一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法及裝置製造方法
2023-09-23 07:34:55 1
一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法及裝置，試驗方法包括：構建實際配電網系統模型和中央控制系統模型；接收用戶輸入數據和/或指令，控制實際配電網系統模型以相應的故障運行方式進行模擬運行；待檢測的智能分布式配電終端接收實際配電網系統模型的運行參數，並向中央控制系統模型發送反饋信號；根據智能分布式配電終端在故障檢測過程中的性能參數，判斷智能分布式配電終端是否滿足要求。試驗裝置包括實時數字仿真器、第一開關轉換模塊和第二開關轉換模塊，與待檢測的智能分布式配電終端形成閉環。與現有技術相比，本發明通過對智能分布式配電終端的有效檢測，提高配電網運行可靠性，對配電網智能化、自動化建設有十分積極的作用。
【專利說明】—種智能分布式配電終端的檢測試驗方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能分布式配電終端檢測領域，尤其是涉及一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網的迅速發展，對安全供電的可靠性提出了更高的要求。針對電網運行中的薄弱環節，電力生產部門採取有效的治理措施，減少事故停電，縮小停電範圍。國內影響配電網供電可靠率的主要原因有:計劃停電、故障停電、臨時停電及限電，其中故障停電時間可通過配電自動化技術有效縮短。配電自動化是提高供電可靠性的重要手段，可以快速隔離故障區域並使健全區域快速恢復供電，這對提高供電可靠性具有非常重要的意義。配電自動化試點證明，採用智能分布式配電終端實現智能分布式饋線自動化(FA)功能是一種施工運維簡便、技術成熟、效果顯著、擴展便捷的技術方法。智能配電終端不依賴於配電主站與子站，協調實現分布式、自治式的饋線自動化功能，通過高速通信網絡，與同一供電環路內相鄰智能分布式配電終端實現信息交互，根據預設條件自動實現故障定位、故障隔離，非故障區域恢復，實現快速故障隔離和自愈，提高了供電可靠性。目前，智能分布式配電終端的入網檢測工作逐步展開，由於各廠家設備的動作原理、適用範圍不同，而且，沒有有效的檢測試驗平臺實現對智能分布式配電終端的功能、準確度和通信規約等進行一體化檢測。有鑑於此，如今迫切需要設計一種新的檢測試驗平臺和試驗方法來完成智能分布式配電終端的入網檢測。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法及裝置，利用實時數字仿真的實時模擬和閉環運行的特點，構建智能分布式配電終端的閉環檢測試驗平臺模擬不同故障情況、模擬主站能夠直觀查看接收的信息，實現對智能分布式配電終端的有效檢測，提高了配電網運行的可靠性。
[0004]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0005]一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法，包括以下步驟:
[0006]I)系統平臺建設:構建實際配電網系統模型和用於控制所述實際配電網系統模型的中央控制系統模型；
[0007]2)運行方式設置:中央控制系統模型接收用戶輸入數據和/或指令，控制實際配電網系統模型以相應的故障運行方式進行模擬運行；
[0008]3)待檢測的智能分布式配電終端接收並記錄實際配電網系統模型的運行參數，進行故障檢測，並向中央控制系統模型發送反饋信號，進行閉環控制；
[0009]4)智能分布式配電終端的功能測試:記錄智能分布式配電終端在故障檢測過程中的性能參數，根據所述性能參數判斷智能分布式配電終端是否滿足要求。
[0010]步驟2)中，所述的故障運行方式包括一般條件下、異常條件下或其它條件下的故障運行；其中，所述的故障包括環路電源線路出口發生過流故障、開關之間發生過流故障、線路末端發生過流故障、配電站內部母線發生過流故障、非正常方式下發生過流故障、檢修狀態下發生過流故障、連續兩次在不同位置發生過流故障、分支線故障和對端電源故障；
