本申請屬于一種故障測試方法，具體涉及一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著極端自然災(zāi)變（如冰火、雪火、地震等）頻繁發(fā)生，外力破壞造成輸電線路倒塔或輸電線路故障檢修等時有發(fā)生，配網(wǎng)環(huán)境面臨大范圍停電的可能性進(jìn)一步加劇，有時還會造成一條甚至多條10kv母線失壓等影響性較大的故障。配電網(wǎng)發(fā)生饋線故障這類小擾動時，采用常規(guī)的配電網(wǎng)故障隔離與供電恢復(fù)功能就可以處理。但在極端情況下，會發(fā)生失壓母線無法及時恢復(fù)供電，造成配電網(wǎng)大范圍長時間停電的災(zāi)變性故障，這種災(zāi)變性故障一旦發(fā)生，影響面廣，危害極大。

2、目前，災(zāi)變性故障主要依賴提前進(jìn)行人工故障分析，編寫故障預(yù)案實現(xiàn)。但是缺乏對災(zāi)變性故障發(fā)生時刻配電網(wǎng)的具體負(fù)荷情況分析，尤其是隨著近幾年配網(wǎng)負(fù)荷不斷增長，新能源設(shè)備不斷增多，情況更加復(fù)雜。同時，由于災(zāi)變性故障屬于突發(fā)故障，無法提前預(yù)演，往往會導(dǎo)致故障發(fā)生時無法及時處理，恢復(fù)供電時間較長，影響了社會生產(chǎn)及生活秩序。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請針對災(zāi)變性故障無法提前預(yù)演，發(fā)生時無法及時處理，恢復(fù)供電時間較長的技術(shù)問題，提供一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法及相關(guān)裝置。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、第一方面，本申請?zhí)岢鲆环N配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，包括：

4、基于變結(jié)構(gòu)耗散網(wǎng)絡(luò)理論，構(gòu)建分層結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ?；所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ桶ㄅ潆娋W(wǎng)設(shè)備模型和配電網(wǎng)母線拓?fù)淠Ｐ停?/p>

5、在所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€上或母線上端設(shè)置故障；

6、根據(jù)設(shè)置的故障，在所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€下端實時對應(yīng)生成故障場景；

7、通過二次信號注入的方式，將生成的故障場景傳入被測試配電自動化主站；

8、收集被測試配電自動化主站處理故障場景作出的操作，記作反應(yīng)操作；

9、比較所述反應(yīng)操作和期望操作，判斷被測試配電自動化主站是否具備配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障處理能力。

10、進(jìn)一步地，所述配電網(wǎng)母線拓?fù)淠Ｐ筒捎弥鸺壏謱咏Y(jié)構(gòu)，根節(jié)點為變電站母線，子節(jié)點包括饋線開關(guān)和配變負(fù)荷。

11、進(jìn)一步地，所述配電網(wǎng)母線拓?fù)淠Ｐ蜑椋?/p>

12、

13、其中，表示節(jié)點的類型，取值范圍為0至5的整數(shù)，，表示節(jié)點的總數(shù)量；表示節(jié)點的屬性；對于母線節(jié)點，表示常數(shù)；對于子節(jié)點中的源點，表示與該源點相連的母線編號，剩余的表示常數(shù)；對于剩余子節(jié)點，表示與該節(jié)點鄰接的節(jié)點的序號。

14、進(jìn)一步地，在所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€上或母線上端設(shè)置故障，包括：使任一母線的電壓以及與該母線相連的所有電源點的電流，由運行值下降至0±預(yù)設(shè)偏差；

15、或者，使任一母線的電壓由運行值下降至0±預(yù)設(shè)偏差，且與該母線相連的預(yù)設(shè)數(shù)量電源點的電流或相應(yīng)饋線上的首級開關(guān)的電壓和電流，由運行值下降至0±預(yù)設(shè)偏差。

16、進(jìn)一步地，所述實時對應(yīng)生成故障場景，包括：

17、所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭芯€路和變壓器對應(yīng)的開關(guān)電壓、電流、保護(hù)信號和跳閘信息的電氣量變化，以及母線供電區(qū)域內(nèi)所有出現(xiàn)開關(guān)電壓值和電流值降低。

18、進(jìn)一步地，所述期望操作的獲取方法，包括：

19、根據(jù)負(fù)荷直接轉(zhuǎn)移策略、以最大限度發(fā)掘配電網(wǎng)供電能力的負(fù)荷間接轉(zhuǎn)移策略和甩去必要負(fù)荷后負(fù)荷轉(zhuǎn)移策略融合得到。

20、進(jìn)一步地，所述期望操作的獲取方法，包括：

21、以分閘開關(guān)的集合作為候選解，并在配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ偷哪┥夜?jié)點處和電源節(jié)點旁補充定義虛擬分閘節(jié)點，將各分閘開關(guān)的位置向上游或下游移動為鄰域搜索策略；

