CN108233344A - 基于组播的配电网wams通信保护与馈线自动化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法，其特征是设置基于组播的配电网WAMS通信模型，用于承载配电网WAMS通信业务；采用组播通信提高配电网WAMS的通信可靠性；设置基于组播的配电线路PDC和配电线路PMU实现智能分布式馈线自动化；设置基于组播的配电线路PMU和分布式电源接入控制器实现分布式电源并网保护。本发明方法能有效增强配电网WAMS的通信可靠性，减少故障定位、故障隔离和健全区恢复供电的时间，提高馈线自动化的可靠性，减少分布式电源并网给配电网的安全运行带来的风险。
Description
技术领域
本发明涉及配电网WAMS的通信模式和馈线自动化方法，具体是一种基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法。
背景技术
配电网WAMS(Wide Area Measurement System，广域监测***)是应用于配电网的广域监测***，采用同步相量测量技术，通过在各配电线路出线首端布置配电线路PDC(Phasor Data Concentrator，相量数据集中器)，在配电线路各段布置配电线路PMU(Phasor Measurement Unit，同步相量测量单元)，实现对配电线路同步相量及配电网主要数据的实时高速率采集。
配电线路PMU，其应具备传统PMU的同步相量数据的采集、上传和时间同步等功能，同时扩展遥控功能，具备配电自动化终端的功能。
配电线路PDC，其应具备传统PDC的数据汇总、转发、延迟计算、通信规约转换和时间同步等功能，同时具备一定时限的文件存储、故障分析与处理等功能，具备基于相量信息实现馈线自动化的功能。
配电网WAMS主站作为市一级或更低级别的WAMS主站，其应具备传统WAMS主站的数据存储、文件存储、故障定位、发布命令等功能。
BDS(BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航***)，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，授时精度10纳秒。
GBT 26865.2-2011电力***实时动态监测***第2部分：数据传输协议。
目前，配电自动化中主站***对馈线故障的处理存在如下问题：当线路出现故障时，变电站出线断路器跳闸造成全线停电，停电范围大，短时间后重合闸，若重合闸失败，则再次跳闸，主站根据配电终端上传的信息进行故障定位，从而进行故障隔离，然后命令联络开关合闸、变电站出线断路器合闸，这一过程完成网络重构耗时较长，并且增加了开关的动作次数，减少开关使用寿命。在通信方面，组网方式多为“手拉手”组网，即链式组网，通信模式多为客户端与服务器之间的点到点连接，若通信线路某段出现故障，造成故障段下游至主站的通信全部中断、数据丢失等问题，通信可靠性较低。在分布式电源并网保护方面，由于分布式电源与传统集中式发电有很大区别，由于分布式发电(Distributed Generation,DG)使用的新能源，例如太阳能和风能，具有不确定性和不连续的特点，同时分布式电源具有容量小、数量多的特点，电网运行人员不具备对分布式电源的直接控制能力，这给配电网运行中的设备安全、***安全和电能质量带来了风险。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种基于组播的配电网WAMS通信保护和馈线自动化方法，以提高配电自动化建设中通信可靠性和通信效率，减少通信中断和数据丢失的问题；改善集中模式馈线故障处理中存在的停电范围大、完成网络重构耗时较长、开关动作次数多的问题；增强对分布式电源并网的监控，降低分布式电源并网给配电网运行中的设备安全、***安全和电能质量带来的风险。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法的特点是：
设置基于组播的配电网WAMS通信模型，用于承载配电网WAMS通信业务；
采用组播通信提高配电网WAMS的通信可靠性；
设置基于组播的配电线路PDC和配电线路PMU实现智能分布式馈线自动化；
