CN106972635B - 一种多联络馈线联络开关动态识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多联络馈线联络开关动态识别方法，步骤包括：各个配电终端存储各自所覆盖范围内的拓扑配置信息，拓扑配置信息包含开关类型和开关邻接关系；主控配电终端启动联络开关识别，基于配电终端间的信息交互，构建目标开关两侧的馈线拓扑；根据馈线拓扑和开关状态来判定目标开关是否为联络开关。该方法是馈线拓扑动态识别的重要组成部分，是多联络配电网智能分布式馈线自动化***供电恢复方案生成的基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种联络开关动态识别方法，尤其是一种多联络馈线联络开关动态识别方法。
背景技术
智能分布式馈线自动化***能够实现馈线的快速故障隔离与供电恢复，是提高供电可靠性的有效手段。该***不依赖于主站，避免了信息大量传递带来的延迟，提高了响应速度，并利用多个站点之间的信息交互，实现了控制策略的优化，成为当前自动化的热点研究内容。联络开关控制是智能分布式馈线自动化***供电恢复方案的基础手段，然而，配电网运行方式变化往往会引起联络开关的变动，所以联络开关自主识别是智能分布式馈线自动化***应用需要解决的关键技术问题。
目前，配电网中传统的联络开关识别方法主要有两种，一种是采用人工配置的方式，依靠手动进行联络开关位置的更新，但该方法工作量大，运行方式不灵活，不能适应现代配电网复杂多变的供电模式；另一种是采用测量开关两侧电压的方式，通过在开关两侧加装电压互感器对电压进行采集，实现联络开关的判断，但该方法需要每一个分段开关均装设互感器，经济性较差。基于主站的联络开关识别方法通过获取全网拓扑，实现了联络开关的自动识别，减少了额外设备投资，但对于分布式***来说，该方法不具备自治性。也有文献提出了适用于手拉手线路的联络开关识别方法，但对于含多个联络开关的馈线的联络开关识别方法还需要进一步研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有智能分布式馈线自动化***应用中多联络馈线的供电恢复问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多联络馈线联络开关动态识别方法，包括如下步骤：
步骤1，各个配电终端存储各自所覆盖范围内的拓扑配置信息，拓扑配置信息包含开关类型和开关邻接关系；
步骤2，主控配电终端启动联络开关识别，基于配电终端间的信息交互，构建目标开关两侧的馈线拓扑；
步骤3，根据馈线拓扑和开关状态来判定目标开关是否为联络开关。
该联络开关动态识别方法解决了多联络馈线的联络开关的自动识别问题，为解决馈线拓扑自动和智能分布式馈线自动化***供电恢复方案生成打下了基础；该方法响应迅速，具有自治性，既适用于手拉手线路，也适用于多联络馈线的智能分布式馈线自动化***。
作为本发明的进一步限定方案，步骤1中，开关类型包括电源开关、分段开关、负荷分支开关、联络开关以及母联开关。
作为本发明的进一步限定方案，步骤2中，构建目标开关两侧的馈线拓扑时，以开关类型为电源开关的开关为起点，以开关类型为负荷分支开关或联络开关的开关为终点。
作为本发明的进一步限定方案，步骤2中，构建目标开关两侧的馈线拓扑具体步骤为：将待识别的开关定义为目标开关，目标开关所在配电终端作为主控配电终端；由主控配电终端读取本地拓扑配置信息，根据记录的邻接关系，向一侧的下一级拓扑单元所在的配电终端发送拓扑召唤命令，获取其配置的拓扑信息，并将新获取的拓扑单元拼接至原有拓扑形成新的拓扑结构；再由新获取的拓扑单元查找新形成拓扑结构中下一级拓扑信息，逐层进行拼接，直至实现馈线范围内所有拓扑单元的获取，生成目标开关一侧的拓扑结构；重复上述步骤，生成目标开关另一侧的拓扑结构。
