配电网自愈在提高供电可靠性方面的必要性。     

智能分布式配电保护及自愈控制系统

完善的继电保护和自愈控制是提高配电网供电可靠性的关键技术手段。智能分布式配电保护及自愈控制系统,能够基于智能终端包括继电保护装置之间直接对等交换实时数据,通过自主判断、自主决策、协同工作,实现快速隔离故障、缩短停电时间,是中心城市(区)配电网保护控制的发展方向。文章分析了实现该方案所需的基础条件,介绍了继电保护功能配置的优化方案和自愈控制的实现策略,针对不同的接线形式和基础条件给出了一些工程应用实例。未来,保护控制自动化系统的深度融合、一次二次设备的融合、通信技术(特别是5G)的发展、分布式发电(包括负荷侧储能)的应用值得期待,基于状态监测的隐患诊断与隐患排除还需要深入研究。     

有源配电网分布式故障自愈方案与实现

大量分布式电源(DG)接入配电网,使传统的配电网保护与控制面临较大的困难。为解决有源配电网所面临的诸多问题,提出了一种基于智能终端单元(STU)的分布式故障自愈方案。该方案采用分相电流差动与故障电流幅值比较作为故障区段定位原理,能够适应于含有多种DG类型与不同DG渗透率的有源配电网。在负荷开关均为断路器的条件下,该方案能够实现快速故障区段定位、隔离和非故障区段的供电恢复。该方案充分考虑了与DG防孤岛保护及低电压穿越的配合与协调,各STU具备网络拓扑自动识别功能,能够根据网络拓扑的实时变化改变相关控制策略。最后利用所开发的STU装置,在实时数字仿真系统(RTDS)平台上对一个含DG的10 kV配电系统进行闭环测试。测试结果表明,该方案能够适应网络结构的变化,故障自愈时间在1 s以内。     

基于对等式通信智能分布式配电网自愈技术研究

本文分析了速动型智能分布式和缓动型智能分布式典型故障处理逻辑,比较了通信系统的技术经济,根据智能配电网改造实际,提出了对等式通信智能分布式配电网自愈技术解决方案。通过对故障策略的分析,可通过DTU横向对等式通信交互故障信息与控制信息,实现配电全线故障处理无级差配合,能够更快速的处理隔离故障,实现非故障区域恢复供电。     

RT-LAB的智能分布式自动化终端互操作闭环仿真测试策略

由于智能分布式具有快速定位、隔离故障并转供复电的特点,基于智能分布式的馈线自动化技术在城市配电网的重要供电区域逐渐得到推广应用。然而,对于采用IEC61850对等通信的智能分布式配电自动化终端,不同厂商终端之间的互操作对通信模型和功能逻辑的一致性要求非常高,导致实际工程中互操作成功率非常低,这也成为推广智能分布式技术的最大阻碍。为此,本文基于实时数字电力系统仿真平台,研究并提出了适用于智能分布式自动化终端互操作的硬件在环测试平台和测试方法。该成果已经广泛应用于广东电网智能分布式终端互操作测试,及时发现并解决了互操作中存在的问题,为后续的现场测试及落地投运扫除技术障碍。     

电力无线专网通信的快速自愈馈线自动化

结合具备物联网特征的电力无线专网通信技术特点,分析了其在馈线自动化通信解决方案及优势.提出了基于开关邻接状态量表的故障判别及处理技术实现快速自愈馈线自动化的控制策略设计方法,通过实例分析可知该方法可以减少馈线故障时的停电时间和停电范围,为智能配电网分布式馈线自动化故障处理提供新的解决思路.     

基于FTU检测方法在含DG配电网故障区段定位的应用综述

本文分析了含分布式电源配电网故障区段定位的关键问题,对基于FTU检测的含分布式电源配电网故障区段定位的矩阵算法和智能优化算法的优缺点进行详细综述;并提出目前含分布式电源配电网故障区段定位方法存在的问题;最后针对当前人们对供电可靠性和电能质量的需求日益增高以及智能配电网快速发展的情况,对未来含分布式电源配电网故障区段定位的发展方向进行了展望。