花瓣型配电网区域备自投系统控制策略优化研究及应用.docx

摘要

针对花瓣型配电网发生故障后，若故障无法被保护可靠隔离时会导致区域备自投系统无法实现“花瓣”恢复供电的问题，基于控制策略对等式的思想，提出一种新型区域备自投系统控制策略。新型控制策略主动进行故障隔离并通过相邻开关房的信息交互，实现“花瓣”的恢复供电及恢复供电后线路过载时各开关房中负荷的智能选切功能，通过信息交互也确保了安全稳定系统切负荷功能的有效性；同时提出了经主保护闭锁的后备保护，解决了“花瓣”内合环运行时后备保护定值整定配合困难和工作量大的技术问题。现场应用结果验证了新型控制策略的有效性，对其他配电网区域备自投系统控制策略的研究具有一定的借鉴意义。

01

花瓣型配电网

花瓣型区域配电网如图1所示。图1中有源变电站X具有4个花瓣，开关房a、b、c、d组成花瓣1，开关房e、f、g、h组成花瓣2，开关房i、j、k组成花瓣3，开关房l、m、n组成花瓣4；有源变电站Y具有4个花瓣，开关房A、B、C、D组成花瓣5，开关房E、F、G组成花瓣6，开关房H、I、J、K组成花瓣7，开关房L、M、g、N组成花瓣8。花瓣内各开关房通过手拉手方式连接，正常运行时，花瓣内合环运行，花瓣间通过开断的联络线或某开关房连接，花瓣1和花瓣5通过联络线连接，并在花瓣5处开断；花瓣2和花瓣8共用开关房g，通过开关房g连接两花瓣，并在开关房g内开断。花瓣型配电网主接线如图2所示，开关房A、B、C、D、E、K组成一个“花瓣”，开关房F、G、H、I、J、L组成另一个“花瓣”，两个“花瓣”间存在联络线L15，通过联络线L15实现两个“花瓣”的电源互为备用。

图1??花瓣型区域配电网

Fig.1??Petal-typeregionaldistributionnetwork

图2??花瓣型配电网主接线

Fig.2??Themainwiringdiagramofpetal-shapedistributionnetwork

02

花瓣型区域备自投系统控制策略优化

针对目前花瓣型配电网区域备自投系统控制策略的不足，本文基于控制策略对等式的思想，提出一种新型的花瓣型配电网区域备自投系统控制策略，更加有效地实现了花瓣型配电网的供电恢复。优化后的控制策略将“花瓣”内的开关房分为开环点开关房和闭环点开关房（非开环点开关房），以图2为例，图2中开关房K为开环点开关房，其他开关房为闭环点开关房。

2.1?信息交互

优化后控制策略中相邻开关房的区域备自投通过信息交互进行协调配合，共同完成区域备自投功能。信息交互共涉及有无开环点、充电完成、放电、开关房失压、故障隔离、备投后过载切负荷等6个信号。

有无开环点信号表示开关房是否存在开环点。备自投功能投入且母线有电压，开关房根据其是否存在开环点向相邻开关房发送有无开环点信号，相邻开关房收到有无开环点信号后和本站信息进行综合判断并转发此信号，用于区域备自投系统判断系统中是否只存在一个开环点，为充电做准备，信号流向如图3所示。

图3??有无开环点信号的流向

Fig.3??Theflowdiagramofsignalwithorwithoutopenlooppoint

充电完成信号表示“花瓣”内区域备自投充电完成。开环点开关房区域备自投充电完成后向相邻开关房发送充电完成信号，相邻开关房收到充电完成信号后将其区域备自投置为充电完成并转发此信号，实现整个区域备自投系统的同步充电完成，信号流向如图4所示。

图4??充电完成信号的流向

Fig.4??Theflowdiagramofchargecompletesignal

放电信号表示“花瓣”内区域备自投放电。区域备自投系统充电完成后，若某一开关房区域备自投放电，则给相邻开关房发送放电信号，相邻开关房收到后放电并转发此信号实现区域备自投系统的同步放电，信号流向如图5所示。

图5??放电信号的流向

Fig.5??Theflowdiagramofdischargesignal

开关房失压信号表示闭环点开关房失压，用于判断开环点左侧或右侧开关房失压。闭环点开关房充电完成后若失压，则向开环点方向相邻开关房发送开关房失压信号，相邻开关房收到开关房失压信号后转发此信号到下级开关房，开环点开关房不转发此信号，信号流向如图6所示。

图6??开关房失压信号的流向

Fig.6??Theflowdiagramofswitchroomvoltagelosssignal

故障隔离信号表示故障已经隔离，允许合闸。闭环点开关房区域备自投跳闸且开关跳开后，向开环点侧相邻开关房侧发送故障隔离信号，相邻开关房收到后转发此信号到下级开关房，开环点开关房不转发此信号，信号流向如图7所示。

图7??故障隔离信号的流向

Fig.7??Theflowdiagramoff