一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法及系统与流程

1.本发明涉及电力系统备用电源自动投切技术领域，尤其涉及一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法及系统。


背景技术：

2.与典型的单母线两分段不同，超导电缆接入采用多分段结构后，母线失电故障情形多样，使得备投控制更为复杂。
3.单段母线失电情况下，不涉及备用电源为多段母线备用供电问题。因此，备投控制除需防止失电母线同时向两侧带电母线备投形成电磁环网外，其重点是根据失电母线段所带负荷容量以及备用电源所具有的容量裕度，合理选择备投电源，同时还需避免过载联切负荷，以提高复电率。
4.然而，现有的备自投控制方法，适用于母线多分段复杂接线的电网场景中，却缺乏超导电缆接入的多分段环形接线的电网场景。因此，亟需一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法，可合理选择备投电源，还能避免过载联切负荷情况发生，提高供电可靠性与连续性。


技术实现要素：

5.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法及系统，可合理选择备投电源，还能避免过载联切负荷情况发生，提高供电可靠性与连续性。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法，用于变电站母线接入超导电缆的多分段结构的电网上，所述方法包括以下步骤：
7.获取失电母线及其相邻侧的未失电母线；
8.若所获取的未失电母线仅为失电母线相邻一侧的单条未失电母线，且该单条未失电母线的进线不为接入的超导电缆时，根据对应该单条未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出该单条未失电母线的负荷裕度，并待判定出该单条未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择该单条未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
9.其中，所述方法进一步包括：
10.若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且其中一条未失电母线的进线不为接入的超导电缆，另一条未失电母线的进线为接入的超导电缆时，根据对应不接入超导电缆的未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度，并待判定出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择不接入超导电缆的未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
11.其中，所述方法进一步包括：
12.若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且这两条未失电母线的进线均不为接入的超导电缆时，根据对应两条未失电母线各自所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出这两条未失电母线的负荷裕度，并待判定出这两条未失电母线之中至少有一条的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线之中负荷裕度最大的直接备投，以实现失电母线恢复供电。
13.其中，所述方法进一步包括：
14.若判定出这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率，且这两条未失电母线中至少一条与这两条未失电母线之外的相应一条未失电母线共用同一进线时，取共用进线之一，将所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷进行转供，以使这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电；或
15.取共用进线之全部，将全部所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷均进行转供，以使这两条未失电母线的负荷裕度均大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，可选择这两条未失电母线之中任一条未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电。
16.其中，所述方法进一步包括：
17.若取共用进线之全部，且全部所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷均进行转供，仍使得这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率时，根据失电母线失电前的所预先设置的负荷功率以及这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的进线容量和负荷功率，计算出过负荷率，并将所述过负荷率与预设的过载率进行对比，且进一步根据对比结果，选择相应的负荷切换模式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；其中，所述负荷切换模式为备投后联切负荷方式或综合有预切负荷与备投后联切负荷的方式。
18.其中，所述方法进一步包括：
19.通过公式计算出过负荷率η；其中，li为失电母线失电前所预先设置的负荷功率；δs为这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的负荷裕度，且δs＝s
n-ln；sn为这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的进线容量；ln为这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的所预先设置的负荷功率；
20.若所述过负荷率η(i)≤所述预设的过载率η