设置基于组播的配电线路PMU和分布式电源接入控制器实现分布式电源并网保护。
本发明基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法的特点也在于：在所述基于组播的配电网WAMS通信模型中，在每个变电站装备一个配电线路PDC，以监测和管理变电站出线的多条配电线路上的配电线路PMU，每条配电线路上装备多个配电线路PMU；每个接入配电线路的分布式电源装备一个配电线路PMU，分布式电源装备的配电线路PMU属于分布式电源接入的配电线路；配电网WAMS主站、配电线路PDC和配电线路PMU均由BDS或GPS授时，每个配电线路PMU对应控制一个开关，所述开关包括断路器和联络开关，所述联络开关用于在不同变电站出线的配电线路之间进行连接，使被连接的两条配电线路成为一条联络线路；配电网WAMS主站设置一条联络线路两端的其中一个配电线路PDC为主用配电线路PDC，另外一个配电线路PDC为备用配电线路PDC；在联络线路未发生电力线路故障和通信线路故障时，由所述主用配电线路PDC负责整条联络线路的馈线自动化任务；在联络线路发生电力线路故障和通信线路故障后，主用配电线路PDC和备用配电线路PDC自动承担不同配电线路段的馈线自动化任务；所述配电线路PDC针对其承担馈线自动化任务的配电线路段，同时承担所述配电线路段上配电线路PMU的管理和数据转发任务。
本发明基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法的特点也在于：所述采用组播通信提高配电网WAMS的通信可靠性是指：在基于组播的配电网WAMS中，所述联络线路上的配电线路PMU通过组播将数据发送给配电线路PDC和分布式电源接入控制器；一个配电线路PMU向其预置的组播地址发送一次数据，交换机将数据转发给多个加入所述组播地址的配电线路PDC，在配电线路PMU和配电线路PDC之间实现一点发送对多点接收通信连接，节省配电线路PMU的***资源和通信线路的带宽，减少通信网络出现拥塞的可能性，提高通信效率；所有加入配电线路PMU组播地址的配电线路PDC对于所接收的数据信息保存数日，实现配电线路PMU上传数据的冗余备份；当一条联络线路的通信线路发生故障，主用配电线路PDC未能接收到故障区域下游配电线路PMU的上传数据，备用配电线路PDC未能接收到故障区域上游配电线路PMU的上传数据，由配电线路PDC判断通信线路发生故障，主用配电线路PDC退出故障区域下游线路的馈线自动化任务，由备用配电线路PDC接管故障区域下游线路的馈线自动化任务，继而由备用配电线路PDC上传故障后的故障区域下游配电线路PMU的上传数据，使配电网WAMS主站得以补全通信线路发生故障的联络线路上故障后的所有配电线路PMU的上传数据。
本发明基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法的特点也在于：所述基于组播的配电线路PDC和配电线路PMU实现智能分布式馈线自动化按如下步骤进行：
步骤1、在联络线路发生电力线路故障时，配电线路PMU通过组播上传包含有故障信息的同步相量数据至主用配电线路PDC和备用配电线路PDC；所述主用配电线路PDC和备用配电线路PDC通过数据分析定位故障区域；
步骤2、由主用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使处在故障区域两端的开关断开，以完成故障隔离；并由主用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使联络开关合闸，以完成健全区域恢复供电，完成智能分布式馈线自动化任务；如果主用配电线路PDC未能在线路故障发生后的设定时间内清除故障，由备用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使处在故障区域两端的开关断开；并由备用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使联络开关合闸，完成智能分布式馈线自动化任务；主用配电线路PDC退出故障区域下游线路的馈线自动化任务；备用配电线路PDC接管故障区域下游线路的馈线自动化任务。
