配电网区域管理方法及系统

摘要

本发明所提供的配电网区域管理方法及系统，包括：采集控制区域内所有配电终端的数据信息，所述控制区域为配电网中包含一条或多条馈线的区域；根据所述数据信息判断配电网的运行状态，如果运行正常，则继续监视配电网的运行状态，如果出现故障，则发送相应的控制命令至对应的配电终端，进行故障区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢复。本发明所提供的配电网区域管理方法及系统，能够及时地发现故障，迅速地处理故障、恢复配电网的正常运行，既灵活又可靠，从而解决了由于配电终端之间交互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢复缺乏灵活性以及故障处理时间长的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地说，涉及一种配电网区域管理 方法及系统。

背景技术

配电自动化技术，是服务于城乡配电网改造建设的重要技术。配电自动 化技术是建立在信息技术的基础上，将配电系统在线数据和离线数据、配电 网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化 系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制以及 用电和配电管理的自动化技术。

馈线自动化技术作为配电自动化技术的重要部分，是指变电站出线到用 户用电设备之间的馈电线路自动化，其内容主要包括两个方面：一是馈线控 制及数据检测系统，可在正常状态下实现对运行电量参数（包括馈线上设备 的各种电量）的采集、监视和设备状态的控制；二是馈线自动隔离和恢复系 统，当馈线发生相间短路故障或单相接地故障时，自动定位馈线故障区域、 隔离故障区域以及恢复非故障区域的供电。

现有的馈线自动化系统大都是分布式馈线自动化系统，通过智能配电终 端进行配电网运行信息的采集和运行状态的监制，并在配电网出现故障时， 通过智能配电终端之间的信息交互，完成故障区域的定位、隔离和非故障区 域的供电恢复。但是，由于配电终端之间能够交互的信息有限，因此，分布 式馈线自动化系统在恢复非故障区域供电方面缺乏灵活性，且故障处理的时 间较长，不利于配电网的正常运行。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种配电网区域管理方法及系统，以解决现有 技术中分布式馈线自动化系统在恢复非故障区域供电方面缺乏灵活性，且故 障处理的时间较长的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种配电网区域管理方法，包括：

采集控制区域内所有配电终端的数据信息，所述控制区域为配电网中包 含一条或多条馈线的区域；

根据所述数据信息判断配电网的运行状态，如果运行正常，则继续监视 配电网的运行状态，如果出现故障，则发送相应的控制命令至对应的配电终 端，进行故障区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢复。

优选的，所述控制区域是根据配电网的拓扑结构预先划分的。

优选的，所述配电终端的数据信息是指配电终端采集的配电网运行参数， 包括电压幅值、电流、有功功率、无功功率、功率因数以及开关设备的运行 状态。

优选的，发送相应的控制命令至对应的配电终端，进行故障区域的定位、 隔离以及非故障区域供电的恢复的过程具体为：

根据采集到的数据信息以及配电网的区域线路拓扑信息，确定故障的位 置区域；

发送第一控制命令至所述故障区域对应的配电终端，利用所述配电终端 控制故障区域两侧的开关断开，对所述故障区域进行隔离；

发送第二控制命令至区域内的其他配电终端，利用其他配电终端控制非 故障区域对应的开关闭合，恢复非故障区域的供电。

优选的，还包括：

将采集到的数据信息发送至主站，并接收主站发送的控制命令，以实现 与主站的数据交互。

一种配电网区域管理系统，位于根据配电网的拓扑结构预先划分的控制 区域中，包括：

采集单元，用于采集控制区域内所有配电终端的数据信息；

判断单元，用于根据采集到的数据信息判断配电网的运行状态；

控制单元，用于在配电网出现故障时，发送相应的控制命令至对应的配 电终端，进行故障区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢复。

优选的，所述系统还包括：

存储单元，用于存储采集到的控制区域内所有配电终端的数据信息。

优选的，所述系统还包括：

电源单元，用于为所述配电网区域管理系统提供电源。

优选的，所述系统还包括：

通信单元，用于将采集到的数据信息发送至主站，并接收主站发送的控 制命令，以实现与主站的数据交互。

优选的，所述系统还包括：

处理单元，用于根据主站发送的控制命令，进行相应地处理。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的配电网区域管理方法及系统，将配电网分成了多个控制 区域，且每个控制区域内均配置有一个采集单元、判断单元和控制单元，用 于采集区域内所有配电终端的数据信息，并根据所述数据信息判断配电网的 运行状态，以便能够及时地发现故障，迅速地处理故障、恢复配电网的正常 运行，既灵活又可靠，从而不必通过配电终端之间的信息交互，来实现故障 的定位、隔离以及非故障区域的供电恢复，进而解决了由于配电终端之间交 互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢复缺乏灵活性以及故障处理时间 长的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的配电网区域管理方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的配电网中多个控制区域的分布示意图；