set
，则选择备投后联切负荷方式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；
21.若所述过负荷率η(i)》所述预设的过载率η
set
，则选择综合有预切负荷与备投后联切负荷的方式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；其中，预切负荷量为δl＝(l
i-δs)-η
set
sn。
22.本发明实施例还提供了一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制系统，用于变电站母线接入超导电缆的多分段结构的电网上，包括：
23.母线获取单元，用于获取失电母线及其相邻侧的未失电母线；
24.第一备投控制单元，用于若所获取的未失电母线仅为失电母线相邻一侧的单条未
失电母线，且该单条未失电母线的进线不为接入的超导电缆时，根据对应该单条未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出该单条未失电母线的负荷裕度，并待判定出该单条未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择该单条未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
25.其中，还包括：
26.第二备投控制单元，用于若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且其中一条未失电母线的进线不为接入的超导电缆，另一条未失电母线的进线为接入的超导电缆时，根据对应不接入超导电缆的未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度，并待判定出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择不接入超导电缆的未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
27.其中，还包括：
28.第三备投控制单元，用于若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且这两条未失电母线的进线均不为接入的超导电缆时，根据对应两条未失电母线各自所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出这两条未失电母线的负荷裕度，并待判定出这两条未失电母线之中至少有一条的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线之中负荷裕度最大的直接备投，以实现失电母线恢复供电。
29.其中，还包括：
30.第四备投控制单元，用于若判定出这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率，且这两条未失电母线中至少一条与这两条未失电母线之外的相应一条未失电母线共用同一进线时，取共用进线之一，将所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷进行转供，以使这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电；或
31.取共用进线之全部，将全部所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷均进行转供，以使这两条未失电母线的负荷裕度均大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，可选择这两条未失电母线之中任一条未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电。
32.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
33.本发明适用于变电站母线接入超导电缆的多分段结构的电网上，综合利用未失电母线的进线是否接入超导电缆的情况，以及未失电母线的负荷裕度是否大于等于失电母线失电前的负荷功率，用以分区间的合理选择备投电源，还能避免过载联切负荷情况发生，提高供电可靠性与连续性。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
35.图1为本发明实施例提供的一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法的流程图；
36.图2为本发明实施例提供的一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法中变电站母线接入超导电缆的多分段结构的电网的结构示意图；
37.图3为图2的局部结构的应用场景图；
38.图4为图3中单母线失电的备自投控制逻辑图；
39.图5为本发明实施例提供的一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制结构示意图。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
41.如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法，用于变电站母线接入超导电缆的多分段结构的电网上(请参见图2所示)，所述方法包括以下步骤：
42.步骤s1、获取失电母线及其相邻侧的未失电母线；
43.具体过程为，首先，通过母线上电压互感器与母线进线电流互感器实时采样计算各母线段电压、各进线电流以及各母线的负荷，并存储计算值；采集qf01～qf0n与qf12～qfn(n 1)开关的通断状态；记录每一母线所设进线开关的通断状态及各自与相邻母线之间所连母联分段开关的通断状态。根据说明需要，将母线从左至右依次编号为1m、2m、
……
、im、(i 1)m、
……
、nm，im进线开关编号为qf0i，im与(i 1)m间母联分段开关编号为qfi(i 1)。
44.应当说明的是，在步骤s1之前，还包括以下步骤：在每一母线所设的进线开关均闭合以及每一母线所连母联分段开关均断开时，获取每一母线的负荷作为每一母线的预设负荷功率以及获取每一母线所连进线的预设进线容量。
