[发明专利]基于GOOSE报文的配电网故障快速自愈方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网自动化领域，尤其是涉及一种基于GOOSE报文的配电网故障快速自愈方法。

背景技术

智能电网是电力系统发展变革的最新动向，中低压配电网是智能电网的重要组成部分。配电网直接面向用户，是保证供电质量、提高电网运行效率的关键环节，因此配电网的智能化是智能电网建设的重中之重，其中配电线路故障自愈功能的建设是重要的一环。

配电网故障自愈是指当配电线路或设备出现故障时，不需要或仅需要少量人工操作，达到故障点的隔离并使其它非故障线路及设备恢复供电，防止出现用户停电损失的一种技术。故障自愈的内容包括自动故障诊断、故障定位、故障隔离和恢复供电。故障自愈的目标是减少用户停电时间、提高用户供电可靠性、提高供电企业工作效率、降低故障处理的人力物力。

配电网直接与用户相连，是将电能输送至用户的最终途径，配电线路的安全可靠运行直接关系到用户供电可靠性。然而，配电线路的故障不可避免，针对配电线路的故障处理，广大学者和电力工作者展开了大量且深入的研究。其中，针对故障定位、隔离、恢复，提出了配电网自动化技术。作为配电自动化系统的重要功能，馈线自动化对配电网故障进行准确定位、迅速隔离故障并恢复非故障区域供电，主要由两种方式实现：一是基于配电终端监控的现场数据，采用人工巡线、人工定位、人工隔离的方法进行处理；二是根据配电终端内部逻辑顺序操作所控制的断路器和隔离开关，实现故障自动隔离、供电自动恢复。以上所述的现有配电网线路故障处理技术，有的需要人工干预、手动处理故障、手动恢复供电，有的技术在信息传输机制上容易造成网络阻塞、数据延迟、广播风暴等问题，使整个故障定位、隔离、恢复供电过程的时间较长，期间用户不得不忍受十几分钟甚至几小时的停电，增加了用户停电时间、降低了供电可靠率。可见，现有技术不能满足智能配电网故障快速自愈的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于GOOSE报文的配电网故障快速自愈方法，在保证高可靠率和高传输效率的前提下，能够将配电网系统中的故障在变压器出线一次重合闸前自动快速隔离，并且整个过程时间维持在毫秒级，大大降低用户停电时间。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：基于GOOSE报文的配电网故障快速自愈方法，包括以下步骤：

<10>实时监测智能配电终端间的配电线路是否发生故障；

<11>当检测到故障信号时，利用GOOSE报文快速确定发生故障的线路段；

<12>打开与线路直接相连的最近的断路器和隔离开关，然后闭合线路的负荷侧联络开关，最后闭合电源侧重合闸。

步骤<10>中实时监测系统中母线的电压、电流值，记录故障持续时间，将电压、电流值和故障持续时间与配电站终端预先整定值进行对比，以确定配电系统中是否发生故障；整定值包括电压失压、过压，电流失流、过流及故障持续时间的整定值，当检测电压、电流、故障持续时间超出整定值范围时，判断发生故障；故障表示永久故障，即故障持续时间超出整定值的故障。

步骤<11>中包括以下步骤：

<110>当确定发生故障后，检测到故障的智能配电终端通过GOOSE报文上报故障至虚拟子站，同时将电源侧保护动作信息也通过GOSSE报文上报虚拟子站；

<111>虚拟子站收到上述信息后立即启动故障定位功能，分别通过GOSSE报文向发出故障信号终端两侧的终端进行查询，根据反馈的GOOSE报文信息，确定故障点位置；

<112>虚拟子站下发GOSSE广播报文令与故障点线路直接相连的最近的智能配电终端跳闸，故障点隔离成功。

步骤<112>中虚拟子站下发GOOSE报文，根据物理层目的地址不同，通过组播对组播域指定的配电终端进行传输，仅有与故障点线路直接相连的最近的智能配电终端收到并执行跳闸动作。

虚拟子站仅是一个代号，它可以为区域内任意一台智能配电终端。

发出故障信号的智能配电终端为一台或多台。

GOOSE报文为非周期性的事件传输报文，并是基于IEC 61850标准，在数据链路层上采用ISO/IEC 8802.3协议（即以太网协议）的一种传输报文。

GOOSE报文在标准的以太网报文头加入了一个Tag，Tag中包含了12bit的虚拟局域网标识码（IEEE 802.1q）和3bit的报文优先级码（IEEE 802.1p）。