一種基于終端對等通信的配電網合環操作控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種基于終端對等通信的配電網合環操作控制系統。
【背景技術】
[0002] 隨著配電網建設的迅猛發展，我國配電網已基本形成了 "閉環設計、開環運行"的 網架結構，即線路可以由多個電源供電，正常運行時聯絡開關處于分位，聯絡開關兩側系統 分列運行。在需要倒負荷或線路檢修時，先閉合聯絡開關使線路合環，然后再斷開合適的分 段開關，可避免部分線路短時停電，提高供電可靠性。現有的合環技術主要是配電自動化 主站根據配電終端上傳的電網參數進行計算分析，判斷系統是否符合合環條件，若符合則 向聯絡開關對應的饋線終端（FTU)發送遙控合指令，饋線終端收到指令后控制聯絡開關合 閘。然而，主站與終端之間存在通信延時，而配電網運行狀況變化較快，當終端接收到主站 發送的合閘指令時，系統的運行狀況可能已經發生了變化而不具備合環條件，如果根據指 令執行合環操作，則有可能引起難以控制的網絡循環功率，導致保護動作、設備損壞等嚴重 后果。因此有必要在控制聯絡開關合閘前，由FTU檢測當前系統運行參數，對能否進行合環 操作進行判斷確認。
[0003] 在配電線路建設時，饋線開關一般在兩側各配置一個單相電壓互感器（PT)，分別 檢測AB相間電壓和BC相間電壓，PT同時為FTU供電，其二次側額定電壓為220V。于是FTU 只能采集到開關兩側各一個線電壓信號，且一個為AB相間電壓、另一個為BC相間電壓，僅 通過這兩個電壓難以判斷是否具備合環條件。在實際運行中，任何一個饋線開關都可能成 為聯絡開關，無法通過對某個開關增加 PT的方法解決電壓信號不足的問題。
[0004] 聯絡開關對應的FTU需要獲得其他開關處的電壓信息，才能判斷系統是否具備合 環條件。通過主站中轉的通信方式延時較大，難以保證信息的時效性。而將饋線終端接入 對等通信網絡，各終端之間對等交換實時數據的方式，不需要通過主站中轉，避免了主站集 中控制帶來的通信與數據處理延時長的問題。對等通信網可采用光纖以太網絡，已有研宄 結果表明，采用無連接的傳輸層用戶數據報協議（UDP)傳輸數據，在適當的網絡流量下，其 實際的傳輸延遲不會超過l〇ms。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型為了解決上述問題，提出了一種基于終端對等通信的配電網合環操作 控制系統，本系統由聯絡開關對應的饋線終端在合環操作前確認聯絡開關兩側系統處于同 期運行狀態，避免發生合環誤操作。
[0006] 為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0007] 一種基于終端對等通信的配電網合環操作控制系統，包括配電自動化主站、饋線 開關、饋線終端、對等通信網絡和通信處理機。其中，饋線終端分別與各自對應的饋線開關 相連，對饋線開關進行監測與控制；多個饋線終端之間通過對等通信網絡相連，點對點交換 信息；配電自動化主站通過通信處理機接入對等通信網，與各個饋線終端通信。
[0008] 所述饋線終端呈分布式設置，與配電線路上的饋線開關一一對應，且各饋線終端 分別用于各自對應開關的測量與控制。
[0009] 所述饋線開關兩側各裝設一個電壓互感器，分別檢測AB相間電壓和BC相間電壓， 電壓互感器二次側輸出接入對應的饋線終端。
[0010] 所述饋線開關中處于分位，且兩側都有電壓的饋線開關為聯絡開關。
[0011] 所述配電自動化主站是合環操作的發起單元，在配電網需要進行合環操作時，向 聯絡開關對應的饋線終端發送合環指令。
[0012] 所述聯絡開關對應的饋線終端作為合環操作的主控制單元，接受主站發送的合環 指令，通過對等通信網與前后兩相鄰終端通信，實時獲取前后兩相鄰開關處的電壓信息，與 合環定值進行比較，判斷是否符合合環條件；若符合合環條件則控制聯絡開關合閘實現合 環，若不符合則閉鎖合環操作。
[0013] 所述對等通信網絡使用光纖以太網，采用無連接的傳輸層用戶數據報協議（UDP) 傳輸數據，實現各饋線終端之間的點對點直接通信。
[0014] 本實用新型的工作原理為：在需要進行合環操作時，配電自動化主站向聯絡開關 對應的饋線終端發送合環指令；聯絡開關對應的饋線終端接收到合環指令后，通過對等通 信網與前后兩相鄰終端通信，實時獲取前后兩相鄰開關處的電壓信息；聯絡開關對應饋線 終端綜合自身采集的電壓及通信獲取的前后開關處電壓信息，與提前設定的定值進行比 較，判斷是否符合合環條件；若符合合環條件則控制聯絡開關合閘實現合環，若不符合則閉 鎖合環操作。
[0015] 所述合環條件包括：聯絡開關兩側各線電壓幅值滿足設定值、兩側相對應的線電 壓幅值差小于設定值、聯絡開關采集的兩個線電壓相位之差滿足設定值。當三個條件同時 滿足時，認為兩側系統處于同期狀態，聯絡開關合閘，執行合環操作；否則，閉鎖合環操作。
[0016] 本實用新型的有益效果為：在合環前由聯絡開關對應的饋線終端判斷兩側系統是 否同期，確定同期運行再進行合環操作，可有效避免發生非同期運行合閘的合環誤操作；聯 絡開關對應的饋線終端獲取前后開關處的電壓信息，結合自身采集的電壓進行綜合判斷， 可解決聯絡開關處獲取電壓不足的問題，保證合環條件判斷的準確性；饋線終端接入對等 通信網絡，各終端之間可通過對等通信網實現點對點通信，不需通過主站中轉，通信延時 小，保證了信息傳輸的時效性。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型配電網合環操作控制系統的控制流程圖；
[0018] 圖2為本實用新型提出的配電網合環操作控制系統結構示意圖；
[0019] 圖3為饋線終端測量電壓信號示意圖。
[0020] 其中，CB1、CB2為出線開關，Sl - S7是饋線開關、其中S4為聯絡開關，FTUl-FTU7 分別為各饋線開關對應的饋線終端，RTUl、RTU2為出線開關對應的站內終端，各FTU、RTU接 入對等通信網絡，PT為單相電壓互感器，FTU為饋線開關對應的終端