CN109449895B - 适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法。该方法应用于配电网络，包括：根据开关的物理、应用类别及开关与线路区段之间的连接关系，确定联络开关及出线开关对应关系并划分通信组；根据出线开关对应关系，监测多个开关下游的线路区段的信息；通过监测到故障信号的开关向相邻的开关发送故障信号；控制满足第一隔离条件的第一开关断开以使其下游区段断电；在下游相邻的第二开关满足第二隔离条件时控制其断开以精确隔离故障区域；在第一开关满足恢复条件时控制其闭合以恢复非故障区域。本公开实施例能够在发生故障时使得断路器与负荷开关分合闸相互配合，从而定位及隔离故障区域，并恢复非故障区域的供电。

Description

适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法

技术领域

本公开涉及电力工程技术领域，尤其涉及一种适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法。

背景技术

智能配电网基于终端之间通信的智能分布自愈控制是通过区域相邻的开关之间的对等通信交换故障相关信息，进而完成故障的定位、隔离以及非故障区域的恢复供电。如果故障点周围的开关都是断路器，能够在变电站出线开关跳闸之前跳开故障点周围的断路器，实现馈线故障后变电站出线开关无需跳闸，通过终端之间通信实现故障的快速定位与隔离，故障上游的负荷不受故障影响。但是目前配电网馈线上的开关都是断路器的情况很少，大部分是由断路器和负荷开关混合组成的。如果馈线故障发生在负荷开关之间，则馈线出线开关跳闸引起馈线全部停电，目前终端智能分布式自愈控制方法无法实现负荷开关之间故障的快速定位隔离。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法。

根据本公开的一方面，提供了一种适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法，所述方法应用于配电网络，所述配电网络包括多个开关以及多个线路区段，所述多个开关的物理类别包括断路器和负荷开关，所述多个开关的应用类别包括出线开关、分段开关以及联络开关，所述方法包括：

根据所述多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定所述多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为所述多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器；

根据所述多个开关的出线开关对应关系，监测多个开关下游的线路区段的区段信息，所述区段信息至少包括故障信号；

在监测到故障信号时，通过第一开关对应的配电开关监控终端FTU向第二开关对应的FTU发送所述故障信号，其中，所述第一开关为多个开关中监测到故障信号的开关，所述第二开关为所述第一开关处于同一通信组的开关；

在所述第一开关满足第一隔离条件时，控制所述第一开关断开，以使所述第一开关下游的线路区段断电；

在处于所述第一开关下游的第二开关满足第二隔离条件时，控制所述第二开关断开，以隔离与所述第二开关相邻的线路区段；

在所述第一开关满足第一恢复条件时，控制所述第一开关闭合，以恢复所述第一开关下游的线路区段的供电。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在处于所述第二开关下游的第三开关满足第三隔离条件时，控制所述第三开关断开，以隔离与所述第三开关相邻的线路区段；

在所述第三开关满足第二恢复条件时，根据所述多个开关的联络开关对应关系，控制与所述第三开关对应的联络开关闭合，以恢复所述第三开关下游的线路区段的供电。

在一种可能的实现方式中，所述第一隔离条件包括：

所述第一开关为断路器且闭合、所述第一开关监测到故障信号、接收到来自所述第一开关上游相邻的断路器监测到的故障信号，且未接收到来自所述第一开关下游相邻的断路器监测到的故障信号。

在一种可能的实现方式中，所述第二隔离条件包括：

所述第一开关断开、所述第二开关为负荷开关并闭合及失电、所述第二开关监测到故障信号、接收到所述第二开关上游相邻开关的故障信号、且未接收到来自所述第二开关下游相邻的开关监测到故障信号。

