本發(fā)明涉及一種配電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種自愈式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代電力系統(tǒng)大致可以分為發(fā)電、變電、輸電、配電和用電五個環(huán)節(jié)。在電力系統(tǒng)的五個環(huán)節(jié)中，配電網(wǎng)作為末端直接和用戶相連，具有深入城市和居民密集點(diǎn)，傳輸功率和距離一般不大，供電容量、用戶性質(zhì)、供電質(zhì)量和可靠性各不相同的特點(diǎn)。配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著分配電能的作用，通常由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等組成，從輸電網(wǎng)或發(fā)電廠接收電能，通過配電設(shè)施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶。

配電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行是用戶切身利益的保障。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，用戶對配電網(wǎng)的要求也越來越高。各種精密的實(shí)驗(yàn)儀器，醫(yī)療設(shè)備器械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要更高的電能質(zhì)量才能保證：銀行、通信、半導(dǎo)體制造等行業(yè)依賴于配電網(wǎng)的可靠供電才能正常運(yùn)行。所以人們對用電質(zhì)量的要求越來越高，甚至連電源的瞬時中斷也不能忍受。這說明配電網(wǎng)自動化的發(fā)展的趨勢是勢在必行的，并且保護(hù)、監(jiān)測和控制系統(tǒng)的改進(jìn)并逐步達(dá)到自動化，對于配電網(wǎng)的運(yùn)行也十分重要，且其重要性和作用正逐漸增大，在某些方面，如故障的快速隔離和提高供電可靠率，是必不可少的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)故障范圍影響大，負(fù)荷分配不靈活的問題，本發(fā)明提供了一種自愈式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種自愈式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括

cpu處理單元：作為系統(tǒng)的運(yùn)行中樞；

遙測單元：將輸入的外部電壓、電流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為cpu處理單元可接受的信號，供cpu處理單元采集用；

遙信單元：將外部開關(guān)本體狀態(tài)、儲能狀態(tài)等開關(guān)量轉(zhuǎn)換為cpu處理單元可接受的信號，供cpu處理單元采集遙信量使用；

遙控單元：將弱控制信號轉(zhuǎn)換為可以控制外部開關(guān)本體動作的強(qiáng)信號來驅(qū)動外部開關(guān)本體的分合閘操作；

人機(jī)接口單元、通訊接口單元、就地?zé)o線控制單元，遙測單元、遙信單元和就地?zé)o線控制單元與cpu處理單元的輸入端連接，遙控單元與cpu處理單元的輸出端連接，人機(jī)接口單元、通訊接口單元與cpu處理單元互相連接。

本發(fā)明還提供一種自愈式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

(1)通過遙測單元檢測配電網(wǎng)的電壓、電流信號，通過遙信單元采集高壓開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)、儲能狀態(tài)；

(2)在配電網(wǎng)的線路發(fā)生故障時，高壓開關(guān)斷開，cpu處理單元通過遙控單元驅(qū)動高壓開關(guān)按照一定的時間間隔依次進(jìn)行自動重合閘動作；

(3)一直到不能重合閘的位置時判斷為故障點(diǎn)，自動閉鎖該高壓開關(guān)的重合閘裝置，隔離故障電路，并繼續(xù)在其他分支電路進(jìn)行重合閘動作，直到全部高壓開關(guān)均進(jìn)行過重合閘動作。

本發(fā)明控制方法還包括以下步驟：

(4)根據(jù)不能重合閘的高壓斷路器的狀態(tài)，初步判斷故障，并通知工作人員進(jìn)行檢修。

本發(fā)明控制方法中的步驟(2)中相鄰兩個高壓開關(guān)的重合閘間隔時間為0～120s。

本發(fā)明的有益效果是整個裝置系統(tǒng)可為配電網(wǎng)領(lǐng)域中自愈式配電網(wǎng)提供一種全新的方法，讓配電網(wǎng)工作在智能自動隔離故障點(diǎn)模式，將故障影響降到最低，實(shí)現(xiàn)自愈式的功效。為解決配電網(wǎng)端因線路故障，造成大面積停電，影響范圍大，影響結(jié)果嚴(yán)重等問題提供了一種全新的解決模式，為終端用電戶帶來全新的用電感受?？蔀槠髽I(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的配電網(wǎng)系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的具體實(shí)施例是一種自愈式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括

(1)cpu處理單元：作為系統(tǒng)的運(yùn)行中樞，主要包括遙測量數(shù)據(jù)、遙信量數(shù)據(jù)的采集和控制遙控輸出單元執(zhí)行分合閘操作，根據(jù)設(shè)置好的內(nèi)部動作邏輯進(jìn)行保護(hù)邏輯操作，實(shí)現(xiàn)重合閘的功能。