[0011]所述的異常條件包括開關拒動、開關誤動、與變電站站內控制單元通信中斷、配電站間通信中斷、配電站內控制單元與智能分布式配電終端通信中斷、處理過程中通信中斷、處理過程中收到配電站「事故總信號」、處理過程中收到電源站內「事故總信號」和預判恢復方案中出現線路過載；
[0012]所述的其它條件包括電源點開關投運一次重合閘保護和配電站開關配置為斷路器。
[0013]步驟3)中，所述的智能分布式配電終端的故障檢測功能與饋線出線開關的保護相匹配。
[0014]步驟4)中，所述的性能參數包括故障處理時間、狀態量變位傳輸到DSCADA主站的時間、遙信變位傳送的年正確率、遙控的年正確率和廠站間事件順序記錄的時間解析度。
[0015]一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法的裝置，包括:
[0016]實時數字仿真器，用於構建實際配電網系統模型和中央控制系統模型；
[0017]第一開關轉換模塊，連接在實時數字仿真器和待檢測的智能分布式配電終端之間，用於將配電網系統模型的運行參數轉換後傳輸給智能分布式配電終端；
[0018]第二開關轉換模塊，連接在實時數字仿真器和待檢測的智能分布式配電終端之間，用於智能分布式配電終端的反饋信號轉換後傳輸給中央控制系統模型。
[0019]所述的第一開關轉換模塊包括相連接的功率放大器和開關量轉換器，所述的功率放大器與實時數字仿真器連接，所述的開關量轉換器與智能分布式配電終端連接。
[0020]與現有技術相比，本發明通過構建智能分布式配電終端入網檢測的試驗平臺，並在此平臺上模擬各類故障情況、模擬主站能夠直觀查看接收的信息，特別是對計劃首次使用的智能分布式配電終端、軟體或者硬體做過修改的智能分布式配電終端的技術原則、結構要求、功能及性能指標有重要的指導作用，為智能分布式配電終端入網提供了很好的檢測方案，提高了配電網運行的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明試驗裝置的結構示意圖；
[0022]圖2為本發明實施例提供的智能分布式配電終端單環網拓撲結構模擬供電環網簡化示意圖；
[0023]圖3為本發明實施例採用的智能分布式配電終端組成示意圖；
[0024]圖4為本發明試驗方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。
[0026]實施例
[0027]如圖1所示，本發明實施例提供的智能分布式配電終端的檢測試驗裝置，包括實時數字仿真器1、第一開關轉換模塊2和第二開關轉換模塊3，其中，實時數字仿真器I用於構建實際配電網系統模型和中央控制系統模型，第一開關轉換模塊2連接在實時數字仿真器I和待檢測的智能分布式配電終端(FTU)4之間，用於將配電網系統模型的運行參數轉換後傳輸給智能分布式配電終端4 ;第二開關轉換模塊3連接在實時數字仿真器I和待檢測的智能分布式配電終端4之間，用於智能分布式配電終端4的反饋信號轉換後傳輸給中央控制系統模型。第一開關轉換模塊2包括相連接的功率放大器21和開關量轉換器22，所述的功率放大器21與實時數字仿真器I連接，所述的開關量轉換器22與智能分布式配電終端4連接。智能分布式配電終端4設有多個時，多個FTU通過交換機與後臺連接。
[0028]實時數字仿真器I中建立的實際配電網系統模型由模擬電力系統元件構建完成，中央控制系統模型由模擬運行系統元件構建完成，通過用戶輸入數據和/或指令對實際配電網系統模型進行模擬控制，使其配電系統進入相應的模擬運行狀態。
[0029]本實施例中，實際配電網系統模型為2個供電電源點、4個配電站、I個聯絡開關組成的單環網拓撲結構模擬供電環網，如圖2所示，圖中，圓形表示饋線開關，方形表示斷路器。模型的通信方式與現場實際一致，通信介質由網線替代，能夠直觀反映環路中各開關的運行狀況，變電站甲、乙的斷路器配備常規保護，保護功能可選擇，試驗平臺按要求模擬各類故障情況，模擬主站能夠直觀查看接收的信息。