在一种可能的实现方式中，第一恢复条件包括：所述第一开关为断路器、所述第一开关断开、且所述第二开关断开。

在一种可能的实现方式中，所述第三隔离条件包括：

所述第三开关为分段开关并闭合及失电、所述第三开关未监测到故障信号、且接收到所述第三开关上游的相邻开关的故障信号。

在一种可能的实现方式中，所述区段信息还包括开关下游的线路区段的电流，其中，所述第二恢复条件包括：

所述第三开关为分段开关并断开、且所述第三开关下游的线路区段的电流小于或等于与所述第三开关对应的出线开关的剩余电流余量。

在一种可能的实现方式中，所述配电网络还包括多个配电开关监控终端FTU，所述多个FTU分别与所述多个开关对应，用于控制所述多个开关断开或闭合，并监测、发送和/或接收多个线路区段的区段信息。

在一种可能的实现方式中，根据所述多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定所述多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为所述多个开关划分多个通信组，包括：

根据多个开关的物理类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定所述多个开关的开关相邻关系、断路器相邻关系；

根据所述多个开关的应用类别以及所述开关相邻关系，分别确定所述多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系；

根据所述多个开关的断路器相邻关系及开关相邻关系，为所述多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器。

本公开实施例所提供的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法，该方法应用于断路器与负荷开关混合的配电网络中，该方法包括根据多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器；多个开关的出线开关对应关系，监测多个开关下游的线路区段的区段信息，区段信息至少包括故障信号；在监测到故障信号时，通过第一开关对应的配电开关监控终端FTU向第二开关对应的FTU发送所述故障信号，其中，第一开关为多个开关中监测到故障信号的开关，第二开关为第一开关处于同一通信组的开关；在第一开关满足第一隔离条件时，控制所述第一开关断开，以使所述第一开关下游的线路区段断电；在处于第一开关下游的第二开关满足第二隔离条件时，控制第二开关断开，以隔离与第二开关相邻的线路区段；在第一开关满足第一恢复条件时，控制第一开关闭合，以恢复第一开关下游的线路区段的供电。根据本公开的实施例，能够在配电网络发生故障时断开故障点附近的断路器，使得断路器与负荷开关分合闸相互配合，从而快速定位及隔离故障区域，并恢复非故障区域的供电。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法的流程图；

图2示出根据本公开一实施例的配电网络的线路结构示意图；

图3示出根据本公开一实施例的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法的流程图。该方法应用于配电网络，配电网络包括多个开关以及多个线路区段，多个开关的物理类别包括断路器和负荷开关，多个开关的应用类别包括出线开关、分段开关以及联络开关，该方法可以包括步骤S11至S16。

在步骤S11中，根据多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器；

在步骤S12中，根据多个开关的出线开关对应关系，监测多个开关下游的线路区段的区段信息，区段信息至少包括故障信号；

在步骤S13中，在监测到故障信号时，通过第一开关对应的配电开关监控终端FTU向第二开关对应的FTU发送故障信号，其中，第一开关为多个开关中监测到故障信号的开关，第二开关为第一开关处于同一通信组的开关；

在步骤S14中，在第一开关满足第一隔离条件时，控制第一开关断开，以使第一开关下游的线路区段断电；

在步骤S15中，在处于第一开关下游的第二开关满足第二隔离条件时，控制第二开关断开，以隔离与第二开关相邻的线路区段；

在步骤S16中，在第一开关满足第一恢复条件时，控制第一开关闭合，以恢复第一开关下游的线路区段的供电。

根据本公开的实施例，当配电网络发生故障时，在变电站出线开关跳闸之前断路器与负荷开关分合闸配合能够快速定位及隔离故障区域，并恢复非故障区域的供电。

在本实施例中，配电网络可以是由单辐射馈线或者由开关连接在一起的馈线组成的。每个开关的属性为ID、名称、开关物理类型、开关应用类型、开关状态、左侧区段ID、右侧区段ID，开关的物理类型为断路器和负荷开关，开关应用类型为出线开关、联络开关、分段开关，开关状态的属性取值为合、分，多个开关之间的连接关系为开关连接拓扑模型。配电网络还包括多个配电开关监控终端FTU，多个FTU分别与多个开关对应，FTU用于控制多个开关断开或闭合，并监测、发送和/或接收多个线路区段的区段信息，本公开对配电网络的具体结构不作限制。