本发明基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法的特点也在于：所述基于组播的配电线路PMU和分布式电源接入控制器实现分布式电源并网保护是指：分布式电源接入控制器加入分布式电源并网点两侧配电线路PMU的组播地址，接收并分析配电线路PMU的上传数据，判断分布式电源并网点两侧是否满足合闸条件，当判断满足合闸条件时，由所述配分布式电源接入控制器控制对应位置上的开关，使开关合闸；当配电线路侧和分布式电源侧发生异常情况时，分布式电源接入控制器接收并分析配电线路PMU的上传数据，判断出配电线路侧和分布式电源侧发生异常情况，控制对应位置上开关，使开关分闸。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用基于组播的配电网WAMS的通信模型承载配电网WAMS的通信业务，配电线路PMU通过组播将数据发送给多个配电线路PDC，同一联络线路两端的配电线路PDC分别设置为主用和备用设备，主用和备用配电线路PDC都可以对联络线路上配电线路PMU进行控制，并储存接收的配电线路PMU的上传数据，实现通信网络的冗余保护和配电线路PMU上传数据的冗余备份，提高了配电网WAMS的通信效率和可靠性。
2、本发明设置了基于组播的配电网WAMS实现智能分布式馈线自动化的一种方法，采用配电线路PDC作为配电网子站的方法，由配电线路PDC分析配电线路PMU的上传数据，从而控制对应位置上的配电线路PMU对对应位置上的开关进行操作，实现了快速完成故障定位、故障隔离和健全区恢复供电，避免了集中模式馈线故障处理中存在的停电范围大、完成网络重构耗时较长、开关动作次数多的问题。
3、本发明设置了基于组播的配电线路PMU和分布式电源接入控制器实现分布式电源并网保护的一种方法，通过在分布式电源侧布置配电线路PMU，采集分布式电源侧的同步相量，实现对分布式电源的监测；分布式电源接入控制器通过加入分布式电源并网点两侧配电线路PMU的组播地址，接收并分析配电线路PMU的上传数据，在分布式电源组网时，控制对应位置上开关合闸，在配电线路侧和分布式电源侧发生异常情况时，控制对应位置上开关分闸，实现对分布式电源的并网保护，减少分布式电源并网给配电网运行中的设备安全、***安全和电能质量带来的风险。
附图说明
图1为单联络接线方式下本发明基于组播配电网WAMS通信保护与馈线自动化结构图；
图2为多联络接线方式下本发明基于组播配电网WAMS通信保护与馈线自动化结构图；
图3为本发明实现提高配电网WAMS通信可靠性的方法协作图；
图4为本发明实现智能分布式馈线自动化的方法协作图；
图5为本发明实现分布式电源组网的方法协作图；
图6为本发明实现分布式电源故障保护的方法协作图；
图7为本发明实现智能分布式馈线自动化中主用配电线路PDC的工作流程图。
具体实施方式
本实施例中基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法是：
设置基于组播的配电网WAMS通信模型，用于承载配电网WAMS通信业务；参见图1和图2，本发明涉及的设备包括配电线路PDC、配电线路PMU、交换机、配电线路用各类开关和分布式电源接入控制器，主站、配电线路PDC和配电线路PMU均由BDS/GPS授时；在基于组播的配电网WAMS通信模型中，在每个变电站装备一个配电线路PDC，以监测和管理变电站出线的多条配电线路上的配电线路PMU，每条配电线路上装备多个配电线路PMU，参见图1和图2，编号A、B、D的三个变电站出线的线路上均布置了若干配电线路PMU，在线路的首端均布置了一个配电线路PDC，根据变电站的不同编号，将配电线路PDC和配电线路PMU进行编号，如A变电站出线的一条配电线路上的配电线路PDC编号为PDCa，配电线路PMU统称为PMUa，PMUa按距离配电线路首端的远近编号，距离最近的编号为PMUa1，其次的编号PMUa2，依次递推，A、B变电站分别出线的两条配电线路的联络开关处的配电线路PMU编号为PMUab；每个接入配电线路的分布式电源装备一个配电线路PMU，分布式电源装备的配电线路PMU属于分布式电源接入的配电线路，参见图1和图2，将分布式电源编号为DG，监测DG的配电线路