基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法
【專利摘要】基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，用于閉環(huán)模式運(yùn)行的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，其特征在于：每個所述終端單元包括智能控制器、斷路器和通信模塊，每個所述終端單元中的通信模塊僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器的電壓電流、功率方向、關(guān)聯(lián)方向、狀態(tài)及故障后信息等。本發(fā)明采用對等式的通信網(wǎng)絡(luò)，線路上的終端單元之間互相通信，收集相鄰開關(guān)的故障信息，做出仲裁，實(shí)現(xiàn)快速定位故障和隔離故障。
【專利說明】基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于智能電力網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方法，尤其涉及一種適合多電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行的、全斷路器組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力自動化是智能電力網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，對于提高供電可靠性、擴(kuò)大供電能力和實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。電力網(wǎng)絡(luò)故障處理是電力自動化的核心內(nèi)容，我國配網(wǎng)一般采用輻射型結(jié)構(gòu)的線路，在進(jìn)行城網(wǎng)改造時，一般采用將輻射線路末端互連，構(gòu)成手拉手的雙電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這種方式投資節(jié)省，又能提高供電可靠性，目前這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)已有一定的代表性。在電纜系統(tǒng)中往往也采用雙電源的手拉手的環(huán)網(wǎng)，但有時會采用多電源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式。
[0003]環(huán)網(wǎng)或網(wǎng)狀供電網(wǎng)絡(luò)一般根據(jù)環(huán)網(wǎng)線路長短、負(fù)荷密度及分布情況進(jìn)行分段，分段的多少直接影響供電的可靠性、投資、運(yùn)行管理、保護(hù)整定與變電站出線保護(hù)的配合。其優(yōu)點(diǎn)是一個用戶的電源可以來自于兩個及以上的不同電源點(diǎn)，供電可靠性比輻射型網(wǎng)絡(luò)要聞。
[0004]環(huán)形或網(wǎng)狀供電網(wǎng)絡(luò)有閉環(huán)式(聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于合閘狀態(tài)，同一用戶可以有兩個及以上的電源同時供電)和開環(huán)式(聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于分閘狀態(tài)，同一用戶在任一時間只有一個電源可以供電)兩種。此處重點(diǎn)討論閉環(huán)運(yùn)行模式。
[0005]若采用傳統(tǒng)的保護(hù)，環(huán)網(wǎng)式閉環(huán)運(yùn)行對繼電保護(hù)設(shè)置和配置要求高、投資高、整定復(fù)雜、對運(yùn)行操作人員的素質(zhì)要求高?；蛘卟慌渲帽Ｗo(hù)，采用集中式控制。當(dāng)線路上發(fā)生故障時，現(xiàn)場的FTU將故障信息通過通信通道送到控制中心，控制中心根據(jù)開關(guān)狀態(tài)、故障檢測信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，判斷故障區(qū)段，下發(fā)遙控命令，執(zhí)行一系列自動操作，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，以隔離故障和恢復(fù)非故障區(qū)段的供電，此即所謂的集中式智能。此方案控制準(zhǔn)確，適合各種復(fù)雜系統(tǒng)。但它需要有可靠的通訊通道和控制中心的計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)，且完成一次“定位、隔離、轉(zhuǎn)供”所需時間長。
[0006]如中國專利號CN200510024379.0號發(fā)明專利，
【公開日】為2006年9月20日，公開了一種無主站的輸電網(wǎng)絡(luò)控制方法，所述輸電網(wǎng)絡(luò)控制方法包括:故障檢測步驟:相應(yīng)的饋電終端單元檢測故障電源，并向所有饋電終端單元發(fā)送故障信息；故障定位步驟:饋電終端單元根據(jù)故障信息，對故障點(diǎn)進(jìn)行定位；故障隔離步驟:故障點(diǎn)饋電終端單元分閘，并指令下游饋電終端單元分閘；分閘報(bào)告步驟:故障點(diǎn)饋電終端單元和下游饋電終端單元發(fā)送狀態(tài)信息；供電恢復(fù)步驟:開環(huán)點(diǎn)合閘。由于本發(fā)明的控制方法中未采用主站計(jì)算機(jī)，因此即使個別饋電終端單元與主站的通信發(fā)生故障，本發(fā)明控制算法也會自動最小化隔離故障，而不會造成整個網(wǎng)絡(luò)無法恢復(fù)。在上述方案中，每個饋電終端需要向所有的饋電終端發(fā)送信息，每個饋電終端均需要建立所有饋電終端的信息表，從而根據(jù)所有饋電終端的狀態(tài)自行判斷實(shí)現(xiàn)控制，該技術(shù)方案不適用閉環(huán)模型，僅適用所有饋電終端彼此間通信正常的情形和全斷路器組網(wǎng)模型。每個饋電終端需要向所有的饋電終端發(fā)送信息，每個饋電終端均需要建立所有饋電終端的信息表，處理時間長，響應(yīng)時間慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供的一種響應(yīng)動作快、終端負(fù)擔(dān)輕、系統(tǒng)穩(wěn)定的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法。