45.在一个实施例中，记录im母线电压u(i)储存于数组{u(k)}；记录im进线电流i(i)储存于数组{i(k)}；记录im负荷功率储存于数组{l(k)}；记录各支路进线容量(即变电站的预设供电容量)作为预设值储存于数组{s(i)}。
46.检测全部进线开关的通断状态，记录于数组{qf0(k)}，若im进线开关qf0i断开，则qf0(i)＝0；反之，qf0(i)＝1；检测全部母联分段开关的通断状态，记录于数组{qf(k)}，若im与(i 1)m间母线分段开关qfi(i 1)断开，则qf(i)＝0；反之，qf(i)＝1。
47.同时，设置以下数组储存备自投选择的过程信号：母线失电标志字数组{m(k)}，元素m(k)＝1表示im母线失电；负荷裕度数组{δs(k)}，元素δs(i)记录im母线负荷裕度。
48.其次，遍历所有母线的电压及其对应的进线电流，将电压小于预设的电压阈值且进线电流小于预设的电流阈值的母线均认定为失电母线，并将除失电母线之外的其他剩余母线均认定为未失电母线。因此，可以遍历得到失电的单段母线im及其相邻侧的一条未失电母线(i-1)m或(i 1)m；或者得到两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m。
49.例如，比较u(i)与电压阈值u
set
，i(i)与电流阈值i
set
，若u(i)《u
set
且i(i)《i
set
，则
判断im母线为失电母线，并置母线失电标志字m(i)＝1；否则，判断im母线为未失电母线；若全部m(i)＝0，则无失电母线，结束检测。其中，u
set
和i
set
为事先给定的整定值，典型值可分别取为0.1un和0.04in。
50.步骤s2、若所获取的未失电母线仅为失电母线相邻一侧的单条未失电母线，且该单条未失电母线的进线不为接入的超导电缆时，根据对应该单条未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出该单条未失电母线的负荷裕度，并待判定出该单条未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择该单条未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
51.具体过程为，在失电的单段母线im相邻侧仅有一条未失电母线(i 1)m，且该单条未失电母线(i 1)m的进线不为接入的超导电缆时，计算出该单条未失电母线(i 1)m的负荷裕度δs(i 1)＝s(i 1)-l(i 1)；其中，s(i 1)为该单条未失电母线(i 1)m的预设进线容量；l(i 1)为该单条未失电母线(i 1)m的预设负荷功率。
52.当δs(i 1)≥l(i)时，则该单条未失电母线(i 1)m直接备投，以实现失电母线im恢复供电；其中，l(i)为失电母线im的预设负荷功率。可以理解的是，未失电母线(i 1)m若接入的进线为超导电缆或负荷裕度δs(i 1)《l(i)，则无法备投，不能实现失电母线im恢复供电。
53.在本发明实施例中，若失电母线im两侧均有备投电源，即存在两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m，则需判断这两条未失电母线是否有接入超导电缆；若有一条，则在不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线im的预设负荷功率l(i)时，选择这条不接入超导电缆的未失电母线为备用电源进行备投。应当说明的是，若这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m都有超导电缆是无法备投，不能实现失电母线im恢复供电的。
54.因此，若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且其中一条未失电母线的进线不为接入的超导电缆，另一条未失电母线的进线为接入的超导电缆时，根据对应不接入超导电缆的未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度，并待判定出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择不接入超导电缆的未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
55.具体过程为，在失电的单段母线im相邻侧有两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m，且未失电母线(i-1)m的进线不为接入的超导电缆，未失电母线(i 1)m的进线为接入的超导电缆时，舍弃接入超导电缆的未失电母线(i 1)m，并计算出未失电母线(i-1)m的负荷裕度δs(i-1)＝s(i-1)-l(i-1)；其中，s(i-1)为未失电母线(i-1)m的预设进线容量；l(i-1)为未失电母线(i-1)m的预设负荷功率。
56.当δs(i-1)≥l(i)时，则未失电母线(i-1)m直接备投，以实现失电母线im恢复供电。
57.在本发明实施例中，若失电母线im两侧均有备投电源，即存在两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m，则需判断这两条未失电母线是否有接入超导电缆；若都没有，则在确定两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m的负荷裕度都大于等于失电母线im的预设负荷功率l(i)时，可选择负荷裕度最大的未失电母线为备用电源进行备投。
58.因此，若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且这两条
未失电母线的进线均不为接入的超导电缆时，根据对应两条未失电母线各自所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出这两条未失电母线的负荷裕度，并待判定出这两条未失电母线之中至少有一条的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线之中负荷裕度最大的直接备投，以实现失电母线恢复供电。
