[发明专利]基于区域配网电气拓扑的电流差动保护广义节点生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于区域配网电气拓扑的电流差动保护广义节点生成方法，属于电力系统自动化及继电保护领域。

背景技术

为提高配电系统供电可靠性，现在配电网架已经开始尝试采用环网结构，环网结构下，以过流保护为主要保护的变电站馈出线、配网主干线保护的定值难于整定，定值与时延上均无法配合。而且，分布式电源的接入改变了原有配网的拓扑结构, 使其由单电源辐射状变成多电源网状结构，这对配网的继电保护带来了很大影响。基于以上原因，有必要设计一种适用于不断发展的配电网架的新型保护策略。

光纤复合电缆技术的应用为配网光纤通信通道的构建提供了良好的基础；高速发展的网络技术满足了日益增加的对网络传输能力和安全、可靠性能的需求；IEC 61850标准在智能变电站中得到了成熟的应用；计算机技术、信息技术的高速发展使继电保护硬件平台的集成度越来越高，可靠性大幅度提升。这些先进技术的应用为信息共享和智能配网的实现奠定了基础，也为新原理、新方案的研究、实施提供了可能性。因此，配网新型继电保护应面向整个区域配网而不是单个供电线路，集中式网络化保护的设计思想已经具备了可行性。

由于配网每个供电区段保护安装地点不一定配置三相PT或仅配置单相PT，从选择性和灵敏性考虑，基于电流差动原理的保护是最合适的配网新型继电保护。但因成本、维护等各方面的原因，不宜在配网每个供电线路区段都配置电流差动保护，因此面向区域配电网的集中式差动保护是最理想的方案。集中式差动保护的作用为准确、快速地定位并隔离配电网供电线路故障区段，保护动作时间可以提高到50ms。区域配电网集中式保护可以由1台集中式保护装置与若干台分布式智能终端组成，集中式保护配置全线速动主保护－差动保护，配电终端完成就地模拟量数据采集与上送，并配置基本的后备保护。配电网集中式保护系统可实现配电网系统故障的准确定位、快速隔离，减少了非故障线路的停电几率，缩小停电范围，实现配电网的快速重构及自愈，同时解决分布式接入系统对配电网保护的影响。

发明内容

本发明的目的是解决集中式保护设备如何把区域配网的电气拓扑转换成若干最小差动保护对象的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供基于区域配网电气拓扑的电流差动保护广义节点生成方法，该生成方法的步骤如下：

1）.根据区域配电网的电气拓扑建立支路节点数据表，找出支路与节点的关系以及支路上的测点情况；

2）.根据上述支路节点数据表，查找包含有两个测点的支路，将每条支路上的两个测点保存至每条支路所对应的广义节点差动保护测点动作集合，以形成支路差动广义节点；

3）.根据支路节点数据表查找每个节点的关联量测支路编号，并将结果保存至每个节点对应的广义节点集合数组，以形成节点差动广义节点；

4）.寻找与各测点相连的广义节点，将将各测点所在的个广义节点编号到后备广义节点集合，以形成后备差动广义节点。

所述的步骤3）的步骤如下：

a.根据支路节点关联数组内容，形成节点-支路关联数据表，存储每一个节点连接的所有交流支路编号；

b.基于节点-支路关联数据表，对每一节点进行处理；

c.判断节点是否有注入电流，有则把该节点保存至对应的广义节点差动保护门限集合中；

d.读取与该节点相连的关联支路编号，根据支路编号，在输入数据的支路-节点表中查询支路的量测标志，如果该支路配置量测，将支路测点作为节点的一个广义节点测点，存入广义节点差动保护测点动作集合，否则，若某条支路没有测点，则读取该条支路的另外一端的节点编号，返回步骤c继续执行；

e.重复上述步骤查找每个节点的关联量测支路编号，并将结果保存至每个节点对应的广义节点集合数组，以得到所有节点的广义节点差动保护元件。

在寻找广义节点过程中，若包含有支路，则查看支路是否为电缆线，如果是则要考虑其充电电容引起的漏电流，并把漏电流加到广义节点差动保护的门限集合里。 

本发明的有益效果是: 本发明通过根据输入的反应配电网电气拓扑的支路节点关联数据表，循环使用深度优先搜索方法生成若干广义节点差动保护元件（或称差动保护对象）及后备差动保护元件。本发明可实现配电网系统故障的准确定位、快速隔离，减少了非故障线路的停电几率，缩小停电范围，实现配电网的快速重构及自愈，同时解决分布式接入系统对配电网保护的影响。 

附图说明

图1是本发明中电流差动广义节点的三种类型结构图；

图2是区域配电网集中式保护系统构造图；