PMU编号为PMUc，分布式电源接入控制器编号为DGC；配电网WAMS主站、配电线路PDC和配电线路PMU均由BDS或GPS授时，每个配电线路PMU对应控制一个开关，开关包括分段开关断路器和联络开关断路器，如图1和图2所示，根据配电线路PMU的编号对开关进行编号，例如PMUa1对应的开关编号为ka1，联络开关用于在不同变电站出线的配电线路之间进行连接，使被连接的两条配电线路成为一条联络线路，如图1和图2所示，A、B变电站分别出线的两条配电线路被连接后成为一条联络线路，将其编号为ab；配电网WAMS主站设置一条联络线路两端的其中一个配电线路PDC为主用配电线路PDC，另外一个配电线路PDC为备用配电线路PDC，如图1、图3和图4所示，主站设置ab联络线路的PDCa为主用配电线路PDC，PDCb为备用配电线路PDC；如图1和图2所示，开关分布在联络线路上，将联络线路分成一段段的配电线路段，配电线路PMU、配电线路PDC和主站间通过采用交换机Switch和光纤线路构成数据传输基础，在联络线路未发生电力线路故障和通信线路故障时，由主用配电线路PDC负责整条联络线路的馈线自动化任务，参照GBT 26865.2-2011，主站对配电线路PDC的命令连接、配电线路PDC到主站的数据连接和配电线路PDC对配电线路PMU的命令连接均为TCP(Transmission ControlProtocol传输控制协议)连接，TCP具有可靠和稳定的优点；在联络线路发生电力线路故障和通信线路故障后，主用配电线路PDC和备用配电线路PDC自动承担不同配电线路段的馈线自动化任务；配电线路PDC针对其承担馈线自动化任务的配电线路段，同时承担配电线路段上配电线路PMU的管理和数据转发任务，如图1、图2、图3和图4，当PDCa退出故障区域下游配电线路段的馈线自动化任务后，不再转发故障区域下游配电线路段上的PMUa、PMUb的上传数据，PDCb接管故障区域下游配电线路段的馈线自动化任务后，开始转发故障区域下游配电线路段上的PMUa、PMUb的上传数据。
采用组播通信提高配电网WAMS的通信可靠性，是指：在基于组播的配电网WAMS中，联络线路上的配电线路PMU通过组播将数据发送给配电线路PDC和分布式电源接入控制器，由于组播采用的是UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)传输方式，没有纠错机制，在发生丢包错包后难以弥补，所以本发明通过基于TCP连接的命令连接，拓展PMU数据重发的功能，增加一定的容错机制，参见图3、图4、图5和图6，TCP连接为实线，UDP连接为虚线；一个配电线路PMU向其预置的组播地址发送一次数据，组播地址从本地管理组播地址中选取，仅在特定的本地范围内有效，交换机将数据转发给多个加入组播地址的配电线路PDC，在配电线路PMU和配电线路PDC之间实现一点发送对多点接收通信连接，如图1和图3，以PMUa1为例，PMUa1把一次测量所得量组帧成一条数据帧，将数据帧向其设置的组播地址发送一次，由于PDCa和PDCb均加入了PMUa1的组播地址，数据帧到达Switch后，通过Switch将数据帧转发给PDCa和PDCb，PDCa和PDCb都能收到PMUa1的数据帧，节省配电线路PMU的***资源和通信线路的带宽，减少通信网络出现拥塞的可能性，提高通信效率；所有加入配电线路PMU组播地址的配电线路PDC对于所接收的数据信息保存数日，实现配电线路PMU上传数据的冗余备份，如图1和图3，PDCa、PDCb将接收的PMUa和PMUb的数据帧进行存储，数据保存至少7日；当一条联络线路的通信线路发生故障，主用配电线路PDC未能接收到故障区域下游配电线路PMU的上传数据，备用配电线路PDC未能接收到故障区域上游配电线路PMU的上传数据，由配电线路PDC判断通信线路发生故障，主用配电线路PDC退出故障区域下游线路的馈线自动化任务，由备用配电线路PDC接管故障区域下游线路的馈线自动化任务，继而由备用配电线路PDC上传故障后的故障区域下游配电线路PMU的上传数据，使配电网WAMS主站得以补全通信线路发生故障的联络线路上故障后的所有配电线路PMU的上传数据。