59.具体过程为，在失电的单段母线im相邻侧有两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m，且这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m的进线均不为接入的超导电缆时，分别计算出未失电母线(i-1)m和(i 1)m的负荷裕度δs(i-1)＝s(i-1)-l(i-1)、δs(i 1)＝s(i 1)-l(i 1)。
60.当δs(i-1)≥l(i)、δs(i 1)≥l(i)且δs(i 1)》δs(i-1)时，则未失电母线(i 1)m直接备投，以实现失电母线im恢复供电；反之，当δs(i-1)≥l(i)、δs(i 1)≥l(i)且δs(i 1)《δs(i-1)时，则未失电母线(i-1)m直接备投，以实现失电母线im恢复供电。
61.在本发明实施例中，若失电母线im两侧均有备投电源，即存在两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m，且这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m都没有接入超导电缆，但这两条未失电母线的负荷裕度都不满足要求，则需要根据这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m的连接结构，可优先考虑是否具有负荷均分功能，增加备用电源负荷裕度，尽量避免联切负荷风险。
62.因此，若判定出这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率，且这两条未失电母线中至少一条与这两条未失电母线之外的相应一条未失电母线共用同一进线时，取共用进线之一，将所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷进行转供，以使这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电；或
63.取共用进线之全部，将全部所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷均进行转供，以使这两条未失电母线的负荷裕度均大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，可选择这两条未失电母线之中任一条未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电。
64.具体过程为，在这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m的负荷裕度均小于失电母线im失电前所预先设置的负荷功率l(i)，即δs(i-1)《l(i)且δs(i 1)《l(i)，确定这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m中至少一条是否存在与这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m之外的相应一条未失电母线共用同一进线。例如，对于低压侧分支型变压器所接母线段，未失电母线(i 1)m和另一条未失电母线(i 2)m共用同一进线。又如，对于低压侧分支型变压器所接母线段，未失电母线(i 1)m和另一条未失电母线(i 2)m共用同一进线，且未失电母线(i-1)m和另一条未失电母线(i-2)m共用同一进线。
65.(1)若仅有一条共用进线的情况下，将所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷(即除这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m之外的未失电母线)进行转供，以使这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电。例如，未失电母线(i 1)m和另一条未失电母线(i 2)m共用同一进线，在未失电母线(i 2)m由相邻的未失电母线(i 3)m转供之后，则未失电母线(i 1)m的负荷裕度为其与未失电母线(i 2)m的负荷裕度之和，且在所得之和大于等于失电母线im失电前所预先设置的负荷功率l(i)之后，选择未失电母线(i 1)m备投，以实现失电母线im恢复供电。
66.(2)若有两条共用进线的情况下：
67.(21)取其中一条进线连接的未失电母线(除这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m之外的未失电母线，如未失电母线(i 2)m)进行转供，若满足上述(1)的情况，则可以使得这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线(如，未失电母线(i 1)m)备投，以实现失电母线im恢复供电；
68.若不满足上述(1)的情况，则继续取另一条进线连接的未失电母线(除这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m之外的未失电母线，如未失电母线(i-2)m)进行转供，来使得这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线(如，未失电母线(i-1)m)备投，以实现失电母线im恢复供电。
69.(22)取全部共用进线连接的未失电母线(除这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m之外的未失电母线，如未失电母线(i-2)m和(i 2)m)进行转供，若都满足上述(1)的情况，则可以随便在这两条未失电母线中选一条未失电母线(如，未失电母线(i-1)m或(i 1)m)备投，以实现失电母线im恢复供电。
70.应当说明的是，共用进线连接的未失电母线负荷进行转供的条件是应该满足其负荷功率小于等于其提供电源转供的未失电母线的负荷裕度。例如，未失电母线(i 2)m进行转供，则未失电母线(i 2)m的负荷功率l(i 2)《＝未失电母线(i 3)m的负荷裕度δs(i 3)，从而使得未失电母线(i 1)m的负荷裕度δs(i 1) 未失电母线(i 2)m的负荷功率l(i 2)》＝失电母线im的负荷功率l(i)。
