一种配电智能运行模式及其控制实现方法与流程

1.本发明涉及物联网技术领域，具体为一种配电智能运行模式及其控制实现方法。


背景技术：

2.在目前技术中，国际、国内最普遍的配电系统模式为一路10kv中压进线为一台10kv/400v配电变压器提供电源，再通过400v母线为若干负荷提供供电。随着各条出线用电负荷的增加，或者负荷(出线)数量的增加，受一台变压器带载能力的限制，出现了双变压器供电的配电系统模式。在双变压器供电的配电系统模式中又分为双电源供电配置模式和单电源供电配置模式，两种模式都设有400v低压母线，都是由两个400v独立供电单元通过母联开关组成一个配电房供电系统。母联开关的作用：任意一路10kv电源(包括线路和变压器，以及变压器两侧开关)因为故障、检修或者其他任何原因停用失电时，通过合闸母联开关，由另一台变压器为全部负荷供电，所以对于任何一路400v出线的负荷，实际上为双路电源互为备用，能够提供供电可靠性。上述负荷转移操作可以通过手动操作来实现，也有一些配电房和母联开关配套安装有备自投装置自动实现。但是，400v独立供电单元互为配用的配电系统配置模式，通过备自投装置简单地实现了一路电源失电情况下的负荷自动转移时，存在如下问题：
3.(1)设备投资得不到充分利用，为了保证两个400v独立供电单元的互为备用，每一个供电单元只能带其原有供电容量50％以下的负荷，否则就无法实现一路电源失电由单变压器承载全部负荷的设计初衷。也就是说必须存在100％的设计冗余，投资得不到充分利用；
4.(2)存在严重的电能损耗浪费，在这种冗余设计的配电系统配置模式下，正常情况下两台变压器长期处于轻载运行状态，存在着极大的轻载损耗，电能浪费非常严重；
5.(3)存在严重的电网安全风险，当出现时段性和季节性高峰负荷时，每一个独立供电单元的负荷增长到一定程度时，由于没有或者无法预先判断单变压器的承载能力，通过负荷转移实现一路电源失电时由单变压器承载全部负荷，有可能造成该变压器过载，造成严重的配电网安全运行风险；另一种情况：虽然负荷转移操作的瞬间，单变压器能够承载全部负荷，这时如果负荷继续增加或者出现临时性负荷突然增加的情况，也会造成严重的配电网安全运行风险；再一种情况，随着时间的推移和社会发展，每个独立供电单元对应负荷增加，两个400v独立供电单元互为备用事实上不再可行，互为备用的功能失效，有可能造成该变压器过载，造成严重的配电网安全运行风险。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种配电智能运行模式及其控制实现方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
8.一种配电智能运行模式，所述配电智能运行模式包括配电运行控制终端、开关
kh1、开关kl1、开关kh2、开关kl2、母联开关km、a1开关、b1开关、a2开关、b2开关、1#进线、2#进线、1#主变、2#主变、400v母线ⅰ段、400v母线ⅱ段；
9.所述配电运行控制终端用于采集各电气设备的运行数据，通过计算实现控制逻辑，控制开关kh1、开关kl1、开关kh2、开关kl2、母联开关km，以及a1开关、b1开关、a2开关、b3开关的分闸与合闸，完成控制逻辑的执行，实现配电系统各运行状态之间的转换；
10.所述开关kh1、1#主变、开关kl1、400v母线ⅰ段组成1#供电单元，其中开关kh1、开关kl1分别为1#主变的10kv侧开关和400v侧开关；所述开关kh2、2#主变、开关kl2、400v母线ⅱ段组成2#供电单元，其中开关kh2、开关kl2分别为2#主变的10kv侧开关和400v侧开关；所述a1开关、b1开关连接在400v母线ⅰ段，a2开关、b2开关连接在400v母线ⅱ段；所述母联开关km为400v母线ⅰ段和400v母线ⅱ段之间的联络开关。
11.所述配电智能运行模式包括10种系统运行状态，所述10种系统运行状态分别为：双变分列运行状态、1#变单变经济运行状态、2#变单变经济运行状态、1#进线失电运行状态、2#进线失电运行状态、双变分列运行负荷管理状态、1#进线失电负荷管理状态、2#进线失电负荷管理状态、1#供电单元失电负荷管理状态、2#供电单元失电负荷管理状态；
12.所述双变分列运行状态利用变压器减投逻辑转换至1#变单变经济运行状态、2#变单变经济运行状态；所述双变分列运行状态利用备自投逻辑转换至1#进线失电运行状态、2#进线失电运行状态；所述双变分列运行状态利用负荷减载逻辑转换至双变分列运行负荷管理状态；所述1#变单变经济运行状态利用变压器增投逻辑转换至双变分列运行状态；所述1#变单变经济运行状态利用变压器轮投逻辑与2#变单变经济运行状态实现相互转换；所述1#变单变经济运行状态利用备自投逻辑转换至1#进线失电运行状态；所述2#变单变经济运行状态利用变压器增投逻辑转换至双变分列运行状态；所述2#变单变经济运行状态利用备自投逻辑转换至2#进线失电运行状态；所述1#进线失电运行状态利用自复逻辑转换至所述双变分列运行状态、2#变单变经济运行状态；所述1#进线失电运行状态利用负荷减载逻辑转换至1#进线失电负荷管理状态；所述2#进线失电运行状态利用自复逻辑转换至所述双变分列运行状态、1#变单变经济运行状态；所述2#进线失电运行状态负荷减载逻辑转换至2#进线失电负荷管理状态；