图3为本发明实施例二提供的配电网区域管理系统结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的配电网中某个控制区域的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的馈线自动化系统大都是分布式馈线自动化系 统，通过智能配电终端进行配电网运行信息的采集和运行状态的监制，并在 配电网出现故障时，通过智能配电终端之间的信息交互，完成故障区域的定 位、隔离和非故障区域的供电恢复。但是，由于配电终端之间能够交互的信 息有限，因此，分布式馈线自动化系统在恢复非故障区域供电方面缺乏灵活 性，且故障处理的时间较长，不利于配电网的正常运行。

基于此，本发明提供了一种配电网区域管理方法，以克服现有技术存在 的上述问题，包括：

采集控制区域内配电终端的数据信息，所述控制区域为配电网中包含一 条或多条馈线的区域；根据所述数据信息判断配电网的运行状态，如果运行 正常，则继续监视配电网的运行状态，如果出现故障，则发送相应的控制命 令至对应的配电终端，进行故障区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢 复。

本发明还提供了一种配电网区域管理系统，所述系统位于根据配电网的 拓扑结构预先划分的控制区域中，包括：

采集单元，用于采集控制区域内配电终端的数据信息；判断单元，用于 根据采集到的数据信息判断配电网的运行状态；控制单元，用于在配电网出 现故障时，发送相应的控制命令至对应的配电终端，进行故障区域的定位、 隔离以及非故障区域供电的恢复。

本发明所提供的配电网区域管理方法及系统，将配电网分成了多个控制 区域，且每个控制区域内均配置有一个采集单元、判断单元和控制单元，用 于采集区域内所有配电终端的数据信息，并根据所述数据信息判断配电网的 运行状态，以便能够及时地发现故障，迅速地处理故障、恢复配电网的正常 运行，既灵活又可靠，从而不必通过配电终端之间的信息交互，来实现故障 的定位、隔离以及非故障区域的供电恢复，进而解决了由于配电终端之间交 互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢复缺乏灵活性以及故障处理时间 长的问题。

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更 加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发 明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以 在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体 实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便 于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意 图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包 含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

下面通过几个实施例来进行详细的描述。

实施例一

本实施例提供了一种配电网区域管理方法，其流程图如图1所示。

S101：采集控制区域内所有配电终端的数据信息，所述控制区域为配电 网中包含一条或多条馈线的区域；

首先根据配电网的拓扑结构，预先将配电网划分成多个控制区域，每个 控制区域为配电网中包含一条或多条馈线的区域，并且，每个控制区域内都 配置一个采集单元，以采集其负责的控制区域内所有的配电终端的数据信息， 所述配电终端的数据信息是指配电终端采集的配电网运行参数，包括电压幅 值、电流、有功功率、无功功率、功率因数等以及开关设备的运行状态。

S102：根据所述数据信息判断配电网的运行状态，如果运行正常，则进 入步骤S103，如果出现故障，则进入步骤S104。

采集单元采集到其负责的控制区域内的配电终端的数据信息后，判断单 元根据所述数据信息判断配电网的运行状态，如果所述数据信息均在预先设 定的正常范围内，则认为配电网运行正常，进入步骤S103，如果所述数据信 息超出正常范围，则认为配电网出现故障，进入步骤S104。

S103：继续监视配电网的运行状态；

如果判断配电网的运行正常，则继续监视配电网的运行状态，具体过程 为：继续采集控制区域内配电终端的数据信息，并根据所述数据信息判断配 电网的运行状态。本实施例提供的方法，实时采集配电网的运行数据信息， 并根据所述数据信息实时判断配电网的运行状态，从而实现了对配电网的实 时监视与控制。

S104：发送相应的控制命令至对应的配电终端，进行故障区域的定位、 隔离以及非故障区域供电的恢复。

判断配电网出现故障后，控制单元根据采集到的数据信息以及配电网的 区域线路拓扑信息，确定故障的位置区域，并发送第一控制命令至所述故障 区域对应的配电终端，利用所述配电终端控制故障区域两侧的开关断开，对 所述故障区域进行隔离，其中，第一控制命令为跳闸命令，即令故障区域两 侧的开关断开的命令。

对故障区域进行隔离后，控制单元发送第二控制命令至区域内的其他配 电终端，利用其他配电终端控制非故障区域对应的开关闭合，恢复非故障区 域的供电。其中，第一控制命令为合闸命令，即令非故障区域的开关以及配 电网的出线开关闭合的命令。