71.在本发明实施例中，若失电母线im两侧均有备投电源，即存在两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m，且这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m都没有接入超导电缆，但这两条未失电母线的负荷裕度都不满足要求，同时这两条未失电母线(i-1)m和(i 1)m不具有或无法实现负荷均分功能，需采用联切负荷保证备用电源运行安全。
72.对于母线多分段备投，可利用各进出线电气量信息和开关量状态信息，按照负荷重要程度，动态调整被切线路，优先切除重要程度低的负荷，并尽量降低被切负荷容量。动态过负荷联切根据负荷切除的时机分可分为两种基本模式，一是在备投前切除部分负荷，即预切负荷，二是备投后根据过载情况，切除相应负荷，即备投后联切负荷。
73.其中，预切负荷存在的主要问题是可能导致负荷切除量过多，降低复电率。例如一些电动机在失电后有自动退出机制，预切负荷无法事先获知负荷退出信息，造成负荷切除过量。备投后联切负荷，能有效减少联切负荷量，但可能导致备用电源设备过载，影响其运行安全。
74.为了在保证备用电源运行安全的前提下，尽量降低被切负荷量，一种过负荷联切的改进方案是根据过负荷程度，采取不同联切策略。
75.因此，在这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率，且这两条未失电母线中至少一条与这两条未失电母线之外的相应一条未失电母线共用同一进线时，若取共用进线之全部，且全部所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷均进行转供，仍使得这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率，则根据失电母线失电前的所预先设置的负荷功率以及这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的进线容量和负荷功率，计算出过负荷率，并将过负荷率与预设的过载率进行对比，且进一步根据对比结果，选择相应的负荷切换模式来切除这两条未
失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；其中，负荷切换模式为备投后联切负荷方式或综合有预切负荷与备投后联切负荷的方式；或
76.在这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率，且这两条未失电母线均没有除这两条未失电母线之外的相应一条未失电母线共用同一进线时，则根据失电母线失电前的所预先设置的负荷功率以及这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的进线容量和负荷功率，计算出过负荷率，并将过负荷率与预设的过载率进行对比，且进一步根据对比结果，选择相应的负荷切换模式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷。
77.具体过程为，第一步、在这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率时，区别这两条未失电母线是否有共用进线。若有，则执行第二步；若没有，则跳转执行第三步；
78.第二步、继续判断转供之后这两条未失电母线的负荷裕度是否均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率；若是，则执行第四步；若否，则结束；
79.第三步、通过公式计算出过负荷率η；其中，li为失电母线失电前所预先设置的负荷功率；δs为这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的负荷裕度，且δs＝s
n-ln；sn为这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的进线容量；ln为这两条未失电母线之中负荷功率最大的未失电母线的所预先设置的负荷功率；
80.第四步、若过负荷率η(i)≤预设的过载率η
set
，则选择备投后联切负荷方式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；
81.第五步、若过负荷率η(i)》预设的过载率η
set
，则选择综合有预切负荷与备投后联切负荷的方式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；其中，预切负荷量为δl＝(l
i-δs)-η
set
sn。若备用电源仍过载，则根据实际过载量，进行二次切负荷。
82.如图3和图4所示，对本发明实施例中的一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制方法的应用场景做进一步说明：
83.以图3具有超导电缆的某变电站母线多分段环形接线为例。为方便叙述，对母线与开关进行了重新编号。三台主变中，2号主变为低压侧分支型变压器。10kv母线分为五段，低压侧分支型变压器供电的两段母线qf02与qf03之间无分段断路器，其余母线之间通过分段断路器连接。图3的具体控制逻辑请参见图4所示。
84.假设失电母线编号为im，则相邻两侧存在两条未失电母线编号分别为(i-1)m和(i 1)m。此时，备投电源负荷裕度为备用电源容量减去已承担的负荷。即，未失电母线(i-1)m和(i 1)m的负荷裕度分别为δs(i-1)＝s(i-1)-l(i-1)、δs(i 1)＝s(i 1)-l(i 1)。其中，s(i 1)和s(i-1)可事先整定，l(i 1)和l(i-1)由进线电流和母线段电压实时计算。
85.若失电母线im两侧均有备投电源，可将计算得到的备用电源容量裕度δs(i 1)和δs(i-1)分别与失电母线im失电前的负荷功率l(i)比较；若只有一侧未失电母线的容量裕度大于等于l(i)，则该段为备用电源段；若两侧未失电母线的容量裕度都大于等于l(i)，判断这两段未失电母线的进线是否有接入超导电缆；若有，选择非超导电缆的未失电母线为备用电源；若都没有，则可优选容量裕度较大的未失电母线作为备投电源。对于低压侧分支型变压器所接的母线段，如图3中的母线2m和3m只有一侧拥有备用电源，当母线2m或3m失电