13.所述双变分列运行负荷管理状态利用负荷加载逻辑转换至双变分列运行状态；所述1#进线失电负荷管理状态利用负荷加载逻辑转换至1#进线失电运行状态，利用自复逻辑转换至双变分列运行负荷管理状态，利用负荷减载逻辑转换至1#供电单元失电负荷管理状态；所述2#进线失电负荷管理状态利用负荷加载逻辑转换至2#进线失电运行状态，利用自复逻辑转换至双变分列运行负荷管理状态，利用负荷减载逻辑转换至2#供电单元失电负荷管理状态；所述1#供电单元失电负荷管理状态、2#供电单元失电负荷管理状态均利用自复逻辑转换至双变分列运行负荷管理状态。
14.所述双变分列运行状态为配电房配备了两台变压器，两台变压器分列运行，带各自单元负荷，此时配电房处于双变分列运行状态；所述1#变单变经济运行状态为配电房配备了两台变压器，但只有1#进线上的一台变压器在运行，另一台变压器退出运行；所述2#变单变经济运行状态为配电房配备了两台变压器，但只有2#进线上的一台变压器在运行，另一台变压器退出运行；所述1#进线失电运行状态为双路进线中1#进线失电，开关kh1电源侧失压，通过km合闸由2#变压器为全部负荷供电；所述2#进线失电运行状态为双路进线中2#
进线失电，开关kh2电源侧失压，通过km合闸由1#变压器为全部负荷供电；
15.所述双变分列运行负荷管理状态为由于变压器重载、过载的情况，在双变分列运行状态下对负荷进行切除、轮载管理的配电系统运行状态；所述1#进线失电负荷管理状态为1#进线失电运行状态下，2#变压器发生重载、过载，对2#变压器所带负荷进行切除、轮载管理的配电系统运行状态；所述2#进线失电负荷管理状态为2#进线失电运行状态下，1#变压器发生重载、过载，对1#变压器所带负荷进行切除、轮载管理的配电系统运行状态；所述1#供电单元失电负荷管理状态状态为1#进线失电负荷管理状态下，在减载a1开关、b1开关，以及a2开关、b2开关后，2#主变压器依然重载、过载，分闸400v母联开关km的状态；所述2#供电单元失电负荷管理状态状态为2#进线失电负荷管理状态下，在减载a1开关、b1开关，以及a2开关、b2开关后，1#主变压器依然重载、过载，分闸400v母联开关km的状态。
16.所述配电运行控制终端(etu)具有四种类型的控制逻辑：电网安全运行基础逻辑、配电经济运行控制逻辑、保证供电可靠性控制逻辑、负荷管理控制逻辑；
17.所述电网安全运行基础逻辑用于保证电网运行的基础逻辑，包括三和二闭锁控制逻辑、同期捕捉逻辑；
18.所述配电经济运行控制逻辑用于对变压器运行方式切换控制，包括变压器减投逻辑、变压器轮投逻辑和变压器增投逻辑；
19.所述保证供电可靠性控制逻辑用于一路电源失电时的备自投控制逻辑，以及失电恢复后的自复逻辑；
20.所述负荷管理控制逻辑用于变压器过载时的减载控制、减载后的轮载控制，以及过载消除后的加载控制逻辑。
21.所述控制逻辑间的优先级包括：
22.电网安全运行基础逻辑和配电经济运行控制逻辑发生冲突时，放弃配电经济运行控制逻辑；
23.保证供电可靠性控制逻辑和配电经济运行控制逻辑发生冲突时，放弃配电经济运行控制逻辑；
24.电网安全运行基础逻辑和保证供电可靠性控制逻辑发生冲突时，放弃保证供电可靠性控制逻辑。
25.所述电网安全运行基础逻辑包括：
26.设定电网运行的基础逻辑为电网运行安全型考量，在运行状态的转换过程中，一些中间过程存在短时合环运行状态，其环流对电网安全运行的风险不可控制，在不符合合环条件的情况下，避免对双变压器的合环操作；
27.所述三和二闭锁控制逻辑的控制对象为开关kl1、km、开关kl2；
28.三个开关合闸任意一个开关操作前，先判断另外两个开关是否同时处于合的状态，另外两个开关至少有一个开关在分闸状态，则操作继续；否则对开关kl1、开关kl2进行检同期操作，同期捕捉成功，进行合闸操作，否则停止合闸操作；
29.所述同期捕捉逻辑的控制对象为开关kl1、开关kl2、km；参数对象为1#主变和2#主变、电压相角、频率；
30.计算1#主变和2#主变400v侧开关之间的δu、φ、δf，其中，δu代表电压幅值差；φ代表电压相角差；δf代表频率差；对δu、φ、δf分别设置相应阈值，若存在δu、φ、δf
全部小于设定的相应阈值时，同期捕捉成功，任意一个量大于设定的相应阈值，认为同期捕捉失败。
31.配电经济运行的控制参数包括：叠加负载率、经济负载率、安全负载率、经济运行条件判断时长、经济运行启动计时、经济运行轮切周期、经济运行持续时间、重载负载率、重载允许时间、重载持续时间；
32.所述叠加负载率指配电房全部负载和配电房某一台变压器额定负载的比例；
33.在叠加负载率≤安全负载率，且经济运行启动计时≥经济运行条件判断时长时，启动配电经济运行控制逻辑中的变压器减投逻辑；
34.所述经济运行启动计时为一个计时器，当叠加负载率≤安全负载率时开始计时；
35.在叠加负载率≤安全负载率，且经济运行持续时间≥经济运行轮切周期，启动配电经济运行控制逻辑中的变压器轮投逻辑；
36.所述经济运行持续时间为一个计时器，变压器任何一次减投或者轮投完成后开始计时；
37.在负载率≥重载负载率，且重载持续时间≥重载允许时间，认为重载，启动配电经济运行控制逻辑中的变压器增投逻辑；
38.所述重载持续时间为一个计时器，在当负载率≥重载负载率时开始计时；
39.所述变压器减投逻辑包括：
40.在双变分列运行状态下，自动退出一台变压器，配电运行从双变分列运行状态转换到1#变单变经济运行状态或2#变单变经济运行状态；
41.配电运行从双变分列运行状态转换到1#变单变经济运行状态的逻辑过程包括：
42.三和二闭锁控制逻辑检查，检同期，并同期捕捉；
43.如同期捕捉成功，则合闸km，然后依次分闸kl2、kh1，经济运行启动计时清零，返回；
44.如同期捕捉失败，经济运行启动计时不清零，返回；