(2)遙測單元：遙測單元由專用電壓電流傳感器和信號轉(zhuǎn)換電路組成，外部電壓電流信號進(jìn)入裝置后，接入遙測采集單元，遙測采集單元將輸入的外部電壓電流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為cpu處理單元可接受的信號，供cpu采集用；遙測單元具有轉(zhuǎn)換效率高，輸出信號穩(wěn)定的特點(diǎn)，內(nèi)部具有過范圍保護(hù)，抗干擾處理等功能，為整個裝置的可靠運(yùn)行提供了有力保障。

(3)遙信單元：遙信單元核心以光耦隔離電路和外擴(kuò)信號處理電路組成，是整個系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)量的輸入處理單元，將外部開關(guān)本體狀態(tài)、儲能狀態(tài)等開關(guān)量轉(zhuǎn)換為cpu處理單元可接受的信號，供cpu采集遙信量使用；遙信單元具轉(zhuǎn)換速度快，穩(wěn)定的特點(diǎn)，具有過范圍保護(hù)，抗干擾處理等功能。

(4)遙控單元：遙控單元包含分閘和合閘兩大部分組成，合閘采用晶閘管驅(qū)動繼電器方式輸出，分閘采用mos管驅(qū)動方式輸出，遙控單元是整個系統(tǒng)的核心控制單元，需要有絕對的輸出可靠性和穩(wěn)定性，cpu通過信號控制口輸出弱控制信號，遙控單元將弱控制信號轉(zhuǎn)換為可以控制外部開關(guān)本體動作的強(qiáng)信號來驅(qū)動外部開關(guān)本體的分合閘操作，從而達(dá)到對外部開關(guān)的可靠控制，合閘采用驅(qū)動繼電器方式，可提供足夠的合閘功率給開關(guān)合閘，分閘采用。并且遙控功能可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對遠(yuǎn)方設(shè)備的控制。系統(tǒng)能及時顯示遙控是否成功完成，并在失敗時發(fā)出警告信息。

(5)人機(jī)接口單元，人機(jī)接口是指人與計算機(jī)之間建立聯(lián)系、交換信息的輸入/輸出設(shè)備的接口，這些設(shè)備包括鍵盤、顯示器、打印機(jī)、鼠標(biāo)器等。在本裝置中人機(jī)接口單元由液晶屏和按鍵及狀態(tài)指示燈組成，液晶顯示采用漢字式顯示方式，方便設(shè)置參數(shù)查看運(yùn)行狀態(tài)，按鍵提供了輸入接口，可根據(jù)現(xiàn)場需要，方便簡潔的配置控制裝置參數(shù)，為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供簡易的配置方式。

(6)通訊接口單元：通訊接口單元采用cpu內(nèi)部自帶串口輸出方式，具有實(shí)時性高，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，外部可連接gprs模塊，網(wǎng)口模塊，光纖模塊等，實(shí)現(xiàn)各種方式的通訊連接功能，方便系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，控制等功能。

(7)就地?zé)o線控制單元：就地?zé)o線控制單元采用專業(yè)無線遙控配件，具有信號穩(wěn)定，遙控距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，使得裝置在運(yùn)行期間，無需通過裝置按鈕直接操作開關(guān)本體的分合閘動作，可直接在遙控距離范圍內(nèi)，通過手持遙控器在桿下操作開關(guān)的分合閘動作，簡化了操作的繁瑣性，使得運(yùn)行維護(hù)更加簡單易行。

本發(fā)明的自愈式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制方法的工作過程如下：

(1)通過遙測單元檢測配電網(wǎng)的電壓、電流信號，通過遙信單元采集高壓開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)、儲能狀態(tài)；

(2)在配電網(wǎng)的線路發(fā)生故障時，高壓開關(guān)斷開，cpu處理單元通過遙控單元驅(qū)動高壓開關(guān)按照0～120s的時間間隔依次進(jìn)行自動重合閘動作；

(3)一直到不能重合閘的位置時判斷為故障點(diǎn)，自動閉鎖該高壓開關(guān)的重合閘裝置，隔離故障電路，并繼續(xù)在其他分支電路進(jìn)行重合閘動作，直到全部高壓開關(guān)均進(jìn)行過重合閘動作。

(4)根據(jù)不能重合閘的高壓斷路器的狀態(tài)，初步判斷故障，并通知工作人員進(jìn)行檢修。

圖2為模擬的配電系統(tǒng)圖，圖中dl為高壓斷路器，在dl2后方發(fā)生故障時，本控制方法以25s的間隔依次對高壓斷路器進(jìn)行重合閘動作，dl1正常合閘，dl2由于故障不能合閘，系統(tǒng)自動閉鎖dl2的重合閘實(shí)現(xiàn)隔離，其后的dl4重合閘不得電不啟動重合閘，dl3正常合閘。本發(fā)明有效解決之前配網(wǎng)線路故障點(diǎn)判斷復(fù)雜，不能可靠隔離故障點(diǎn)的問題，最終可實(shí)現(xiàn)自愈式配網(wǎng)系統(tǒng)管理的功能。

上述實(shí)施例是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，其他顯而易見的改進(jìn)均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。