时，若母线1m或4m的容量裕度满足需求，可直接备投。
86.若经过上述计算判断，备投电源容量均不满足要求，对于低压侧分支型变压器所接母线段，可优先考虑通过负荷均分，增加备用电源负荷裕度，尽量避免联切负荷。
87.以图3中失电母线1m为例，若备用电源2m和5m的容量裕度均不满足要求，可启动负荷均分判据：
88.a：δs(4)≥l(3)，即未失电母线4m的容量裕度大于等于未失电母线3m所带的负荷功率；
89.b：δs(2) l(3)≥l(1)，即未失电母线3m的负荷由未失电母线4m转供后，未失电母线2m的容量裕度为其本身容量裕度和未失电母线3m的负荷功率之和，且所得之和应大于等于失电母线1m的负荷功率。
90.当同时满足上述a和b的判据，则在备投前，首先进行负荷均分，将未失电母线3m的负荷转供至未失电母线4m，以提高未失电母线2m的容量裕度。其次，负荷均分后，再让未失电母线2m进行备投，可防止备投电源2号主变过载造成连切负荷。其中，负荷均分和备投动作过程如下：跳开qf03，确认qf03处于分位后，合上qf34进行转供，确认qf34合上后，再合上qf12，让未失电母线2m进行备投，实现失电母线1m备自投恢复供电。
91.若无法通过负荷均分防止备用电源过载，或不具备负荷均分条件而备用电源过载时，需采用联切负荷保证备用电源运行安全。
92.为了在保证备用电源运行安全的前提下，尽量降低被切负荷量，一种过负荷联切的改进方案是根据过负荷程度，采取不同联切策略。具体方法如下：
93.若过负荷率η(i)≤预设的过载率η
set
，则选择备投后联切负荷方式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；
94.若过负荷率η(i)》预设的过载率η
set
，则选择综合有预切负荷与备投后联切负荷的方式来切除这两条未失电母线同时备投失电母线时的过载负荷；其中，预切负荷量为δl＝(l
i-δs)-η
set
sn。若备用电源仍过载，则根据实际过载量，进行二次切负荷。
95.如图5所示，为本发明实施例中，提出的一种超导电缆接入的单段母线失电备自投控制系统，用于变电站母线接入超导电缆的多分段结构的电网上，包括：
96.母线获取单元110，用于获取失电母线及其相邻侧的未失电母线；
97.第一备投控制单元120，用于若所获取的未失电母线仅为失电母线相邻一侧的单条未失电母线，且该单条未失电母线的进线不为接入的超导电缆时，根据对应该单条未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出该单条未失电母线的负荷裕度，并待判定出该单条未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择该单条未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
98.其中，还包括：
99.第二备投控制单元，用于若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且其中一条未失电母线的进线不为接入的超导电缆，另一条未失电母线的进线为接入的超导电缆时，根据对应不接入超导电缆的未失电母线所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度，并待判定出不接入超导电缆的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择不接入超导电缆的未失电母线直接备投，以实现失电母线恢复供电。
100.其中，还包括：
101.第三备投控制单元，用于若所获取的未失电母线为失电母线相邻两侧的两条未失电母线，且这两条未失电母线的进线均不为接入的超导电缆时，根据对应两条未失电母线各自所预先设置的进线容量和负荷功率，计算出这两条未失电母线的负荷裕度，并待判定出这两条未失电母线之中至少有一条的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线之中负荷裕度最大的直接备投，以实现失电母线恢复供电。
102.其中，还包括：
103.第四备投控制单元，用于若判定出这两条未失电母线的负荷裕度均小于失电母线失电前所预先设置的负荷功率，且这两条未失电母线中至少一条与这两条未失电母线之外的相应一条未失电母线共用同一进线时，取共用进线之一，将所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷进行转供，以使这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线的负荷裕度大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，选择这两条未失电母线中对应共用所取进线的未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电；或
104.取共用进线之全部，将全部所取进线中不与失电母线相邻的未失电母线负荷均进行转供，以使这两条未失电母线的负荷裕度均大于等于失电母线失电前所预先设置的负荷功率后，可选择这两条未失电母线之中任一条未失电母线备投，以实现失电母线恢复供电。
105.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
106.本发明适用于变电站母线接入超导电缆的多分段结构的电网上，综合利用未失电母线的进线是否接入超导电缆的情况，以及未失电母线的负荷裕度是否大于等于失电母线失电前的负荷功率，用以分区间的合理选择备投电源，还能避免过载联切负荷情况发生，提高供电可靠性与连续性。
107.值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
108.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。
109.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。