图2示出根据本公开一实施例的配电网络的线路结构示意图。下面以图2示出的配电网络为例，对本公开的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法进行说明。但应当理解，配电网络可以具有任意形式的线路结构，图2的线路结构并不构成对本公开的限制。

如图2所示，配电网络包括3条馈线通过两个联络开关连接在一起组成的馈线组。CB1、CB2和CB3为3条馈线的出线开关，B1、B2、B3、B4、B5为分段开关(B2和B3开关为负荷开关，B1、B4和B5为断路器)，LL1和LL2为馈线联络开关(正常运行时开关状态为分位)，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8为线路区段；CB1、CB2、CB3对应的配电开关监控终端分别为FTU1、FTU7和FTU10；LL1和LL2对应的配电开关监控终端分别为FTU6和FTU9；B1、B2、B3、B4、B5对应的配电开关监控终端分别为FTU2、FTU3、FTU4、FTU5、FTU8。其中，FTU1、FTU2、FTU3、FTU4、FTU5、FTU6、FTU7、FTU8及FTU9用于控制多个开关断开或闭合，并监测、发送和/或接收多个线路区段的区段信息。

在一种可能的实现方式中，根据多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器。步骤S11可以包括：

根据多个开关的物理类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定多个开关的开关相邻关系、断路器相邻关系；

根据多个开关的应用类别以及开关相邻关系，分别确定多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系；

根据多个开关的断路器相邻关系及开关相邻关系，为多个开关划分通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器。

在该实现方式中，如图2所示的配电网络的线路结构，由出线开关分别为CB1、CB2和CB3的3条馈线、通过2个联络开关LL1和LL2连接在一起的馈线联络组。3个出线开关CB1、CB2和CB3有一侧的区段ID为空，该馈线联络组的开关之间连接关系模型如表1所示。

表1配电网络的开关连接关系模型

在该实现方式中，故障快速诊断定位隔离使用的是描述断路器相邻关系模型，故障精确定位隔离使用的描述开关相邻关系的模型。采用深度优先搜索算法合并开关之间连接关系模型中负荷开关两侧连接的区段，形成扩展区段，即形成断路器连接关系模型。搜索断路器连接关系模型中断路器左侧扩展区段连接的其它断路器得到该断路器的左侧断路器，搜索断路器连接关系模型中断路器右侧扩展区段连接的其它断路器得到该断路器的右侧断路器，形成断路器相邻关系。搜索开关之间连接关系模型中开关左侧区段连接的其它开关得到该开关左侧开关，搜索开关之间连接关系模型中开关右侧区段连接的其它开关得到该开关右侧开关，形成开关之间的相邻关系。还可以采用其他搜索方法形成断路器连接关系模型、断路器相邻关系及开关之间的相邻关系，本公开对此不作限制。

举例来说，根据如图2所示的配电网络的线路结构，以区段S3内发生AB两相相间短路故障为例来说明适用于断路器负荷开关混合配电网络的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法。3个出线开关CB1、CB2和CB3有一侧的区段ID为空，则该配电网络的开关连接关系模型如表1所示。B2、B3为负荷开关，采用深度优先搜索算法，合并B2和B3两侧连接的区段，形成扩展区段，即把S2、S3、S4这三个区段合并为一个扩展区段，这里标记为ES1，则形成如表2所示的断路器连接关系模型。在表2所示的断路器连接关系模型中，搜索断路器左侧扩展区段连接的其它断路器得到该断路器的左侧断路器，搜索断路器右侧扩展区段连接的其它断路器得到该断路器的右侧断路器，得到如表3所示的断路器相邻关系。

