一種配電網自動化監測方法及系統與流程
2023-10-06 11:05:29 2
本發明涉及自動化配電技術領域，特別涉及一種配電網自動化監測方法及系統。
背景技術：
我國的配電網除變電站外，線路上沒有安裝任何電流、電壓測量裝置，每條線路和主要的變壓器運行狀態都是未知的，因此監測配電網主要線路和變壓器的運行狀態對改變配電網運行方式，均衡線路負荷，最優線路潮流，延長設備使用壽命，對設備生命周期管理等問題有著很重要的影響。
為提高配電系統供電可靠性，現在配電網架已經開始嘗試採用環網結構，環網結構下，以過流保護為主要保護的變電站饋出線、配網主幹線保護的定值難於整定，定值與時延上均無法配合，此外分布式電源的接入改變了原有配網的拓撲結構，使其由單電源輻射狀變成多電源網狀結構，這對配網的繼電保護帶來了很大影響。目前國內配電自動化多採用重合器/分段器方式、基於通信的饋線自動化方式等。然而，對於重要負荷，這些控制方式不可避免的存在故障切除選擇性不高、非故障區段停電、開關設備損耗大、故障處理時間長等缺點。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種配電網自動化監測方法及系統，能夠提高通信網故障的處理效率，從而避免配電網及變電站運行不可靠的問題。
為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種配電網自動化監測方法，包括：與所述配電網的各個監測點對應的多個監控網絡以無線方式與路由器通過APN通信專線相連接，其中所述路由器與配電監控管理平臺相連接；同步測量所述配電網的架空線路上各個監測點各相負荷電流，並將測量結果上傳到所述配電監控管理平臺；根據測量的相負荷電流、所述配電網的額定負載和發電功率判定分布式電源的規模，並根據所述分布式電源的規模判斷所述配電網是否為微電網；若是，則根據所述分布式電源的規模和接入方式確定所述分布式電源歸屬的組網形態；所述配電監控管理平臺根據所述分布式電源歸屬的組網形態對所述配電網的主網模型與配網分析應用模型進行拼接，並對兩者同時進行動態管理，以對所述配電網的各個監控終端進行訪問或控制。
根據本發明提出的配電網自動化監測方法，通過分布式電源規模和接入方式確定分布式電源歸屬的組網形態，再根據歸屬的組態類型進行相應地優化調控，能夠根據配電網的特點提出針對各自組網特點的優化調度方式，做出最優的自動化監控策略，滿足不同的分布式電源的合理調度，提高了優化調度效率。
具體地，所述同步測量所述配電網架空線路上各個監測點各相負荷電流，並將測量結果上傳到所述配電監控管理平臺包括：初始化所述配電網架空線路的饋線段的顯示比例k、母線長度m及起始節點坐標，以獲取相應監測點的模型和數據；將獲取的數據轉化為基本SVG元素，並將所述SVG元素整合繪製成饋線圖，根據所述饋線圖利用獲取的所述監測點的模型確定所述電測電的相負荷電流。
根據本發明的一個實施例，所述分布式電源歸屬的組網形態包括：是否為高密度分布式電源、所述分布式電源的規模以及微網等級。
根據本發明的一個實施例，所述根據所述分布式電源的規模和接入方式確定所述分布式電源歸屬的組網形態之後，還包括：採用雙重化冗餘配置對所述配電網的所述分布式電源歸屬的組網形態的各項參數進行相應地柔性化調控，以優化所述分布式電源歸屬的組網形態。
根據本發明的一個實施例，所述判斷所述配電網是否為微電網之後，還包括：若否，接收所述配電監控管理平臺發送的區域內配電網運行數據信息，其中，所述區域為配電網中的一條或多條饋線區域；根據所述數據信息監控所述區域內配電網的運行狀態，生成相應的控制命令並發送至對應的配電監控管理平臺，利用所述配電監控管理平臺對區域內的故障進行定位、隔離以及非故障區域供電的恢復。
根據本發明的一個實施例，所述配電監控管理平臺根據所述分布式電源歸屬的組網形態對所述配電網的主網模型與配網分析應用模型進行拼接，並對兩者同時進行動態管理，以對所述配電網的各個監控終端進行訪問或控制之後，還包括：通過分布在所述配電網的各線路區域內的智能終端採集區域配電網中各個區域的開關狀態，並根據所述開關狀態對故障啟動和動作命令多幀確認執行以實現上述區域隔離。