[0030]本實施例檢測的智能分布式配電終端由控制單元和常規配電終端組成，如圖3所示，常規配電終端主要實現數據採集、故障檢測和控制命令執行功能，智能分布式饋線自動化控制單元主要實現通信、信息量轉發、故障判斷、故障隔離、非故障區恢復供電功能。控制單元應具備通信、邏輯判斷、FA投退、自檢、自恢復、FA信息生成、權限管理、遠方參數修改、對時/守時等功能。控制單元自身生產或採集的信息量有:
[0031](I)智能分布式FA系統投退切換開關狀態信號
[0032](2)智能分布式FA相關饋線開關FA動作啟動信號
[0033](3)智能分布式FA相關饋線開關FA動作結束信號
[0034](4)智能分布式FA相關饋線開關FA動作遙控返校失敗信號
[0035](5)智能分布式FA相關饋線開關FA動作遙控拒動信號
[0036](6)智能分布式配電終端之間通信中斷信號
[0037](7)主站閉鎖遙控信號
[0038]對於每條典型的「手拉手」環網結線、開環運行的饋線線路，開關站每條出線配置一臺控制單元，與現有的開關站配電自動化裝置通信，實現信息交互。如果開關站配電自動化裝置的通信鏈路資源不足，可以增配一臺通信中轉單元和一臺網絡交換機(或具備同等功能的通信設備)，開關站配電自動化裝置和通信中轉單元通信，通信中轉單元通過網絡交換機和所有出線的控制單元通信；每個P型站、W型站各配置一套智能分布式配電終端，該終端應採用一體化設計，要求結構緊湊，安裝方便，安裝方式可以是壁掛式或組屏式。
[0039]智能分布式配電終端可自主將配電線路定位於某一區段，並在變電站出口開關保護跳閘之前快速跳開故障區段兩側的開關，完成故障區段的隔離，特別是對於手拉手線路，在完成故障隔離後還可以根據拓撲分析結果，合上聯絡開關並恢復非故障區域的供電，不依賴於控制中心，從而更加快速、可靠。
[0040]如圖4所示，本發明實施例提供的智能分布式配電終端的檢測試驗方法，包括以下步驟:
[0041]在步驟SI中，構建實際配電網系統模型和用於控制所述實際配電網系統模型的中央控制系統|吳型。
[0042]在步驟S2中，中央控制系統模型接收用戶輸入數據和/或指令，控制實際配電網系統模型以相應的故障運行方式進行模擬運行。
[0043]所述的故障運行方式包括一般條件下、異常條件下或其它條件下的故障運行；其中，所述的故障包括環路電源線路出口發生過流故障、開關之間發生過流故障、線路末端發生過流故障、配電站內部母線發生過流故障、非正常方式下發生過流故障、檢修狀態下發生過流故障、連續兩次在不同位置發生過流故障、分支線故障和對端電源故障。所述的異常條件包括開關拒動、開關誤動、與變電站站內控制單元通信中斷、配電站間通信中斷、配電站內控制單元與智能分布式配電終端通信中斷、處理過程中通信中斷、處理過程中收到配電站「事故總信號，包含MCB故障信號、SF6氣體氣壓異常」、處理過程中收到電源站內「事故總信號」和預判恢復方案中出現線路過載。所述的其它條件包括電源點開關投運一次重合閘保護和配電站開關配置為斷路器。
[0044]在步驟S3中，待檢測的智能分布式配電終端接收並記錄實際配電網系統模型的運行參數，進行故障檢測，並向中央控制系統模型發送反饋信號，進行閉環控制。
[0045]智能分布式配電終端進行故障檢測時的處理方式為:區域內所有開關均使用相同的保護定值識別故障，交換故障信息，根據設定的時間定值和電氣上相鄰開關故障信號來決定是否跳隔離故障。
[0046]智能分布式配電終端進行故障檢測的項目主要包括故障的自動檢測與故障識別，故障自動定位與自動隔離，網絡重構和快速恢復供電。故障自動定位的判據來源於配電終端FTU檢測的故障信息，因此FTU故障檢測功能必須與饋線出線開關的保護相匹配，當饋線發生故障時，FTU必須在出線開關保護動作之前捕捉故障信號，FTU要同時判斷故障電流的幅值和檢測該故障電流的持續時間，要求故障電流整定值和故障持續時間可以人為整定以滿足不同配電網的需求。
[0047]在步驟S4中，獲取智能分布式配電終端在故障檢測過程中的性能參數，根據所述性能參數判斷智能分布式配電終端是否滿足要求。