表2断路器连接关系模型

断路器ID	名称	左侧扩展区段ID	右侧扩展区段ID
				CB1	CB1		S1
CB2	CB2		S6
				CB3	CB3		S7
LL1	LL1	S5	S6
				LL2	LL2	S8	S7
B1	B1	S1	ES1
				B4	B4	ES1	S5
B5	B5	ES1	S8

表3断路器相邻关系表

断路器ID	名称	左侧断路器	右侧断路器
				CB1	CB1		B1
CB2	CB2		LL1
				CB3	CB3		LL2
LL1	LL1	B4	CB2
				LL2	LL2	B5	CB3
B1	B1	CB1	B4,B5
				B4	B4	B1,B5	LL1
B5	B5	B1,B4	LL2

在表1的配电网络的开关连接关系模型中，搜索开关左侧区段连接的其它开关得到该开关左侧开关，搜索开关右侧区段连接的其它开关得到该开关右侧开关，形成如表4所示的开关相邻连接关系。

表4开关相邻关系表

ID	名称	左侧开关	右侧开关
				CB1	CB1		B1
CB2	CB2		LL1
				CB3	CB3		LL2
LL1	LL1	B4	CB2
				LL2	LL2	B5	CB3
B1	B1	CB1	B2
				B2	B2	B1	B3,B5
B3	B3	B2,B5	B4
				B4	B4	B3	LL1
B5	B5	B2,B3	LL2

在该实现方式中，故障恢复使用的是描述故障下游联络开关对应关系及出线开关对应关系的模型。根据开关之间连接关系模型，对每个联络开关从左侧连接的区段开始，以广度优先搜索算法搜索，进行供电路径追踪，追踪到馈线出线开关为止，记录左侧供电电源开关，为对应出线开关。采用同样的方法追踪记录右侧供电电源开关，为对应出线开关；以广度优先搜索算法进行搜索，对开关进行供电范围追踪，供电范围边界连接的联络开关及联络开关对侧对应的供电电源开关，为该开关对应的联络开关及其出线开关，形成开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系。还可以采用其他搜索方法形成开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，本公开对此不作限制。

举例来说，根据表1所示的开关连接关系模型，从联络开关LL1左侧连接的区段S5开始，以广度优先搜索算法搜索，进行供电路径追踪，追踪到出线开关为止，追踪到的出线开关是CB1。同样方法，联络开关LL1右侧连接的区段S6追踪到的出线开关是CB2，联络开关LL2左侧连接的区段S8追踪到的出线开关是CB1，LL2右侧连接的区段S7追踪到的出线开关是CB3。即联络开关LL1左侧供电电源开关是CB1，右侧供电电源开关是CB2。联络开关LL2左侧供电电源开关是CB1，右侧供电电源开关是CB3。

根据表1所示的开关连接关系模型，以广度优先搜索算法进行搜索，对开关进行供电范围追踪，供电范围边界连接的联络开关及联络开关对侧对应的供电电源开关，为该开关对应的联络开关及其相应的出线开关。得到开关对应的联络开关及其相应出线开关为：开关CB1、B1、B2对应的联络开关为LL1和LL2，LL1相应的出线开关为CB2，LL2相应的出线开关为CB3；B3和B4对应的联络开关为LL1，LL1相应的出线开关为CB2；B5对应的联络开关为LL2，LL2相应的出线开关为CB3；CB2对应的联络开关为LL1，LL1对应的出线开关为CB1；CB3对应的联络开关为LL2，LL2对应的联络开关为CB1。

在该实现方式中，开关对应的配电开关监控终端FTU内部保存表1所示的配电网络的开关连接关系。配电开关监控终端按照表1所示的开关之间的连接模型形成监视控制范围内所有开关的开关相邻关系模型、断路器相邻关系模型、开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系。相邻的开关、相邻的断路器划分为同一个通信组，所有的开关为同一个通信组。可以根据实际配电网馈线中多个开关的物理类别、应用类别及开关的位置对开关划分通信组，本公开对此不作限制。