作为本发明的进一步限定方案，步骤3中，根据馈线拓扑和开关状态来判定目标开关是否为联络开关的具体判据为：
若配置为联络开关，则表示其为常规运行方式下的联络开关，开关状态为常开；
若配置为联络开关或母联开关的开关状态为合，则表示该开关变成了一般的分段开关，改变其开关类型为分段开关；
若配置成联络开关或母联开关的开关状态为分，且根据馈线拓扑和开关状态来判断与电源开关的连接关系不满足两侧带电时，则不改变开关类型，仍保持为联络开关或母联开关；
若配置为分段开关的开关状态为分，且根据馈线拓扑和开关状态来判断与电源开关的连接关系满足两侧带电时，则认定该分段开关为联络开关。
作为本发明的进一步限定方案，判定两侧是否带电的具体步骤为：根据馈线拓扑中开关邻接关系以及开关状态，若判定该开关一侧是与电源开关连通的，且连接的电源开关为合，则判定该开关一侧带电。
作为本发明的进一步限定方案，步骤2中，在主控配电终端启动联络开关识别前，需要采用初始化、开关变位、定时以及过电流事件闭锁四种更新模式的触发或闭锁来对联络开关的开关类型进行更新。采用初始化、开关变位、定时和过电流事件闭锁四种模式触发或闭锁对联络开关的开关类型进行更新能够保证联络开关识别的实时性以及可靠性。
作为本发明的进一步限定方案，初始化触发更新是指：当完成拓扑配置更新终端重新上线时，向馈线上其他终端发送拓扑更新消息，触发馈线范围所有终端重新对联络开关进行识别；开关变位触发更新是指：线路上的分段开关或母联开关发生由合到分的开关变位时，触发对发生该变位事件的开关的联络开关进行识别更新；定时触发更新是指：定时5秒触发联络开关识别程序，对状态为断开的普通分段开关、联络开关或母联开关重新进行识别；过电流事件闭锁更新是指：当故障检测模块识别出某开关发生过电流事件时，闭锁馈线范围的联络开关更新5秒钟。
本发明的有益效果在于：该联络开关动态识别方法解决了多联络馈线的联络开关的自动识别问题，为解决馈线拓扑自动和智能分布式馈线自动化***供电恢复方案生成打下了基础；该方法响应迅速，具有自治性，既适用于手拉手线路，也适用于多联络馈线的智能分布式馈线自动化***。
附图说明
图1为本发明的分布式馈线自动化***结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了的多联络馈线联络开关动态识别方法是基于分布式馈线自动化***配电终端间信息交互，构建目标开关两侧拓扑结构实现了联络开关的自主动态识别。首先，拓扑信息分散配置，每个配电终端只存储所覆盖范围内拓扑信息。再者，主控配电终端启动联络开关识别程序，利用通讯网络与其他配电终端进行信息交互获取其配置的区域内拓扑连接结构，并通过拓扑信息的级联完成目标开关两侧拓扑结构的构建。最后，通过查找目标开关两侧是否均存在相连的闭合电源开关，完成该开关的判定过程。
1、配置馈线拓扑
联络开关动态识别过程中自主完成拓扑构建，需要拓扑信息分散配置。以每个配电终端所覆盖的开关（组）为基本单元分散存储拓扑信息，每个配电终端只配置所管理范围内拓扑结构，称为“拓扑片”信息。每个配电终端所测控的对象可能是单个开关，也可能是开关组集合。配电网中常见的配电终端所覆盖的拓扑片结构主要可以分为四种：单开关、单母线单终端、单母线双终端以及分段母线双终端。
配电终端将配置所监控区域内完整的拓扑信息以及与相邻拓扑单元之间的连接关系。配置信息包括：本地通讯地址、开关名称、开关类型、区域内开关连接关系、相邻拓扑片通讯地址及连接关系。其中，配置的开关类型包括电源开关、负荷开关、母联开关以及普通分段开关；若区域内开关通过线路或者母线与其他拓扑单元相连，则记录该开关所连接拓扑单元所在配电终端的通讯地址，以反映连接关系。
2、联络开关动态识别
把需要判别的开关定义为“目标开关”，开关所在配电终端作为主控配电终端，分别构建开关两侧拓扑结构。其过程为：