45.配电运行从双变分列运行状态转换到2#变单变经济运行状态的逻辑过程包括：
46.三和二闭锁控制逻辑检查，检同期，并同期捕捉；
47.如同期捕捉成功，则合闸km，然后依次分闸开关kl1、开关kh2，经济运行启动计时清零，返回；
48.如同期捕捉失败，经济运行启动计时不清零，返回；
49.所述变压器轮投逻辑包括：
50.1#变单变经济运行状态转换至2#变单变经济运行状态：
51.开关kh2合闸；
52.三和二闭锁控制逻辑检查，检同期，并同期捕捉；
53.如同期捕捉成功，则合闸kl2，再依次分闸开关kl1、开关kh1，经济运行持续时间计时清零，返回；
54.如同期捕捉失败，分闸开关kh2，经济运行持续时间计时清零，返回；
55.所述变压器增投逻辑包括：
56.2#变单变经济运行状态转换到双变分列运行状态：
57.初始状态：#1主变投运，开关kh1、开关kl1合闸，2#主变退出，开关kh2、开关kl2合
闸，母联开关合闸；
58.开关kh2合闸；
59.三和二闭锁控制逻辑检查，检同期，并同期捕捉；
60.如同期捕捉成功，则先合闸kl2，再分闸km；
61.如同期捕捉失败，则进行开环倒闸操作，先分闸km，再合闸kl2。
62.所述保证供电可靠性控制逻辑包括：
63.双变分列运行状态的备自投逻辑：
64.双变分列运行状态转换至1#进线失电运行状态；
65.延时分闸开关kl1；合闸km；分闸开关kh1；立即进入负荷减载控制逻辑的检查与执行；
66.双变分列运行状态转换至2#进线失电运行状态；
67.延时分闸开关kl2；合闸km；分闸开关kh2；立即进入负荷减载控制逻辑的检查与执行；
68.1#变单变经济运行状态转换至1#进线失电运行状态：
69.合闸开关kh2；分闸开关kl1，分闸开关kh1；合闸开关kl2；
70.2#变单变经济运行状态转换至2#进线失电运行状态：
71.合闸开关kh1；分闸开关kl2，分闸开关kh2；合闸开关kl1；
72.自复逻辑包括：
73.1#进线失电运行状态转换至2#变单变经济运行状态：
74.置配电运行为2#变单变经济运行状态；
75.2#进线失电运行状态转换至1#变单变经济运行状态：
76.置配电运行为状态1#变单变经济运行状态；
77.1#进线失电负荷管理状态或1#供电单元失电负荷管理状态转换至双变分列运行负荷管理状态：
78.如果km在合闸状态，则分闸km，配电运行转换到双变分列运行负荷管理状态；
79.2#进线失电负荷管理状态或2#供电单元失电负荷管理状态转换至双变分列运行负荷管理状态：
80.如果km在合闸状态，则分闸km，配电运行转换到双变分列运行负荷管理状态。
81.所述负荷管理控制逻辑包括：
82.双变分列运行状态转换至双变分列运行负荷管理状态：
83.切除a1开关，配电系统运行从双变分列运行状态转换至双变分列运行负荷管理状态；
84.计算1#主变负载率，如果负载率≤安全负载率，返回；
85.切除b1开关，返回；
86.双变分列运行负荷管理状态下的负荷轮载逻辑，1#主变过载：
87.若负载率》安全负载率，继续切除原来未切除的负载，返回；
88.若负载率≤安全负载率，将a1开关、b1开关其中一路负载为切除状态，另一路为供电状态；
89.加载原来为切除状态的负载；
90.计算1#变负载率，如果负载率《过载负载率，配电系统运行从双变分列运行负荷管理状态转换到双变分列运行状态，返回；
91.切除原来为供电状态负载，返回。
92.若负载率≤安全负载率，原来a1开关、b1开关二路负载都为切除状态。
93.加载a1开关；
94.计算1#主变负载率，如果负载率《重载负载率，继续加载b1开关；
95.计算1#变负载率，如果负载率《过载负载率，配电系统运行从双变分列运行负荷管理状态转换到双变分列运行状态，返回；
96.切除a1开关，返回；
97.一路电源失电状态下的负荷管理逻辑：
98.1#进线失电运行状态转换到1#进线失电负荷管理状态，1#进线失电运行状态：
99.切除a1开关，配电系统运行从1#进线失电运行状态转换到1#进线失电负荷管理状态；计算2#主变负载率，如果负载率≤安全负载率，返回；切除b1开关；计算2#主变负载率，如果负载率≤安全负载率，返回；切除a2开关；计算2#主变负载率，如果负载率≤安全负载率，返回；切除b2开关；
100.计算2#主变负载率，如果负载率≤安全负载率，返回；切除km，配电系统运行转换为1#供电单元失电负荷管理状态；计算2#主变负载率，如果负载率》安全负载率，返回；加载a2开关；计算2#主变负载率，如果负载率《重载负载率，继续加载b2；计算2#主变负载率；如果负载率《过载负载率，返回；如果负载率≥过载负载率，切除a2开关，返回；
101.1#进线失电负荷管理状态下的负荷轮载逻辑：
102.若负载率》安全负载率：
103.按a1开关、b1开关、a2开关、b2开关的序列顺序，依次切除负荷，每切除一路负载，重新计算2#主变负载率，当负载率≤安全负载率时，返回；a1开关、b1开关、a2开关、b2开关已经全部切除，但是负载率》安全负载率，切除km，配电系统运行转换为1#供电单元失电负荷管理状态；计算2#主变负载率，如果负载率》安全负载率，返回；加载a2开关；计算2#主变负载率，如果负载率《重载负载率，继续加载b2开关；计算2#主变负载率；如果负载率《过载负载率，返回；如果负载率≥过载负载率，切除a2开关，返回；
104.若负载率≤安全负载率：
105.按a1开关、b1开关、a2开关、b2开关的序列顺序,找出分闸状态的全部开关和合闸状态的全部开关，分别记为分闸开关组和合闸开关组；