在一种可能的实现方式中，可以对如图2所示的线路结构划分通信组，以实现通信组内的各个FTU之间的通信。可根据断路器相邻关系模型将相邻的断路器划分为多个通信组，例如划分为通信组(CB1，B1)、(B1，B4，B5)、(B4，LL1)、(B5，LL2)、(LL1，CB2)、(LL2，CB3)；同时，在相邻断路器形成的通信组之外，还可根据开关相邻关系对相邻的开关划分多个通信组，例如，划分出通信组(B1，B2)、(B2，B3，B5)、(B3，B4)。

在一种可能的实现方式中，根据多个开关的出线开关对应关系，检测多个开关下游的线路区段的区段信息，区段信息至少包括故障信号。

在该实现方式中，区段信息至少包括故障信号，还可以是开关状态、开关中的电压电流等，本公开对区段信息所包括的具体信号类型不作限制。其中，故障信号包括短路故障特征信号和单相接地故障特征信号，短路故障特征信号是指相电流是否越限值、相电流越限值持续时间是否超过设定的限值等；单相接地故障特征信号是指零序电流是否越限，零序电流越限持续时间是否超过设定的限值等。

根据多个开关的出线开关对应关系，检测多个开关下游的线路区段的区段信息。举例来说，如图2所示的配电网络的线路结构，区段S3发生AB相间短路后，开关CB1、B1和B2对应的配电开关监控终端FTU1、FTU2及FTU3会监测到开关中AB相间短路故障特征信号，其它开关对应的配电开关监控终端监测不到AB相关短路故障特征信号。

在一种可能的实现方式中，在监测到故障信号时，通过第一开关对应的配电开关监控终端FTU向第二开关对应的FTU发送故障信号，其中，第一开关为多个开关中监测到故障信号的开关，第二开关为与第一开关处于同一通信组的开关。

在该实现方式中，第一开关对应的配电自动化终端监测到开关中的故障信号，通过第一开关对应的配电控制监控终端FTU把故障特征信号发送给第二开关对应的FTU，第一开关为多个开关中监测到故障信号的开关，第二开关为与第一开关处于同一通信组的开关。举例来说，如图2所示的配电网络的线路结构，开关CB1、B1和B2对应的配电开关监控终端FTU1、FTU2及FTU3会监测到开关中AB相间短路故障信号，FTU1将监测到的故障信号通知给FTU2，FTU2将监测到的故障信号通知给FTU1、FTU3、FTU5和FTU8，FTU3将故障信号通知给FTU2、FTU4和FTU8。

在一种可能的实现方式中，在第一开关满足第一隔离条件时，控制第一开关断开，以使第一开关下游的线路区段断电。第一隔离条件包括：第一开关为断路器且闭合、第一开关监测到故障信号，且接收到来自第一开关上游的相邻的断路器监测到的故障信号，且未接收到来自第一开关下游相邻的断路器监测到的故障信号。

在该实现方式中，在第一开关满足第一隔离条件时，即第一开关为断路器且闭合、第一开关监测到故障信号、且接收到来自第一开关上游相邻的断路器监测到的故障信号，且未接收到来自第一开关下游相邻的断路器监测到的故障信号，由此控制第一开关断开，以使第一开关下游的线路区段断电。

举例来说，如图2所示的配电网络的线路结构，区段S3发生AB相间短路后，断路器CB1对应的配电监控终端FTU1监测到了AB相间短路故障信号，断路器CB1左侧没有断路器，右侧断路器为B1，但收到了B1对应配电开关监控终端FTU2发来的监测到了AB相间短路故障信号，则可确定故障发生在开关B1下游(右侧)，断路器CB1不需要断开。断路器B1监测到了AB相间短路故障信号，断路器B1左侧断路器为CB1，右侧的断路器为B4和B5，断路器B1对应的配电开关监控终端FTU2收到了断路器CB1对应的配电开关监控终端FTU1发来的监测到了AB相间短路故障信号，没有接收到右侧断路器B4和B5对应配电开关监控终端的发送B4或B5对应的配电开关监控终端监测到AB故障信号(B4和B5没有监测到故障信号)，则可确定故障发生在开关B1与右侧断路器B4和B5之间，配电开关监控终端FTU2命令断路器B1跳闸以快速隔离故障，并把B1故障隔离跳闸信息通知给配电网线路中所有配电开关监控终端。