為達到上述目的，本發明第二方面實施例提出了一種配電網自動化監測系統，包括：多個監控網絡，分別對應所述配電網的各個監測點，以無線方式與路由器通過APN通信專線相連接，其中所述路由器與配電監控管理平臺相連接；終端數據採集單元，用於同步測量所述配電網的架空線路上各個監測點各相負荷電流，並將測量結果上傳到所述配電監控管理平臺；終端數據處理單元，根據測量的相負荷電流、所述配電網的額定負載和發電功率判定分布式電源的規模，並根據所述分布式電源的規模判斷所述配電網是否為微電網；若是，則根據所述分布式電源的規模和接入方式確定所述分布式電源歸屬的組網形態；所述配電監控管理平臺，用於根據所述分布式電源歸屬的組網形態對所述配電網的主網模型與配網分析應用模型進行拼接，並對兩者同時進行動態管理，以對所述配電網的各個監控終端進行訪問或控制。
根據本發明提出的配電網自動化監測系統，通過分布式電源規模和接入方式確定分布式電源歸屬的組網形態，再根據歸屬的組態類型進行相應地優化調控，能夠根據配電網的特點提出針對各自組網特點的優化調度方式，做出最優的自動化監控策略，滿足不同的分布式電源的合理調度，提高了優化調度效率。
具體的，所述終端數據採集單元具體用於初始化所述配電網架空線路的饋線段的顯示比例k、母線長度m及起始節點坐標，以獲取相應監測點的模型和數據；將獲取的數據轉化為基本SVG元素，並將所述SVG元素整合繪製成饋線圖，根據所述饋線圖利用獲取的所述監測點的模型確定所述電測電的相負荷電流。
根據本發明的一個實施例，終端數據處理單元還用於採用雙重化冗餘配置對所述配電網的所述分布式電源歸屬的組網形態的各項參數進行相應地柔性化調控，以優化所述分布式電源歸屬的組網形態。
根據本發明的一個實施例，所述終端數據處理單元還用於，若判斷所述配電網不為所述微電網，接收所述配電監控管理平臺發送的區域內配電網運行數據信息，其中，所述區域為配電網中的一條或多條饋線區域；以及，根據所述數據信息監控所述區域內配電網的運行狀態，生成相應的控制命令並發送至對應的配電監控管理平臺，利用所述配電監控管理平臺對區域內的故障進行定位、隔離以及非故障區域供電的恢復。
根據本發明的一個實施例，所述配電監控管理平臺還用於通過分布在所述配電網的各線路區域內的智能終端採集區域配電網中各個區域的開關狀態，並根據所述開關狀態對故障啟動和動作命令多幀確認執行以實現上述區域隔離。
附圖說明
圖1為根據本發明一個實施例的配電網自動化監測方法的流程圖；
圖2為根據本發明又一個實施例的配電網自動化監測方法的流程圖；
圖3為根據本發明又一個實施例的配電網自動化監測方法的流程圖；
圖4為根據本發明又一個實施例的配電網自動化監測方法的流程圖；
圖5為根據本發明一個實施例的配電網自動化監測系統的示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下面結合附圖來描述本發明實施例的配電網自動化監測方法。
如附圖1所示，所述配電網自動化監測方法包括：
S1：與所述配電網的各個監測點對應的多個監控網絡以無線方式與路由器通過APN通信專線相連接，其中所述路由器與配電監控管理平臺相連接。
S2：同步測量所述配電網的架空線路上各個監測點各相負荷電流，並將測量結果上傳到所述配電監控管理平臺。
具體地，所述同步測量所述配電網架空線路上各個監測點各相負荷電流，並將測量結果上傳到所述配電監控管理平臺包括：初始化所述配電網架空線路的饋線段的顯示比例k、母線長度m及起始節點坐標，以獲取相應監測點的模型和數據；將獲取的數據轉化為基本SVG元素，並將所述SVG元素整合繪製成饋線圖，根據所述饋線圖利用獲取的所述監測點的模型確定所述電測電的相負荷電流。
本發明實施例的該方法既可應用於配電網綜合節能改造等相關領域的可視化監測，也可用於配電網的臺區監控、狀態監測、潮流計算等可視化；還可以滿足配電網綜合節能改造的可視化要求；並且減少了可視化系統中繪製圖形的過程。
S3：根據測量的相負荷電流、所述配電網的額定負載和發電功率判定分布式電源的規模，並根據所述分布式電源的規模判斷所述配電網是否為微電網。
S4：若是，則根據所述分布式電源的規模和接入方式確定所述分布式電源歸屬的組網形態。
具體的，所述分布式電源歸屬的組網形態包括：是否為高密度分布式電源、所述分布式電源的規模以及微網等級。
S5：所述配電監控管理平臺根據所述分布式電源歸屬的組網形態對所述配電網的主網模型與配網分析應用模型進行拼接，並對兩者同時進行動態管理，以對所述配電網的各個監控終端進行訪問或控制。
根據本發明提出的配電網自動化監測方法，通過分布式電源規模和接入方式確定分布式電源歸屬的組網形態，再根據歸屬的組態類型進行相應地優化調控，能夠根據配電網的特點提出針對各自組網特點的優化調度方式，做出最優的自動化監控策略，滿足不同的分布式電源的合理調度，提高了優化調度效率。