106.依次合闸分闸开关组开关，每合闸一个开关，重新计算2#主变负载率，直到负载率》重载负载率,或者已经合闸全部开关；
107.依次分闸合闸开关组开关，每分闸一个开关，重新计算2#主变负载率，直到负载率《重载负载率,或者已经分闸全部开关；
108.如果a1开关、b1开关、a2开关、b2开关全部为合闸状态，配电系统运行从1#进线失电负荷管理状态转换到1#进线失电运行状态，返回。
109.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
110.本发明提出了一种配电智能运行模式，解决了现有400v独立供电单元互为备用配置模式存在的问题，通过自动化手段提高设备利用率，增加设备寿命，使设备投资将得到充
分利用；减少变压器轻载损耗，杜绝变压器空载损耗，实现节能降耗；消除原有配电运行方式的运行安全风险。
111.本发明提出了一种配电智能运行模式的控制实现方法，能够针对工矿企业、农村、特殊地区单变压器供电的情况，以及针对具有临时突变性质又允许临时中断的负荷(如充电桩负荷)，和包含分布能源接入的配电系统，进一步实现如下优点：
112.(1)工矿企业、农村季节性负荷控制，并提高配电运行安全性、可靠性，实现节能降耗；
113.(2)实现针对特殊负荷(如具有临时突变性质，但允许临时中断的充电桩负荷)的负荷控制功能，提高配电运行安全性、可靠性，实现节能降耗；
114.(3)和分布能源(如光伏)接入技术相结合，提供一种实现运行节能及电压治理功能的分布式能源接入方案，并提高配电运行安全性、可靠性。
115.(4)本发明提出和备自投装置、配电自动化终端(dtu)、配变融合终端(ttu)、负荷控制装置等一体化集成的配电智能运行控制综合自动化装置技术方案，实现配电房简化设计。
116.本发明，基于400v独立供电单元互为备用配电系统配置模式，结合工矿企业、农村、特殊地区的用电需求，以及分布能源接入的情况，和类似充电桩这些负荷的兴起这一情况(相对来讲，充电桩负荷具有临时突变性质，某个时段负荷特别大(如晚上7、8点钟大量汽车集中充电)，某个时段负荷又一起消失(如凌晨1、2点钟充电已经完成)。分析这些负荷，它们实际没有持续供电的要求，你只要保证第二天上班前(如早上8点)充电完成，它可能并不关心你是晚上8点给它充电还是凌晨1点给它充电，亦即这些负荷是可中断的。考虑最小的设备投资，既能保证配电运行的安全性，又能满足充电桩负荷的电力需求，这方面的研究和应用国内外还未见相关报道)，设计一种全新的配电智能运行方式，并提出一种支持和实现配电智能运行方式的自动化控制方法，属于国际、国内首创。
附图说明
117.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
118.图1是本发明一种配电智能运行模式的逻辑总图；
119.图2是本发明一种配电智能运行模式的双变分列运行状态示意图；
120.图3是本发明一种配电智能运行模式的1#变单变经济运行状态示意图；
121.图4是本发明一种配电智能运行模式的2#变单变经济运行状态示意图；
122.图5是本发明一种配电智能运行模式的1#进线失电运行状态示意图；
123.图6是本发明一种配电智能运行模式的2#进线失电运行状态示意图；
124.图7是本发明一种配电智能运行模式的双变分列运行负荷管理状态示意图；
125.图8是本发明一种配电智能运行模式的1#进线失电负荷管理状态示意图；
126.图9是本发明一种配电智能运行模式的2#进线失电负荷管理状态示意图；
127.图10是本发明一种配电智能运行模式的1#供电单元失电负荷管理状态示意图；
128.图11是本发明一种配电智能运行模式的2#供电单元失电负荷管理状态示意图；
129.图12是本发明一种配电智能运行模式的控制逻辑总框图；
130.图13是本发明一种配电智能运行模式的控制实现方法的经济运行控制逻辑执行流程示意图。
具体实施方式
131.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
132.请参阅图1-图13，在本实施例中：
133.一种配电智能运行模式，所述配电智能运行模式包括配电智能运行模式包括配电运行控制终端、开关kh1、开关kl1、开关kh2、开关kl2、母联开关km、a1开关、b1开关、a2开关、b2开关、1#进线、2#进线、1#主变、2#主变、400v母线ⅰ段、400v母线ⅱ段；
134.所述配电运行控制终端用于采集各电气设备的运行数据，通过计算实现控制逻辑，控制开关kh1、开关kl1、开关kh2、开关kl2、母联开关km，以及a1开关、b1开关、a2开关、b3开关的分闸与合闸，完成控制逻辑的执行，实现配电系统各运行状态之间的转换；
135.所述开关kh1为1#主变10kv侧开关(断路器)；所述kh2为2#主变11kv侧开关(断路器)；所述kl1为1#主变400v侧开关(断路器)；所述kl2为2#主变400v侧开关(断路器)；所述km为400v母线ⅰ段和母线ⅱ段之间的联络开关(断路器)；所述a1为400v母线ⅰ段负荷中的第一组可切除负荷；所述b1为400v母线ⅰ段负荷中的第二组可切除负荷；所述a2为400v母线ⅱ段负荷中的第一组可切除负荷；所述b2为400v母线ⅱ段负荷中的第二组可切除负荷；
136.所述配电智能运行模式包括10种系统运行状态，所述10种系统运行状态分别为：双变分列运行状态、1#变单变经济运行状态、2#变单变经济运行状态、1#进线失电运行状态、2#进线失电运行状态、双变分列运行负荷管理状态、1#进线失电负荷管理状态、2#进线失电负荷管理状态、1#供电单元失电负荷管理状态、2#供电单元失电负荷管理状态；分别对应记为状态1-10；