在一种可能的实现方式中，在处于第一开关下游的第二开关满足第二隔离条件时，控制第二开关断开，以隔离与第二开关相邻的线路区段。第二隔离条件包括第一开关断开、第二开关为负荷开关并闭合及失电、第二开关监测到故障信号、接收到上游相邻开关的故障信号、且未接收到来自第二开关下游相邻的开关监测到的故障信号。

在该实现方式中，第一开关断开后，针对处于闭合状态的第二开关(负荷开关)，该第二开关收到第一开关隔离故障跳闸的信息并且该第二开关失压失流。若第二开关监测到故障特征信号(故障发生在第二开关下游)，该第二开关左侧(上游)的开关至少有一个监测到了故障，右侧(下游)开关为空或都没有监测到故障，则可确定故障发生在第二开关右侧(下游)，可断开第二开关以精确隔离故障。

举例来说，如图2所示的配电网线路结构，区段S3发生AB相间短路后，负荷开关B2对应的FTU监测到故障信号，B2左侧开关为B1，B2右侧开关为B3和B5，B1对应的FTU监测到了故障信号，B3和B5都没有监测到故障信号，B2对应的FTU3收到了B1开关对应FTU2发送的监测到了AB相间短路故障信号，FTU3还收到FTU2发送的断路器B1隔离故障跳闸的信息，B1跳闸后B2失压失流，FTU3发送命令跳开B2以精确隔离故障。

在一种可能的实现方式中，第一开关满足第一恢复条件时，控制第一开关闭合，以恢复第一开关下游的线路区段的供电。第一恢复条件包括：第一开关为分段开关、第一开关断开、且第二开关断开。

在该实现方式中，确认第二开关跳开后，通知隔离故障跳闸的第一对应的配电开关监控终端对第一开关进行合闸，隔离故障跳闸的断路器对应的配电开关监控终端收到通知后对第一开关进行合闸以恢复第二开关上游非故障区域的供电。

举例来说，确认B2跳闸成功后，FTU3通知FTU2对故障隔离跳闸的断路器B1进行合闸，以恢复B2开关上游非故障区域的供电。FTU2接到通知后，对断路器B1进行合闸，合闸成功后恢复故障上游非故障区域(线路区段S2)的供电。

图3示出根据本公开一实施例的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法的流程图。

在一种可能的实现方式中，适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法还包括：

在步骤S17中，在处于第二开关下游的第三开关满足第三隔离条件时，控制所述第三开关断开，以隔离与所述第三开关相邻的线路区段；第三隔离条件包括第三开关为分段开关并闭合及失电、第三开关未监测到故障信号、且接收到第三开关上游的相邻开关的故障信号；

在步骤S18中，在第三开关满足第二恢复条件时，根据多个开关的联络开关对应关系，控制与第三开关对应的联络开关闭合，以恢复第三开关下游的线路区段的供电。

在该实现方式中，区段信息还包括开关下游的线路区段的电流，其中，第二恢复条件包括第三开关为分段开关并断开、且第三开关下游的线路区段的电流小于或等于与第三开关对应的出线开关的剩余电流容量。

在该实现方式中，若第三开关没有监测到故障特征信号，第三开关上游的相邻关监测到故障特征信号，且收到了其它配电开关监控终端发送的第一开关隔离故障跳闸的信息并且第三开关失压失流，则断开第三开关以精确隔离故障。