如图1和图3，在通信线路正常时，PDCa和PDCb能接收PMUa和PMUb的所有上传数据，若PMUa2和PMUa3之间的通信线路突然发生断线故障，发生故障后，PDCa仅能接收PMUa1和PMUa2的数据帧，无法接收其余PMUa和PMUb的数据帧，PDCa通过命令连接向除PMUa1和PMUa2以外的PMUa和PMUb发送命令帧，要求重发数据，但是由于通信线路中断不会得到回复，PDCb无法接收PMUa1和PMUa2的数据帧，可以接收其余PMUa和PMUb的数据帧，PDCb通过命令连接向除PMUa1和PMUa2发送命令帧，要求重发数据，但是由于通信线路中断不会得到回复；参照GBT26865.2-2011，PDCa在将PMUa1和PMUa2的数据帧集合到一个数据帧时，将其余PMUa和PMUb的状态字STAT字段的Bit15置1表示数据异常，PDCb在将接收的数据帧组帧时，将PMUa1和PMUa2的STAT字段的Bit 15置1表示数据异常；PDCa作为主用配电线路PDC向主站发送集合后的数据帧，主站接收PDCa的数据帧后，根据数据帧的各个STAT字段的Bit 15和数据集中器标识DC_IDCODE字段，结合主站存储的配电网拓扑结构图，判断ab联络线路的部分PMU数据丢失；故障发生一定时间后，PDCa和PDCb由于多次得不到相应PMUa和PMUb的回复，判断通信线路发生故障，PDCa退出PMUa3至PMUb1配电线路段的馈线自动化任务，由PDCb接管PMUa3至PMUb1配电线路段的馈线自动化任务，继而由PDCb上传故障后的PMUa3至PMUb1的上传数据；主站接收PDCb的数据帧后，根据数据帧的DC_IDCODE字段、世纪秒SOC字段和STAT字段判断丢失数据已经补齐，同时可以确认ab联络线路发生通信线路故障，定位PMUa2和PMUa3之间为故障区域。
上述通信线路故障发生在配电线路PMU之间的通信线路，通信线路故障也可能发生在配电线路PDC与主站之间，若PDCa至主站的通信线路突然发生断线故障，主站无法接收PDCa的数据帧和心跳信号，一定时间后主站判断与PDCa失去连接，主站向PDCb发送命令帧，命令PDCb打开数据传输，PDCb开始向主站上传数据帧，主站根据数据帧的SOC字段，向PDCb发送命令帧，调取PDCb中存储的主站缺失的PMU上传数据，从而补全丢失数据。
设置基于组播的配电线路PDC和配电线路PMU实现智能分布式馈线自动化，是按如下步骤进行：
步骤1、在联络线路发生电力线路故障时，配电线路PMU通过组播上传包含有故障信息的同步相量数据至主用配电线路PDC和备用配电线路PDC；主用配电线路PDC和备用配电线路PDC通过数据分析定位故障区域。如图1、图4和图7所示，电力线路正常时，PMUa、PMUb将测量所得量组帧成数据帧发送给PDCa、PDCb，PDCa、PDCb接收数据帧后，分析数据帧，参照GBT 26865.2-2011，根据数据帧中的STAT字段和定点相量数据PHASORS字段判断线路正常；若PMUa2和PMUa3之间的电力线路突然发生短路故障，发生故障后，PMUa测量所得的相量数据将含有故障信息，PMUa、PMUb将测量所得量组帧成数据帧发送给PDCa、PDCb，PDCa、PDCb接收数据帧后，首先进行数据缓存，然后分析数据帧，根据数据帧中的PMU标识PMU_IDCODE字段、STAT字段和PHASORS字段判断线路发生短路故障并定位故障区域，PDCa开始进行故障处理。
步骤2、由主用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使处在故障区域两端的开关断开，以完成故障隔离；并由主用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使联络开关合闸，以完成健全区域恢复供电，完成智能分布式馈线自动化任务；如果主用配电线路PDC未能在线路故障发生后的设定时间内清除故障，由备用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使处在故障区域两端的开关断开；并由备用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使联络开关合闸，完成智能分布式馈线自动化任务；主用配电线路PDC退出故障区域下游线路的馈线自动化任务；备用配电线路PDC接管故障区域下游线路的馈线自动化任务。