137.配电智能运行模式将创造这样的应用场景：
138.在一个比较长的时间(比如一个月、几个月，甚至一年、几年)里，电源容量富裕，变压器长期轻载，通过调整两台变压器的运行方式，可以让配电系统运行于经济模式，达到节能降耗的目的。
139.在一天时间里，存在某个特殊的时间段，用电负荷超过电源供电能力，变压器过载超过极限，通过切除部分特殊负荷，让变压器回归到安全负载率以下运行，达到电网安全运行的目的。
140.电网发生事故，一路电源失电时，其所带负荷马上转移到另一路电源上，保证了对用户的可靠供电。
141.配电运行控制终端(etu)功能设计
142.数据采集和遥控输出功能
143.etu具有数据采集功能，采集以下数据：
144.遥测数据
145.kl1、kl2的三相电压ua、ub、uc
146.kl1、kl2的三相电流ia、ib、ic
147.kl1、kl2的电网频率f1、f2
148.kl1、kl2的的电压相位φ1、φ2
149.kh1、kh2进线侧ua、ub、uc(如果能提供10kv进线带电指示状态，该遥测采集可以不要)
150.开关和刀闸状态
151.kh1、kh2本地远方状态、开关状态、储能状态、上隔离刀闸状态、下隔离刀闸状态、接地刀闸状态；
152.kl1、kl2本地远方状态、开关状态、储能状态；
153.km本地远方状态、开关状态、储能状态；
154.a1、b1和a2、b2开关状态。
155.带电指示状态
156.10kv进线带电指示状态(如果能采集kh1、kh2进线侧ua、ub、uc，该状态量可以不要)
157.etu可以直接采集上述数据。如果配电房已经配备了dtu、ttu等具有数据采集功能的自动化设备，也可以以通信方式通过这些自动化设备采集上述数据。
158.控制输出功能
159.etu具有控制输出功能，能对以下开关能实施分合遥控操作：
160.kh1、kh2、kl1、kl2、km；
161.a1、b1、a2、b2。
162.数据采集和遥控输出汇总
163.配电智能运行控制算法
164.配电智能运行控制算法，或者叫控制逻辑，是etu最核心的功能。etu具有三种类型的控制逻辑：
165.电网安全运行基础逻辑
166.保证电网运行的基础逻辑，包括三和二闭锁控制逻辑、同期捕捉逻辑。
167.配电经济运行控制逻辑
168.主要是变压器运行方式切换控制，包括变压器减投逻辑、变压器轮投逻辑和变压器增投逻辑。
169.保证供电可靠性控制逻辑
170.一路电源失电时的备自投控制逻辑，以及失电恢复后的自复逻辑。
171.负荷管理控制逻辑
172.包括变压器过载时的减载控制、减载后的轮载控制，以及过载消除后的加载控制等逻辑。
173.通信和信息交互功能
174.和主站通信功能
175.etu具有和配电主站通信的功能。和主站通信的物理通道可以是光纤、4g/5g、载波等不同方式。所以，etu应该具备网络、rs232/485等通信口。通信规约拟采用iec101、iec104等电力通信规约。
176.和dtu、ttu级联通信
177.etu不一定直接和主站通信，而是和dtu、ttu级联，作为dtu、ttu的从设备间接和主站通信。
178.和现场设备通信
179.etu应该配备rs485串口，或者现场总线(如can)等，能通过通信方式采集数据，例如和电度表通信、和其他只能仪表通信。
180.配电系统运行状态
181.状态1：双变分列运行状态
182.配电房配备了两台变压器，两台变压器分列运行，带各自单元负荷，配电房处于双变分列运行方式，或双变分列运行状态，见图2。
183.状态2：1#变单变经济运行状态
184.负荷较轻，虽然配电房配备了两台变压器，但是只要投入其中一台变压器(另一台变压器退出)，就能为全部负荷供电。这时，因为另一台变压器退出运行，避免了轻载和空载损耗，即为单变经济运行状态。经济运行状态是在配电系统正常情况下为了降低配电损害主动选择的一种运行状态，见图3。
185.状态3：2#变单变经济运行状态
186.图4为2#变单变经济运行方式。
187.状态4：1#进线失电运行状态
188.双路进线中任意一路进线(电源)失电时，不得不用另一路进线带两段400v母线的全部负荷。不同于状态2、状态3的主动选择，它属于事故状态下的非正常运行状态。
189.图5，1#进线失电，kh1电源侧失压，通过km合闸由2#变为全部负荷供电。
190.状态5：2#进线失电运行状态
191.图6，2#进线失电，kh2电源侧失压，通过km合闸由1#变为全部负荷供电。
192.状态6：双变分列运行负荷管理状态，见图7；
193.配电系统处于双变分列运行状态(状态1)，任意一台变压器，或者全部两台变压器发生重载、过载，这时必须切除部分负荷。由于变压器重载、过载，双变分列运行状态下对负荷进行切除、轮载管理的配电系统运行状态，为状态6：双变分列运行负荷管理状态。
194.状态7：1#进线失电负荷管理状态
195.状态4的1#进线失电运行状态下，2#变发生重载、过载，这时必须切除部分负荷，对2#变所带负荷进行切除、轮载管理的配电系统运行状态，为状态7：1#进线失电负荷管理状态。
196.图8，km合闸状态，1#进线失电(kh1电源侧失压)，2#变为全部负荷供电。
197.状态8：2#进线失电负荷管理状态
198.状态5的2#进线失电运行状态下，1#变发生重载、过载，这时必须切除部分负荷，对1#变所带负荷进行切除、轮载管理的配电系统运行状态，为状态8：2#进线失电负荷管理状态。