[0048]所述的性能參數包括故障處理時間、狀態量變位傳輸到DSCADA主站的時間、遙信變位傳送的年正確率、遙控的年正確率和廠站間事件順序記錄的時間解析度。
[0049]當智能分布式配電終端在故障檢測過程中具有以下性能時，判斷智能分布式配電終端是否滿足要求:故障處理時間(包括判斷、隔離、恢復)不超過3分鐘，狀態量變位傳輸到DSCADA主站的時間不超過3秒，遙信變位傳送的年正確率不低於99%，遙控的年正確率不低於99.99%，廠站間事件順序記錄的時間解析度(包括站內事件順序記錄時間分辨誤差)應在20ms內完成，整個處理過程中變電站出口開關不動作。
[0050]在試驗過程中，智能分布式配電終端的功能均在正常邏輯下完成所配置的功能，在異常情況下及時終止處理邏輯，以保證系統的可靠性。後臺能直觀地顯示智能分布式配電終端的信息，並將記錄的故障進行故障處理回放。
【權利要求】
1.一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)系統平臺建設:構建實際配電網系統模型和用於控制所述實際配電網系統模型的中央控制系統|吳型； 2)運行方式設置:中央控制系統模型接收用戶輸入數據和/或指令，控制實際配電網系統模型以相應的故障運行方式進行模擬運行； 3)待檢測的智能分布式配電終端接收並記錄實際配電網系統模型的運行參數，進行故障檢測，並向中央控制系統模型發送反饋信號，進行閉環控制； 4)智能分布式配電終端的功能測試:記錄智能分布式配電終端在故障檢測過程中的性能參數，根據所述性能參數判斷智能分布式配電終端是否滿足要求。
2.根據權利要求1所述的一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法，其特徵在於，步驟2)中，所述的故障運行方式包括一般條件下、異常條件下或其它條件下的故障運行；其中，所述的故障包括環路電源線路出口發生過流故障、開關之間發生過流故障、線路末端發生過流故障、配電站內部母線發生過流故障、非正常方式下發生過流故障、檢修狀態下發生過流故障、連續兩次在不同位置發生過流故障、分支線故障和對端電源故障； 所述的異常條件包括開關拒動、開關誤動、與變電站站內控制單元通信中斷、配電站間通信中斷、配電站內控制單元與智能分布式配電終端通信中斷、處理過程中通信中斷、處理過程中收到配電站「事故總信號」、處理過程中收到電源站內「事故總信號」和預判恢復方案中出現線路過載； 所述的其它條件包括電源點開關投運一次重合閘保護和配電站開關配置為斷路器。
3.根據權利要求1所述的一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法，其特徵在於，步驟3)中，所述的智能分布式配電終端的故障檢測功能與饋線出線開關的保護相匹配。
4.根據權利要求1所述的一種智能分布式配電終端的檢測試驗方法，其特徵在於，步驟4)中，所述的性能參數包括故障處理時間、狀態量變位傳輸到DSCADA主站的時間、遙信變位傳送的年正確率、遙控的年正確率和廠站間事件順序記錄的時間解析度。
5.一種實現如權利要求1所述的智能分布式配電終端的檢測試驗方法的裝置，其特徵在於，包括: 實時數字仿真器，用於構建實際配電網系統模型和中央控制系統模型； 第一開關轉換模塊，連接在實時數字仿真器和待檢測的智能分布式配電終端之間，用於將配電網系統模型的運行參數轉換後傳輸給智能分布式配電終端； 第二開關轉換模塊，連接在實時數字仿真器和待檢測的智能分布式配電終端之間，用於智能分布式配電終端的反饋信號轉換後傳輸給中央控制系統模型。
6.根據權利要求5所述的一種智能分布式配電終端的檢測試驗裝置，其特徵在於，所述的第一開關轉換模塊包括相連接的功率放大器和開關量轉換器，所述的功率放大器與實時數字仿真器連接，所述的開關量轉換器與智能分布式配電終端連接。
【文檔編號】H02J3/00GK104283215SQ201410593888
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】範宏, 沈冰, 高繪彥, 鄒曉峰, 季昕雨, 曾平, 姜子庠, 鄭浩 申請人:上海電力學院