在该实现方式中，对每一个故障隔离开关，在该故障隔离开关对应联络开关中选择其对应馈线出线开关容量最大的那个联络开关，如果对应馈线出线开关容量大于故障隔离开关失压失流或跳闸前的电流，则通知联络开关对应的配电开关监控终端对联络开关进行合闸，联络开关对应的配电开关监控终端接到通知后对联络开关进行合闸以恢复故障下游非故障失电区域的供电。

举例来说，如图2所示的配电网线路结构，区段S3发生AB相间短路，开关B3对应的FTU4没有监测到故障信号，B3左侧的开关是B2和B5，B3右侧的开关是B4。B3左侧的开关有一个即B2对应的FTU3监测到了故障信号，右侧的开关B4没有监测到故障信号，且B3对应的FTU4收到FTU2发送的断路器B1隔离故障跳闸的信息，通过前面分析得知B1跳闸、B2跳闸、B1合闸开关动作序列发送后，B3、B4和B5开关失压失流，FTU4对开关B3发送跳闸命令，以精确隔离故障。同理，FTU8对开关B5发送跳闸命令，以精确隔离故障。没有监测到故障信号而进行跳闸以隔离故障的开关，断开的开关B3和B5，称为故障下游隔离开关。

在一种可能的实现方式中，在第三开关满足第二恢复条件时，根据多个开关的联络开关对应关系，控制与第三开关对应的联络开关闭合，以恢复第三开关下游的线路区段的供电。

举例来说，区段信息还包括开关下游的线路区段的电流，每个开关的FTU可以监测该开关下游的线路区段的电流。当配电开关监控终端FTU1、FTU7和FTU10监测到对应出线开关CB1、CB2和CB3电流发生变化后，计算对应出线开关剩余电流容量，把剩余电流容量通知给配电网线路中其它的所有配电开关监控终端。此处假设开关CB1、CB2和CB3剩余电流容量最近更新为100A、120A和150A。

在该实现方式中，隔离开关B3对应的联络开关为LL1，LL1相应的转供馈线出线开关为CB2，CB2剩余电流容量为120A，如果故障隔离开关B3失压失流或跳闸前的电流小于120A，则可确定开关B3满足第二恢复条件，开关B3对应的FTU4通知联络开关LL1对应的FTU6对联络开关LL1进行合闸，以恢复开关B3对应的故障下游失电区域(图2中的线路区段S4、S5)负荷的供电，FTU6接到通知后对联络开关LL1进行合闸，合闸成功后完成B3隔离开关对应的故障下游非故障失电区域负荷的供电恢复。

同理，如果故障隔离开关B5，失压失流或跳闸前的电流小于出线开关CB3的剩余电流容量150A，则可确定开关B5满足第二恢复条件，开关B5对应的FTU8通知联络开关LL2对应的终端FTU9对联络开关LL2进行合闸，以恢复开关B5对应的故障下游失电区域(图2中的线路区段S8)负荷的供电，FTU9接到通知后对联络开关LL2进行合闸，合闸成功后完成开关B5对应的故障下游非故障失电区域负荷的供电恢复。

通过这种方式，可以精确隔离故障区域，并恢复非故障区域的供电，实现了断路器负荷开关混合配电网的终端智能分布式自愈控制。

本公开实施例所提供的适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法，根据多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器；多个开关的出线开关对应关系，监测多个开关下游的线路区段的区段信息，区段信息至少包括故障信号；在监测到故障信号时，通过第一开关对应的配电开关监控终端FTU向第二开关对应的FTU发送故障信号，其中，第一开关为多个开关中监测到故障信号的开关，第二开关为与第一开关处于同一通信组的开关；在第一开关满足第一隔离条件时，控制第一开关断开，以使第一开关下游的线路区段断电；在处于第一开关下游的第二开关满足第二隔离条件时，控制第二开关断开，以隔离与第二开关相邻的线路区段；在第一开关满足第一恢复条件时，控制第一开关闭合，以恢复第一开关下游的线路区段的供电。该方法能够在变电站出线开关跳闸之前跳开故障点附近的断路器，使得断路器与负荷开关分合闸相互配合达到快速故障定位隔离和恢复的目的。