199.图9，km合闸状态，2#进线失电(kh2电源侧失压)，1#变为全部负荷供电。
200.状态9：1#供电单元失电负荷管理状态
201.状态7的1#进线失电负荷管理状态，在减载a1、b1，以及a2、b2后，2#主变依然重载、
过载，这时必须分闸400v母联开关km，配电运行从状态7转换为状态9：1#供电单元失电负荷管理状态。
202.图10，km分闸状态，1#进线失电(kh1电源侧失压)，2#变为全400v母线ⅱ段的负荷供电。
203.状态10：2#供电单元失电负荷管理状态
204.状态8的2#进线失电负荷管理状态，在减载a1、b1，以及a2、b2后，1#主变依然重载、过载，这时必须分闸400v母联开关km，配电运行从状态8转换为状态10：2#供电单元失电负荷管理状态。
205.图11，km分闸状态，2#进线失电(kh2电源侧失压)，1#变为全400v母线ⅰ段的负荷供电。
206.配电智能运行基本原则
207.配电智能运行模式，以保证电网运行安全为前提，并且不能因为追求经济性而影响供电可靠性(或用户用电体验)。配电智能运行控制逻辑的基本原则如下：
208.电网运行安全性和配电运行经济性发生冲突时，放弃经济性。如非同期合环会严重影响电网运行的安全，必须避免。
209.供电可靠性(或用户用电体验)和配电运行经济性发生冲突时，放弃经济性。如对用户供电的瞬间中断，会严重影响用户用电体验，必须避免。
210.电网运行安全性和供电可靠性(或用户用电体验)发生冲突时，放弃供电可靠性(或用户用电体验)。如用电负荷过大造成变压器严重过载时，必要时可以间断性或者持续地切除部分负荷，以保证电网运行安全。
211.针对配电运行模式，共有4类控制逻辑：
212.电网安全运行基础逻辑
213.电网运行安全型考量
214.配电房选择不恰当的运行方式，或者进行不当操作，会给整个电网带来安全风险。针对配电运行模式，在运行状态的转换过程中，一些中间过程存在短时合环运行状态，其环流对电网安全运行的风险不可控制，所以必须设定电网安全运行基础逻辑，在不符合合环条件的情况下，避免对双电源(双变压器)的合环操作。
215.三和二闭锁控制逻辑
216.控制对象：kl1、mk、kl2。
217.控制逻辑：三个开关总，合闸任意一个开关操作前，先判断另外两个开关是否同时处于合的状态。另外两个开关至少有一个开关在分状态，则操作继续。否则对kl1、kl2两个开关进行检同期操作。同期捕捉成功，进行合闸操作，否则停止合闸操作。
218.同期捕捉逻辑
219.控制对象：kl1、kl2、km。
220.参数对象：1#主变和2#主变400v侧电压幅值、电压相角、频率。
221.控制逻辑：计算1#主变和2#主变400v侧开关之间的δu(电压幅值差)、φ(电压相角差)、δf(频率差)，它们全部小于设定值时，同期捕捉成功，任意一个量大于设定值，认为同期捕捉失败。
222.配电经济运行控制逻辑
223.配电运行的经济性考量
224.变压器运行在不同负载率，其电能转换效率是不一样的，在某一个负载率下运行，其损耗(铜损和铁损)的比例最小。损耗比例最小时对应的变压器负载率即为该变压器的经济负载率。不同变压器有不同的经济负载率，大致在75％～85％范围之间。配电智能运行控制的目的之一，就是尽量让变压器在经济负载率附近运行。
225.在双供电单元配电系统，状态1双变压器分列运行时，两台变压器都处于轻载状态，都存在较大的轻载损耗。转换为状态2、状态3的单变经济运行状态，运行变压器负载率在经济负载率附近，损耗比例最小，而另一台变压器由于退出与性，避免了空载损耗。所以，状态2、状态3的单变经济运行状态，是着眼于整个配电房，达到节能降耗的目的。
226.配电经济运行控制逻辑的执行周期为几天到几十天。如变压器减投逻辑和增投逻辑，每天检查一次执行条件，连续若干天满足条件，才执行相应操作。至于变压器轮投逻辑，一般持续一个月(30天)以上才执行相应操作。
227.四种逻辑执行周期如下(如图12所示)：
228.电网安全运行基础逻辑，在其他逻辑执行需要时，无执行周期；
229.配电经济运行控制逻辑，一天执行一次。日和月级别执行周期，影响安全性和可靠性时随时停止；
230.配电可靠运行控制逻辑，电源失电时，秒级别；
231.负荷管理控制逻辑，变压器过载时，分钟和小时级别。
232.其中，以经济运行控制逻辑执行流程为例，见图13
233.变压器减投逻辑
234.状态1依据变压器减投逻辑转换到状态状态2或者状态3。
235.初始状态：配电系统运行于状态1(双变分列运行状态)。
236.逻辑执行条件：叠加负载率≤安全负载率，且经济运行启动计时≥经济运行条件判断时长。
237.逻辑执行结果：自动退出一台变压器(默认2#退出，1#运行)，配电运行从状态1转换到状态2(1#变单变经济运行方式)/或者转换到状态3(2#变单变经济运行方式)。
238.逻辑执行过程(以状态1转换到状态2例)：
239.三和二闭锁检查，检同期，并同期捕捉；
240.如同期捕捉成功，则合闸km，然后依次分闸kl2、kh1，经济运行启动计时清零，返回；
241.如同期捕捉失败，经济运行启动计时不清零，返回。
242.变压器轮投逻辑
243.状态2和状态3之间依据变压器轮投逻辑进行转换。以状态2转换到状态3为例说明如下：
244.初始状态：#1主变投运(kh1、kl1合闸状态)，2#主变退出(kh2、kl2分闸状态)。
245.逻辑执行条件：叠加负载率≤安全负载率，且经济运行持续时间≥经济运行轮切周期，