22、以分閘開關(guān)的位置作為禁忌對象，并將開關(guān)操作最少且負(fù)荷供電最多作為目標(biāo)，以電氣極限、電壓合格范圍和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟笞鳛榧s束條件，得到故障隔離操作序列、負(fù)荷直接轉(zhuǎn)移操作序列、負(fù)荷間接轉(zhuǎn)移操作序列和甩負(fù)荷后負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作序列組成的操作序列組合，作為期望操作。

23、第二方面，本申請?zhí)岢鲆环N配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試系統(tǒng)，包括：

24、模型模塊，用于基于變結(jié)構(gòu)耗散網(wǎng)絡(luò)理論，構(gòu)建分層結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ?；所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ桶ㄅ潆娋W(wǎng)設(shè)備模型和配電網(wǎng)母線拓?fù)淠Ｐ停?/p>

25、故障設(shè)置模塊，用于在所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€上或母線上端設(shè)置故障；

26、場景生成模塊，用于根據(jù)設(shè)置的故障，在所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€下端實時對應(yīng)生成故障場景；

27、傳入模塊，用于通過二次信號注入的方式，將生成的故障場景傳入被測試配電自動化主站；

28、收集模塊，用于收集被測試配電自動化主站處理故障場景作出的操作，記作反應(yīng)操作；

29、判斷模塊，用于比較所述反應(yīng)操作和期望操作，判斷被測試配電自動化主站是否具備配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障處理能力。

30、第三方面，本申請?zhí)岢鲆环N電子設(shè)備，包括：

31、存儲器，用于存儲計算機程序；

32、處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法的步驟。

33、第四方面，本申請?zhí)岢鲆环N計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法的步驟。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有以下有益效果：

35、本申請?zhí)岢鲆环N配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，構(gòu)建分層結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ?，然后在配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€上或母線上端設(shè)置故障，再在配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€下端實時對應(yīng)生成故障場景，模擬故障發(fā)生場景的信號觸發(fā)機制，通過二次信號注入方式傳入被測試配電自動化主站，觀察被測試配電自動化主站在模擬災(zāi)變性故障發(fā)生時刻給出的具體操作，判斷被測試配電自動化主站是否具備配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障處理功能。本申請的測試方法有助于評價配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理性，可以對各種不同形式的災(zāi)變性故障進(jìn)行測試，靈活性高。能夠在故障發(fā)生時刻快速處理故障，加快恢復(fù)供電速度，進(jìn)而提升供電可靠性，提高供電質(zhì)量及用戶用電滿意度，有效減少因停電帶來的經(jīng)濟損失。

36、本申請還提出了一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試系統(tǒng)、電子設(shè)備和計算機存儲介質(zhì)，具備上述配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法的全部優(yōu)勢。

技術(shù)特征：

1.一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，其特征在于，所述配電網(wǎng)母線拓?fù)淠Ｐ筒捎弥鸺壏謱咏Y(jié)構(gòu)，根節(jié)點為變電站母線，子節(jié)點包括饋線開關(guān)和配變負(fù)荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，其特征在于，所述配電網(wǎng)母線拓?fù)淠Ｐ蜑椋?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，其特征在于，在所述配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€上或母線上端設(shè)置故障，包括：使任一母線的電壓以及與該母線相連的所有電源點的電流，由運行值下降至0±預(yù)設(shè)偏差；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，其特征在于，所述實時對應(yīng)生成故障場景，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，其特征在于，所述期望操作的獲取方法，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法，其特征在于，所述期望操作的獲取方法，包括：

8.一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請屬于一種故障測試方法，針對災(zāi)變性故障無法提前預(yù)演，發(fā)生時無法及時處理，恢復(fù)供電時間較長的技術(shù)問題，提供一種配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障測試方法及相關(guān)裝置，構(gòu)建分層結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ停缓笤谂潆娋W(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€上或母線上端設(shè)置故障，再在配電網(wǎng)災(zāi)變性拓?fù)淠Ｐ椭械哪妇€下端實時對應(yīng)生成故障場景，模擬故障發(fā)生場景的信號觸發(fā)機制，通過二次信號注入方式傳入被測試配電自動化主站，觀察被測試配電自動化主站在模擬災(zāi)變性故障發(fā)生時刻給出的具體操作，判斷被測試配電自動化主站是否具備配電自動化系統(tǒng)災(zāi)變性故障處理功能，能夠在故障發(fā)生時刻快速處理故障，加快恢復(fù)供電速度。

技術(shù)研發(fā)人員：翁望月,劉彬,劉鞏權(quán),權(quán)立,張小慶,司渭濱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)陜西省電力有限公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10