如附圖2所示，根據本發明的一個實施例，在步驟S4(即，所述根據所述分布式電源的規模和接入方式確定所述分布式電源歸屬的組網形態)之後，還可以包括：
S6：採用雙重化冗餘配置對所述配電網的所述分布式電源歸屬的組網形態的各項參數進行相應地柔性化調控，以優化所述分布式電源歸屬的組網形態。
在實際應用中這，上述方法能夠判定分布式電源的形態，並根據相應地形態提出針對各自組網特點的優化調度方式，做出最優的策略，從而滿足不同的分布式電源的合理調度。
如附圖3所示，根據本發明的一個實施例，在步驟S3(即，根據測量的相負荷電流、所述配電網的額定負載和發電功率判定分布式電源的規模，並根據所述分布式電源的規模判斷所述配電網是否為微電網)之後，還可以包括：
S7：若否，接收所述配電監控管理平臺發送的區域內配電網運行數據信息，其中，所述區域為配電網中的一條或多條饋線區域；根據所述數據信息監控所述區域內配電網的運行狀態，生成相應的控制命令並發送至對應的配電監控管理平臺，利用所述配電監控管理平臺對區域內的故障進行定位、隔離以及非故障區域供電的恢復。
所述配電網的變電站能夠通過配電監控管理平臺對發生故障的區域進行隔離，從而實現了變電站對配電網內部故障進行局部隔離的目的，避免了因而導致的配電網及變電站運行不可靠的問題。
如附圖4所示，根據本發明的一個實施例，在步驟S5(所述配電監控管理平臺根據所述分布式電源歸屬的組網形態對所述配電網的主網模型與配網分析應用模型進行拼接，並對兩者同時進行動態管理，以對所述配電網的各個監控終端進行訪問或控制)之後，還可以包括：
S8：通過分布在所述配電網的各線路區域內的智能終端採集區域配電網中各個區域的開關狀態，並根據所述開關狀態對故障啟動和動作命令多幀確認執行以實現上述區域隔離。
如附圖5所示，本發明第二方面實施例提出了一種配電網自動化監測系統，包括：多個監控網絡51、終端數據採集單元52、終端數據處理單元53和配電監控管理平臺54。
所述多個監控網絡51分別對應所述配電網的各個監測點，以無線方式與路由器通過APN通信專線相連接，其中所述路由器與配電監控管理平臺相連接。
所述終端數據採集單元52，用於同步測量所述配電網的架空線路上各個監測點各相負荷電流，並將測量結果上傳到所述配電監控管理平臺。
具體的，所述終端數據採集單元具體用於初始化所述配電網架空線路的饋線段的顯示比例k、母線長度m及起始節點坐標，以獲取相應監測點的模型和數據；將獲取的數據轉化為基本SVG元素，並將所述SVG元素整合繪製成饋線圖，根據所述饋線圖利用獲取的所述監測點的模型確定所述電測電的相負荷電流。
所述終端數據處理單元53，根據測量的相負荷電流、所述配電網的額定負載和發電功率判定分布式電源的規模，並根據所述分布式電源的規模判斷所述配電網是否為微電網；若是，則根據所述分布式電源的規模和接入方式確定所述分布式電源歸屬的組網形態。
根據本發明的一個實施例，終端數據處理單元53還用於採用雙重化冗餘配置對所述配電網的所述分布式電源歸屬的組網形態的各項參數進行相應地柔性化調控，以優化所述分布式電源歸屬的組網形態。
優選的，所述終端數據處理單元53還用於若判斷所述配電網不為所述微電網，接收所述配電監控管理平臺發送的區域內配電網運行數據信息，其中，所述區域為配電網中的一條或多條饋線區域；以及，根據所述數據信息監控所述區域內配電網的運行狀態，生成相應的控制命令並發送至對應的配電監控管理平臺，利用所述配電監控管理平臺對區域內的故障進行定位、隔離以及非故障區域供電的恢復。
所述配電監控管理平臺54，用於根據所述分布式電源歸屬的組網形態對所述配電網的主網模型與配網分析應用模型進行拼接，並對兩者同時進行動態管理，以對所述配電網的各個監控終端進行訪問或控制。
根據本發明的一個實施例，所述配電監控管理平臺還用於通過分布在所述配電網的各線路區域內的智能終端採集區域配電網中各個區域的開關狀態，並根據所述開關狀態對故障啟動和動作命令多幀確認執行以實現上述區域隔離。
根據本發明提出的配電網自動化監測系統，通過分布式電源規模和接入方式確定分布式電源歸屬的組網形態，再根據歸屬的組態類型進行相應地優化調控，能夠根據配電網的特點提出針對各自組網特點的優化調度方式，做出最優的自動化監控策略，滿足不同的分布式電源的合理調度，提高了優化調度效率。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。