246.逻辑执行结果：配电运行从状态2转换到状态3。
247.逻辑控制过程：
248.kh2合闸；
249.三和二闭锁检查，检同期，并同期捕捉；
250.如同期捕捉成功，则合闸kl2，再依次分闸kl1、kh1，经济运行持续时间计时清零，返回；
251.如同期捕捉失败，分闸kh2，经济运行持续时间计时清零，返回。
252.变压器增投逻辑
253.状态2、状态3为单变经济运行状态，依据变压器增投逻辑转换到状态1(双变分列运行状态)。以状态2转换到状态1进行说明：
254.初始状态：#1主变投运(kh1、kl1合闸)，2#主变退出(kh2、kl2合闸)，母联开关合闸。
255.逻辑执行条件：叠加负载率≥重载负载率，重载持续时间≥重载允许时间。
256.逻辑执行结果：2#主变投入运行，配电系统从状态2转化为状态1(双变分列运行状态)。
257.逻辑控制过程：
258.kh2合闸；
259.三和二闭锁检查，检同期，并同期捕捉；
260.如同期捕捉成功，则先合闸kl2，再分闸km；
261.如同期捕捉失败，则进行开环倒闸操作，先分闸km，再合闸kl2。
262.配电可靠运行控制逻辑
263.配电运行的供电可靠性考量
264.双供电单元配电系统的目的之一，是通过两路电源的互为备用，实现一路电源失电的情况下，其对应负荷依然能得到供电。
265.配电可靠运行控制逻辑没有对应的执行周期，在电源失电的情况下，应该立即执行，以尽快恢复失电负荷的供电。
266.分列运行状态的备自投逻辑
267.状态1转换到状态4
268.初始状态：配电系统处于状态1(双变分列运行状态)。
269.启动条件：1#主变失电(1#进线10kv带电指示yx＝0)。
270.逻辑执行结果：配电运行从状态1转换到状态4(1#进线失电运行状态)
271.逻辑控制过程：
272.延时分闸kl1；
273.合闸km；
274.分闸kh1；
275.立即进入负荷减载控制逻辑的检查与执行。
276.状态1转换到状态5
277.初始状态：配电系统处于状态1(双变分列运行状态)。
278.启动条件：2#主变失电(1#进线10kv带电指示yx＝0)。
279.逻辑执行结果：配电运行从状态1转换到状态4(1#进线失电运行状态)。
280.逻辑控制过程：
281.延时分闸kl2；
282.合闸km；
283.分闸kh2；
284.立即进入负荷减载控制逻辑的检查与执行。
285.单变运行状态的备自投逻辑
286.状态2转换到状态4
287.初始状态：配电系统处于状态2(1#变单变经济运行状态)。
288.启动条件：1#主变失电(1#进线10kv带电指示yx＝0)。
289.逻辑执行结果：全部负载应转移到2#变，配电运行从状态2转换到状态4(1#进线失电运行状态)。
290.逻辑控制过程：
291.合闸kh2；
292.分闸kl1，分闸kh1；
293.合闸kl2。
294.状态3转换到状态5
295.初始状态：配电系统处于状态3(2#变单变经济运行状态)。
296.启动条件：2#主变失电(2#进线10kv带电指示yx＝0)。
297.逻辑执行结果：全部负载应转移到1#变，配电运行从状态3转换到状态5(2#进线失电运行状态)。
298.逻辑控制过程：
299.合闸kh1；
300.分闸kl2，分闸kh2；
301.合闸kl1。
302.非负荷管里状态的自复逻辑
303.状态4转换到状态3
304.初始状态：配电系统处于状态4(2#变单变经济运行状态)。
305.启动条件：1#进线恢复供电(1#进线10kv带电指示yx＝1)。
306.逻辑执行结果：配电运行从状态4转换到状态3(2#变单变经济运行状态)。
307.逻辑控制过程：
308.置配电运行为状态3(2#变单变经济运行状态)。
309.状态5转换到状态2
310.初始状态：配电系统处于状态5(1#变单变经济运行状态)。
311.启动条件：2#进线恢复供电(2#进线10kv带电指示yx＝1)。
312.逻辑执行结果：配电运行从状态5转换到状态2(1#变单变经济运行状态)。
313.逻辑控制过程：
314.置配电运行为状态2(1#变单变经济运行状态)。
315.负荷管里状态的自复逻辑
316.状态7或者状态9转换到状态6
317.初始状态：配电系统处于状态7(1#进线失电负荷管理状态)，或者状态9(1#供电单
元失电负荷管理状态)。
318.启动条件：1#进线恢复供电(1#进线10kv带电指示yx＝1)。
319.逻辑执行结果：配电运行转换到状态6(双变分列运行负荷管理状态)。
320.逻辑控制过程：
321.如果km在合闸状态，则分闸km，配电运行转换到状态6。
322.进入“分列运行状态下的负荷管理逻辑”。
323.状态8或者状态10转换到状态6
324.初始状态：配电系统处于状态8(2#进线失电负荷管理状态)，或者状态10(2#供电单元失电负荷管理状态)。
325.启动条件：2#进线恢复供电(2#进线10kv带电指示yx＝1)。
326.逻辑执行结果：配电运行转换到状态6(双变分列运行负荷管理状态)。
327.逻辑控制过程：
328.如果km在合闸状态，则分闸km，配电运行转换到状态6。
329.进入“分列运行状态下的负荷管理逻辑”。
330.负荷管理控制逻辑
331.供电容量和用电需求的平衡考量
332.供电容量不足，无法满足用电需求，为了保证电网运行安全，最常规的做法是拉闸限电。拉闸限电给国民经济以及人们日常生活的带来的不利影响是十分巨大的。引进负荷管理控制逻辑，是基于供电容量和用电需求的平衡考量，只针对一些特殊的负荷(如充电桩负荷)进行限电控制，同时通过轮载控制让这些负荷又能得到用电机会。