如图1、图4和图7，PDCa向故障两端的PMUa2和PMUa3发送命令帧，命令PMUa2和PMUa3断开对应开关，向PMUab发送命令帧，命令PMUab合闸联络开关kab，PMUa2、PMUa3和PMUab接收命令帧后执行相应命令，实现故障隔离和健全区恢复供电，完成智能分布式馈线自动化任务；由于配电线路PMU至配电线路PDC的数据传输速率为可选速率，以50帧/s为例，配电线路PMUa每20ms将数据发送给配电线路PDCa一次，从PMUa测量到故障相量数据发送给PDCa，到PDCa接收包含故障信息的数据，分析后发回相应命令帧，再到相应PMUa接收命令帧并完成命令，考虑网络延迟在内，总耗时100ms内，若配电线路PMU至配电线路PDC的数据传输速率选择更高级别，耗时可以更短；如果在PDCb判断线路发生故障的一定时间后，PDCb依然接收到PMUa上传的包含故障信息的数据帧，PDCb判断PDCa未按时完成馈线自动化任务，PDCb向故障两端的PMUa2和PMUa3发送命令帧，命令PMUa2和PMUa3断开对应开关，向PMUab发送命令帧，命令PMUab合闸联络开关kab，PMUa2、PMUa3和PMUab接收命令帧后执行相应命令，实现故障隔离和健全区恢复供电，完成智能分布式馈线自动化任务；PDCa退出PMUa3至PMUb1配电线路段的馈线自动化任务，由PDCb接管PMUa3至PMUb1配电线路段的馈线自动化任务。
设置基于组播的配电线路PMU和分布式电源接入控制器实现分布式电源并网保护，是指：分布式电源接入控制器加入分布式电源并网点两侧配电线路PMU的组播地址，接收并分析配电线路PMU的上传数据，判断分布式电源并网点两侧是否满足合闸条件，当判断满足合闸条件时，由配分布式电源接入控制器控制对应位置上的开关，使开关合闸，如图1和图5，分布式电源接入控制器DGC加入PMUb2、PMUb3和PMUc的组播地址，接收并分析PMUb2、PMUb3和PMUc上传的数据帧，判断并网点两侧的电网频率、电压幅值、电压相位是否达到合闸条件，当达到合闸条件时，DGC控制kc合闸，DG组网，否则DGC不动作；当配电线路侧和分布式电源侧发生异常情况时，分布式电源接入控制器接收并分析配电线路PMU的上传数据，判断出配电线路侧和分布式电源侧发生异常情况，控制对应位置上开关，使开关分闸，参见图1和图6，DGC加入PMUb2、PMUb3和PMUc的组播地址，接收并分析PMUb2、PMUb3和PMUc上传的数据帧，并网点两侧无故障发生时，PMUb2、PMUb3和PMUc上传的数据帧不包含故障信息，DGC不动作；若配电线路出现电力线路故障，PMUb2、PMUb3上传的数据帧包含故障信息，DGC接收并分析PMUb2、PMUb3和PMUc上传的数据帧后，控制kc分闸，避免DG持续向故障点提供短路电流；DGC也可以通过接收并分析PMUb2、PMUb3和PMUc上传的数据帧，实现防孤岛保护。
Claims (5)
1.一种基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法，其特征在于：
设置基于组播的配电网WAMS通信模型，用于承载配电网WAMS通信业务；
采用组播通信提高配电网WAMS的通信可靠性；
设置基于组播的配电线路PDC和配电线路PMU实现智能分布式馈线自动化；
设置基于组播的配电线路PMU和分布式电源接入控制器实现分布式电源并网保护。
2.根据权利要求1所述的基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法，其特征在于：在所述基于组播的配电网WAMS通信模型中，在每个变电站装备一个配电线路PDC，以监测和管理变电站出线的多条配电线路上的配电线路PMU，每条配电线路上装备多个配电线路PMU；每个接入配电线路的分布式电源装备一个配电线路PMU，分布式电源装备的配电线路PMU属于分布式电源接入的配电线路；配电网WAMS主站、配电线路PDC和配电线路PMU均由BDS或GPS授时，每个配电线路PMU对应控制一个开关，所述开关包括断路器和联络开关，所述联络开关用于在不同变电站出线的配电线路之间进行连接，使被连接的两条配电线路成为一条联络线路；配电网WAMS主站设置一条联络线路两端的其中一个配电线路PDC为主用配电线路PDC，另外一个配电线路PDC为备用配电线路PDC；在联络线路未发生电力线路故障和通信线路故障时，由所述主用配电线路PDC负责整条联络线路的馈线自动化任务；在联络线路发生电力线路故障和通信线路故障后，主用配电线路PDC和备用配电线路PDC自动承担不同配电线路段的馈线自动化任务；所述配电线路PDC针对其承担馈线自动化任务的配电线路段，同时承担所述配电线路段上配电线路PMU的管理和数据转发任务。