本实施例提供的配电网区域管理方法，还包括步骤：将采集到的数据信 息发送至主站，并接收主站发送的控制命令，以实现与主站的数据交互。

本发明所提供的配电网区域管理方法，将配电网分成了多个控制区域， 并采集区域内所有配电终端的数据信息，然后根据所述数据信息判断配电网 的运行状态，以便能够及时地发现故障，迅速地处理故障、恢复配电网的正 常运行，既灵活又可靠，从而不必通过配电终端之间的信息交互，来实现故 障的定位、隔离以及非故障区域的供电恢复，进而解决了由于配电终端之间 交互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢复缺乏灵活性以及故障处理时 间长的问题。

实施例二

本实施例提供了一种配电网区域管理系统，采用实施例一提供的配电网 区域管理方法，所述系统位于根据配电网的拓扑结构预先划分的控制区域中， 以负责控制区域内配电网运行数据信息的采集、运行状态的监控以及故障的 处理，所述控制区域为根据配电网的拓扑结构将配电网划分成的多个控制区 域，每个控制区域为配电网中包含一条或多条馈线的区域。其中，配电网中 多个控制区域的分布示意图如图2所示。

本实施例提供的配电网区域管理系统，结构图如图3所示，包括：采集 单元31、判断单元32和控制单元33，其中，采集单元31用于采集控制区域 内配电终端的数据信息；判断单元32，用于根据采集到的数据信息判断配电 网的运行状态；控制单元33，用于在配电网出现故障时，发送相应的控制命 令至对应的配电终端，进行故障区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢 复。

本实施例中，所述系统还包括：存储单元、电源单元、通信单元和处理 单元（图中未示出），存储单元用于存储采集到的控制区域内配电终端的数 据信息，以便根据所述数据信息对配电网的运行状态进行监控，以及对配电 网的历史运行状态进行存储记录；电源单元用于为所述配电网区域管理系统 提供电源，通信单元用于将采集到的数据信息发送至主站，并接收主站发送 的控制命令，以实现与主站的数据交互；处理单元用于根据主站发送的控制 命令进行相应地处理，以实现了主站对整个配电网运行状态的监视和控制。

本实施例中，某个控制区域的结构图如图4所示。CB1为变电站的10kV 出线开关，其开关类型为断路器，对配电线路进行电流速断保护；K1-K6为 配电线路上的负荷开关；智能配电终端1、配电终端2和配电终端3分别负责 两个开关的三遥信息采集及故障检测，即配电终端1负责K1和K2开关的三 遥信息采集及故障检测，配电终端2负责K3和K4开关的三遥信息采集及故 障检测，配电终端3负责K5和K6开关的三遥信息采集及故障检测。

采集单元31采集控制区域内所有配电终端的数据信息，判断单元32根 据所述数据信息判断配电网的运行状态，如果运行正常，则继续监视配电网 的运行状态，如果出现故障，则控制单元33生成相应的控制命令，并发送至 对应的配电终端，进行故障区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢复。

当F1点发生故障时，如图4所示，智能终端1检测到开关K1和K2有 故障电流，因此，智能终端1将故障信息通过以太网发送给采集单元31，并 断开CB1的出线开关，对配电线路进行电流速断保护。控制单元33进行故障 区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢复的过程具体为：控制模块33根 据采集到的数据信息以及配电网的区域线路拓扑信息，确定故障点在K2和 K3之间，然后发送第一控制命令至配电终端1和配电终端2，利用其控制K2 和K3断开，对故障区域进行隔离。故障区域成功隔离后，控制模块33发送 第二控制命令至配电终端3，利用配电终端3控制非故障区域对应的开关K5 闭合，恢复非故障区域即K3到K5之间的区域的供电，同时控制模块33还 通过第二控制命令控制CB1的开关闭合，恢复开关CB1到K2之间的区域的 供电，从而实现故障区域的定位、隔离以及非故障区域供电的恢复。

本实施例提供的配电网区域管理系统，位于根据配电网的拓扑结构预先 划分的控制区域中，通过采集单元采集区域内所有配电终端的数据信息，通 过判断单元判断配电网的运行状态，以便及时地发现故障，在配电网出现故 障时，通过控制单元快速地处理故障、恢复配电网的正常运行，既灵活又可 靠，从而不必通过配电终端之间的信息交互，来实现非故障区域的供电恢复， 进而解决了由于配电终端之间交互的信息有限，而造成的非故障区域供电恢 复缺乏灵活性以及故障处理时间长的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述 的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。