333.负荷管理控制逻辑以变压器重载、过载作为启动条件，重载、过载一旦消失，负荷管理控制逻辑不再执行。
334.负荷管理控制逻辑启动后，相应的减载、轮载和加载逻辑的执行周期，一般设定为30分钟到2小时。
335.负荷管理控制逻辑相关参数
336.分列运行状态下的负荷管理逻辑
337.状态1转换到状态6(负荷减载)
338.初始状态：配电系统运行于状态1(双变分列运行状态)。
339.启动条件：任意一台变压器或者全部变压器过载(负载率≥过载载率，过载持续时间≥过载允许时间)。
340.逻辑执行结果：配电系统运行从状态1转换到状态6(双变分列运行负荷管理状态)。
341.逻辑控制过程(以1#主变过载为例)：
342.切除a1，配电系统运行从状态1转换到状态6(双变分列运行负荷管理状态)；
343.计算1#变负载率，如果(负载率≤安全负载率)，返回；
344.切除b1，返回。
345.状态6下的负荷轮载逻辑
346.初始状态：配电系统运行于状态6(双变分列运行负荷管理状态)。
347.启动条件：每间隔“负荷管理周期”启动执行一次。
348.逻辑执行结果：实现负荷轮流加载，或者实现负荷减载使配电系统运行从状态6转换到状态1。
349.逻辑控制过程(以1#主变过载为例)：
350.情况1：负载率》安全负载率
351.继续切除原来未切除的负载，返回。
352.情况2：负载率≤安全负载率，原来a1、b1其中一路负载为切除状态，另一路为供电状态。
353.加载原来为切除状态的负载；
354.计算1#变负载率，如果(负载率《过载负载率)，配电系统运行从状态6转换到状态1，返回；
355.切除原来为供电状态负载，返回。
356.情况3：负载率≤安全负载率，原来a1、b1二路负载都为切除状态。
357.加载a1；
358.计算1#变负载率，如果(负载率《重载负载率)，继续加载b1；
359.计算1#变负载率，如果(负载率《过载负载率)，配电系统运行从状态6转换到状态1，返回；
360.切除a1，返回。
361.一路电源失电状态下的负荷管理逻辑
362.状态4转换到状态7(负荷减载)
363.初始状态：配电系统运行于状态4(1#进线失电运行状态)。
364.启动条件：2#主变过载(负载率≥过载载率，过载持续时间≥过载允许时间)。
365.逻辑执行结果：配电系统运行从状态4转换到状态7(1#进线失电负荷管理状态)。
366.逻辑控制过程：
367.切除a1，配电系统运行从状态4转换到状态7(1#进线失电负荷管理状态)；
368.计算2#变负载率，如果(负载率≤安全负载率)，返回；
369.切除b1；
370.计算2#变负载率，如果(负载率≤安全负载率)，返回；
371.切除a2；
372.计算2#变负载率，如果(负载率≤安全负载率)，返回；
373.切除b2；
374.计算2#变负载率，如果(负载率≤安全负载率)，返回；
375.切除km，配电系统运行转换为状态9(1#供电单元失电负荷管理状态)；
376.计算2#变负载率，如果(负载率》安全负载率)，返回；
377.加载a2；
378.计算2#变负载率，如果(负载率《重载负载率)，继续加载b2；
379.计算2#变负载率；
380.如果(负载率《过载负载率)，返回；
381.如果(负载率≥过载负载率)，切除a2，返回。
382.状态7下的负荷轮载逻辑
383.初始状态：配电系统运行于状态7(1#进线失电负荷管理状态)。
384.启动条件：每间隔“负荷管理周期”启动执行一次。
385.逻辑执行结果：实现负荷轮流加载，或者实现负荷减载，配电系统运行从状态7转换到状态4。
386.逻辑控制过程：
387.情况1：负载率》安全负载率
388.按[a1、b1、a2、b2]开关序列顺序，依次切除负荷，每切除一路负载，重新计算2#变负载率，当(负载率≤安全负载率)时，返回；
[0389]
[a1、b1、a2、b2]已经全部切除，但是(负载率》安全负载率)，切除km，配电系统运行转换为状态9(1#供电单元失电负荷管理状态)；
[0390]
计算2#变负载率，如果(负载率》安全负载率)，返回；
[0391]
加载a2；
[0392]
计算2#变负载率，如果(负载率《重载负载率)，继续加载b2；
[0393]
计算2#变负载率；
[0394]
如果(负载率《过载负载率)，返回；
[0395]
如果(负载率≥过载负载率)，切除a2，返回。
[0396]
情况2：负载率≤安全负载率
[0397]
按[a1、b1、a2、b2]开关序列顺序,找出分闸状态的全部开关和合闸状态的全部开关，分别为[分闸开关组]和[合闸开关组]；
[0398]
依次合闸[分闸开关组]开关，每合闸一个开关，重新计算2#变负载率，直到(负载率》重载负载率),或者已经合闸全部开关；
[0399]
依次分闸[合闸开关组]开关，每分闸一个开关，重新计算2#变负载率，直到(负载率《重载负载率),或者已经分闸全部开关；
[0400]
如果a1、b1、a2、b2开关全部为合闸状态，配电系统运行从状态7转换到状态4，返回。
[0401]
状态5转换到状态8(负荷减载)
[0402]
等同于“4转换到状态7(负荷减载)”。
[0403]
状态8下的负荷轮载逻辑
[0404]
等同于“状态7下的负荷轮载逻辑”。
[0405]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0406]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。