首先，主控配电终端读取本地拓扑单元信息，进行目标开关一侧拓扑的构建过程。根据记录的邻接关系，向母线或者线路所连接的下一级拓扑单元所在配电终端发送拓扑召唤命令，获取其配置的拓扑信息，并将新获取的拓扑单元拼接至原有拓扑形成新的拓扑结构。以此类推，查找新形成拓扑结构中母线或闭合电源开关所连接下一级拓扑信息，逐层进行拼接，直至实现馈线范围内所有拓扑单元的获取，即完成目标开关该侧拓扑结构的生成。同理，进行开关另一侧拓扑生成过程。
目标开关两侧拓扑构建完成后，查找目标开关两侧闭合是否与闭合的电源开关连通，如果两侧均与闭合的电源开关连通，则说明目标开关两侧为两条正常运行的馈线，因此该开关为联络开关；如果目标开关两侧只有一侧或两侧均不存在闭合电源开关，则说明该开关不是联络开关。
3、联络开关状态更新机制
为了保证联络开关识别的实时性以及可靠性，采用初始化、开关变位、定时和过电流事件闭锁四种模式触发或闭锁对联络开关的开关类型进行更新。
初始化触发更新是指：当手动完成拓扑配置更新，终端重新上线时，向馈线上其他终端发送“拓扑更新”消息，触发馈线范围所有终端重新对联络开关进行识别。
开关变位触发更新是指：线路上的分段开关或母联开关发生由合到分的开关变位时，触发对发生该变位事件的开关的联络开关识别更新。
定时触发更新是指：定时触发联络开关识别程序，对状态为断开的普通分段开关或母联开关重新进行识别。
过电流事件闭锁更新是指：当故障检测模块识别出某开关发生过电流事件时，故障处理期间闭锁馈线范围的联络开关更新。
实施例1：
典型的分布式馈线自动化***图如图1所示，具体步骤为：
一、配置馈线拓扑
STU1将记录本机通讯地址和区域内开关名称， STU1将配置开关S11为电源开关、S12为普通分段开关，S13为负荷开关，并记录开关之间连接关系，由于S13一侧与STU 2所管理拓扑单元相连，因此将记录一侧邻接地址为STU 2通讯地址。以此类推，可完成区域内所有配电终端的拓扑信息分布式配置。
二、联络开关动态识别
下面结合图1所示馈线结构，分步骤对联络开关动态识别的过程进行说明。
（1）STU3检测到所监控区域内开关S31为普通分段开关且处于断开状态，启动联络开关识别程序，STU3转为主控终端并将S31列为目标开关。
（2）主控终端STU3读取本地拓扑结构，并进行目标开关左侧拓扑构建过程，根据开关S31记录的左侧邻接地址为STU2通讯地址，向STU2发送拓扑召唤指令，STU2返回的信息包括所覆盖拓扑单元配置信息以及各开关状态，基于开关记录的邻接关系将新获取的拓扑单元拼接至原有联络开关左侧拓扑。
主控终端对新形成拓扑结构进行下游邻接单元判断，由于开关S21与S22均处于合闸状态，因此，S21下游邻接拓扑单元与现有拓扑结构具有连接关系，属于同一条馈线，主控终端继续向STU1发送拓扑召唤指令获取其拓扑单元信息，当分段开关处于分闸状态时，导致搜索方向下游拓扑单元与现有拓扑结构不存在连通关系，表示该方向搜索到达馈线边界，终止该方向拓扑拼接过程，以此类推，完成目标开关左侧拓扑生成过程。
（3）主控终端STU3依据上述方法，对目标开关右侧拓扑进行构建。
（4）上述步骤完成后，主控配电终端将建立目标开关两侧拓扑结构，由于开关两侧均存在闭合电源开关，因此，故障发生时，目标开关S31可作为转供电源为故障馈线提供电能，即判定开关S31为联络开关。
三、联络开关状态更新机制
初始化触发更新是指：当手动完成拓扑配置更新，终端重新上线时，向馈线上其他终端发送“拓扑更新”消息，触发馈线范围所有终端重新对联络开关进行识别。
开关变位触发更新是指：线路上的分段开关或母联开关发生由合到分的开关变位时，触发对发生该变位事件的开关的联络开关识别更新。
定时触发更新是指：定时5秒触发联络开关识别程序，对状态为断开的普通分段开关或母联开关重新进行识别。