3.根据权利要求2所述的基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法，其特征在于：所述采用组播通信提高配电网WAMS的通信可靠性是指：在基于组播的配电网WAMS中，所述联络线路上的配电线路PMU通过组播将数据发送给配电线路PDC和分布式电源接入控制器；一个配电线路PMU向其预置的组播地址发送一次数据，交换机将数据转发给多个加入所述组播地址的配电线路PDC，在配电线路PMU和配电线路PDC之间实现一点发送对多点接收通信连接，节省配电线路PMU的***资源和通信线路的带宽，减少通信网络出现拥塞的可能性，提高通信效率；所有加入配电线路PMU组播地址的配电线路PDC对于所接收的数据信息保存数日，实现配电线路PMU上传数据的冗余备份；当一条联络线路的通信线路发生故障，主用配电线路PDC未能接收到故障区域下游配电线路PMU的上传数据，备用配电线路PDC未能接收到故障区域上游配电线路PMU的上传数据，由配电线路PDC判断通信线路发生故障，主用配电线路PDC退出故障区域下游线路的馈线自动化任务，由备用配电线路PDC接管故障区域下游线路的馈线自动化任务，继而由备用配电线路PDC上传故障后的故障区域下游配电线路PMU的上传数据，使配电网WAMS主站得以补全通信线路发生故障的联络线路上故障后的所有配电线路PMU的上传数据。
4.根据权利要求2所述的基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法，其特征在于：所述基于组播的配电线路PDC和配电线路PMU实现智能分布式馈线自动化按如下步骤进行：
步骤1、在联络线路发生电力线路故障时，配电线路PMU通过组播上传包含有故障信息的同步相量数据至主用配电线路PDC和备用配电线路PDC；所述主用配电线路PDC和备用配电线路PDC通过数据分析定位故障区域；
步骤2、由主用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使处在故障区域两端的开关断开，以完成故障隔离；并由主用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使联络开关合闸，以完成健全区域恢复供电，完成智能分布式馈线自动化任务；如果主用配电线路PDC未能在线路故障发生后的设定时间内清除故障，由备用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使处在故障区域两端的开关断开；并由备用配电线路PDC控制对应位置上的配电线路PMU，使联络开关合闸，完成智能分布式馈线自动化任务；主用配电线路PDC退出故障区域下游线路的馈线自动化任务；备用配电线路PDC接管故障区域下游线路的馈线自动化任务。
5.根据权利要求1所述的基于组播的配电网WAMS通信保护与馈线自动化方法，其特征在于：所述基于组播的配电线路PMU和分布式电源接入控制器实现分布式电源并网保护是指：分布式电源接入控制器加入分布式电源并网点两侧配电线路PMU的组播地址，接收并分析配电线路PMU的上传数据，判断分布式电源并网点两侧是否满足合闸条件，当判断满足合闸条件时，由所述配分布式电源接入控制器控制对应位置上的开关，使开关合闸；当配电线路侧和分布式电源侧发生异常情况时，分布式电源接入控制器接收并分析配电线路PMU的上传数据，判断出配电线路侧和分布式电源侧发生异常情况，控制对应位置上开关，使开关分闸。
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Granted publication date: 20190531 |