根据本公开实施例，提供了适用于断路器负荷开关混合配电网的一种终端智能分布式自愈控制方法，适合国内目前配电网的实际接线情况，应用本发明的方法针对终端智能分布式自愈控制方案的实施避免了配电网大规模网架结构和一次设备的改造，降低了该方案的实施费用，有利于终端智能分布式自愈控制的实用化推广。

需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各步骤，只要符合本公开的技术方案即可。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种适用于断路器负荷开关混合配电网的分布式自愈控制方法，其特征在于，所述方法应用于配电网络，所述配电网络包括多个开关以及多个线路区段，所述多个开关的物理类别包括断路器和负荷开关，所述多个开关的应用类别包括出线开关、分段开关以及联络开关，所述方法包括：

根据所述多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定所述多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为所述多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器；

根据所述多个开关的出线开关对应关系，监测多个开关下游的线路区段的区段信息，所述区段信息至少包括故障信号；

在监测到故障信号时，通过第一开关对应的配电开关监控终端FTU向第二开关对应的FTU发送所述故障信号，其中，所述第一开关为多个开关中监测到故障信号的开关，所述第二开关为与所述第一开关处于同一通信组的开关；

在所述第一开关满足第一隔离条件时，控制所述第一开关断开，以使所述第一开关下游的线路区段断电；

在处于所述第一开关下游的第二开关满足第二隔离条件时，控制所述第二开关断开，以隔离与所述第二开关相邻的线路区段；

在所述第一开关满足第一恢复条件时，控制所述第一开关闭合，以恢复所述第一开关下游的线路区段的供电；

在处于所述第二开关下游的第三开关满足第三隔离条件时，控制所述第三开关断开，以隔离与所述第三开关相邻的线路区段；

在所述第三开关满足第二恢复条件时，根据所述多个开关的联络开关对应关系，控制与所述第三开关对应的联络开关闭合，以恢复所述第三开关下游的线路区段的供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一隔离条件包括：

所述第一开关为断路器且闭合、所述第一开关监测到故障信号、接收到来自所述第一开关上游相邻的断路器监测到的故障信号，且未接收到来自所述第一开关下游相邻的断路器监测到的故障信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二隔离条件包括：

所述第一开关断开、所述第二开关为负荷开关并闭合及失电、所述第二开关监测到故障信号、接收到所述第二开关上游相邻开关的故障信号、且未接收到来自所述第二开关下游相邻的开关监测到故障信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一恢复条件包括：

所述第一开关为断路器、所述第一开关断开、且所述第二开关断开。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三隔离条件包括：

所述第三开关为分段开关并闭合及失电、所述第三开关未监测到故障信号、且接收到所述第三开关上游相邻开关的故障信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区段信息还包括开关下游的线路区段的电流，其中，所述第二恢复条件包括：

所述第三开关为分段开关并断开、且所述第三开关下游的线路区段的电流小于或等于与所述第三开关对应的出线开关的剩余电流容量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电网络还包括多个FTU，所述多个FTU分别与所述多个开关对应，用于控制所述多个开关断开或闭合，并监测、发送和/或接收多个线路区段的区段信息。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个开关的物理类别、应用类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定所述多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系，并为所述多个开关划分多个通信组，包括：

根据多个开关的物理类别以及多个开关与多个线路区段之间的连接关系，确定所述多个开关的开关相邻关系、断路器相邻关系；

根据所述多个开关的应用类别以及所述开关相邻关系，分别确定所述多个开关的联络开关对应关系及出线开关对应关系；

根据所述多个开关的断路器相邻关系及开关相邻关系，为所述多个开关划分多个通信组，每个通信组包括相邻的开关或相邻的断路器。

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