过电流事件闭锁更新是指：当故障检测模块识别出某开关发生过电流事件时，闭锁馈线范围的联络开关更新5秒钟。
与已有方法相比，本发明的有益效果是：1、解决了多联络馈线的联络开关的自动识别问题； 2、为解决馈线拓扑自动和智能分布式馈线自动化***供电恢复方案生成打下了基础。
本发明的配电终端采用现有的配电终端即可实现上述功能，本发明在于对配电终端的合理配置利用，从而实现***中多联络馈线的联络开关的自动识别。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种多联络馈线联络开关动态识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，各个配电终端存储各自所覆盖范围内的拓扑配置信息，拓扑配置信息包含开关类型和开关邻接关系；
步骤2，主控配电终端启动联络开关识别，基于配电终端间的信息交互，构建目标开关两侧的馈线拓扑；
步骤3，根据馈线拓扑和开关状态来判定目标开关是否为联络开关；
步骤2中，构建目标开关两侧的馈线拓扑具体步骤为：将待识别的开关定义为目标开关，目标开关所在配电终端作为主控配电终端；由主控配电终端读取本地拓扑配置信息，根据记录的邻接关系，向一侧的下一级拓扑单元所在的配电终端发送拓扑召唤命令，获取其配置的拓扑信息，并将新获取的拓扑单元拼接至原有拓扑形成新的拓扑结构；再由新获取的拓扑单元查找新形成拓扑结构中下一级拓扑信息，逐层进行拼接，直至实现馈线范围内所有拓扑单元的获取，生成目标开关一侧的拓扑结构；重复上述步骤，生成目标开关另一侧的拓扑结构；
步骤3中，根据馈线拓扑和开关状态来判定目标开关是否为联络开关的具体判据为：
若配置为联络开关，则表示其为常规运行方式下的联络开关，开关状态为常开；
若配置为联络开关或母联开关的开关状态为合，则表示该开关变成了一般的分段开关，改变其开关类型为分段开关；
若配置成联络开关或母联开关的开关状态为分，且根据馈线拓扑和开关状态来判断与电源开关的连接关系不满足两侧带电时，则不改变开关类型，仍保持为联络开关或母联开关；
若配置为分段开关的开关状态为分，且根据馈线拓扑和开关状态来判断与电源开关的连接关系满足两侧带电时，则认定该分段开关为联络开关。
2.根据权利要求1所述的多联络馈线联络开关动态识别方法，其特征在于，步骤1中，开关类型包括电源开关、分段开关、负荷分支开关、联络开关以及母联开关。
3.根据权利要求1所述的多联络馈线联络开关动态识别方法，其特征在于，步骤2中，构建目标开关两侧的馈线拓扑时，以开关类型为电源开关的开关为起点，以开关类型为负荷分支开关或联络开关的开关为终点。
4.根据权利要求1所述的多联络馈线联络开关动态识别方法，其特征在于，判定两侧是否带电的具体步骤为：根据馈线拓扑中开关邻接关系以及开关状态，若判定该开关一侧是与电源开关连通的，且连接的电源开关为合，则判定该开关一侧带电。
5.根据权利要求1所述的多联络馈线联络开关动态识别方法，其特征在于，步骤2中，在主控配电终端启动联络开关识别前，需要采用初始化、开关变位、定时以及过电流事件闭锁四种更新模式的触发或闭锁来对联络开关的开关类型进行更新。
6.根据权利要求5所述的多联络馈线联络开关动态识别方法，其特征在于，初始化触发更新是指：当完成拓扑配置更新终端重新上线时，向馈线上其他终端发送拓扑更新消息，触发馈线范围所有终端重新对联络开关进行识别；开关变位触发更新是指：线路上的分段开关或母联开关发生由合到分的开关变位时，触发对发生该变位事件的开关的联络开关进行识别更新；定时触发更新是指：定时5秒触发联络开关识别程序，对状态为断开的普通分段开关、联络开关或母联开关重新进行识别；过电流事件闭锁更新是指：当故障检测模块识别出某开关发生过电流事件时，闭锁馈线范围的联络开关更新5秒钟。
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