[0008]按照本發(fā)明提供的一種基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，用于閉環(huán)模式運(yùn)行的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，每個所述終端單元包括智能控制器、斷路器和通信模塊，每個所述終端單元中的通信模塊僅與緊鄰所述終端單元中的通信模塊通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器的故障電流、故障電流方向、故障電流關(guān)聯(lián)方向、狀態(tài)和故障后信息，所述終端單元檢測到故障電流且在故障電流方向指向的一側(cè)沒有故障電流流出，該所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，跳閘；否則所述終端單元中的智能控制器只作為后備保護(hù)。
[0009]按照本發(fā)明提供的一種基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法還具有如下附屬技術(shù)特征:
[0010]優(yōu)選實(shí)施例為:每個所述終端單元具有下列功能中的全部或幾種:速斷保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、重合閘功能、得電重合功能、重合成功短時閉鎖保護(hù)功能、合到故障后快速跳閘功能、聯(lián)鎖失電延時分閘閉鎖功能、失電延時分閘不閉鎖功能、殘壓脈沖分閘閉鎖功能、單側(cè)失壓延時合閘功能、檢閉鎖單側(cè)失壓延時合閘功能。
[0011]優(yōu)選實(shí)施例為:在通信正常時，緊鄰變電站的所述終端單元的斷路器與變電站間發(fā)生故障，保護(hù)動作如下:
[0012]A、變電站中的出線斷路器檢測到故障電流后，啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功倉泛;
[0013]B、緊鄰變電站的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘。
[0014]優(yōu)選實(shí)施例為:在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，保護(hù)動作如下:
[0015]A、位于故障點(diǎn)一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘；
[0016]B、位于故障點(diǎn)另外一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘。
[0017]優(yōu)選實(shí)施例為:所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，離故障點(diǎn)處所述終端單元最近的控制斷路器的所述終端單元出現(xiàn)通信異常，保護(hù)動作如下:
[0018]A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘；
[0019]B、位于通信異常的所述終端單元中的智能控制器以及與通信異常終端單元相鄰的上游段所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，控制各自斷路器跳閘；
[0020]C、僅由通信異常引起跳閘的所述終端單元中的智能控制器啟動得電重合功能和重合成功短時閉鎖保護(hù)功能，斷路器合閘。
[0021]優(yōu)選實(shí)施例為:在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，保護(hù)動作如下:
[0022]A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘；
[0023]B、由于機(jī)械異常，步驟A中的所述終端單元的斷路器拒動，與機(jī)械異常終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元的智能控制器收到拒動信號后，斷路器跳閘。
[0024]優(yōu)選實(shí)施例為:在通信正常時，緊鄰變電站的所述終端單元的斷路器與變電站間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，保護(hù)動作如下:
[0025]A、變電站中的出線斷路器檢測到故障電流后，啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功倉泛;
[0026]B、緊鄰變電站的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，發(fā)出分閘命令，由于機(jī)械異常，斷路器拒動；
[0027]C、與機(jī)械異常所述終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元的智能控制器收到拒動信號后，斷路器跳閘。
[0028]所述終端單元中的通信模塊通過交換機(jī)與相鄰的終端單元中的通信模塊通信。
[0029]按照本發(fā)明提供的一種基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用對等式的通信網(wǎng)絡(luò)，線路上的終端單元之間互相通信，收集相鄰開關(guān)的故障信息，做出仲裁，實(shí)現(xiàn)快速定位故障和隔離故障。具備以下幾大優(yōu)點(diǎn):
1.能由本節(jié)點(diǎn)及相關(guān)節(jié)點(diǎn)的故障電流方向和關(guān)聯(lián)方向判斷出故障與自己的相關(guān)性；邏輯算法簡明可靠，易于實(shí)現(xiàn)。2.采用的是主動發(fā)布故障信息，而不是以往采用的輪循方式，速度快，對線路沖擊小。3.能提供后備方案，保證在故障末端跳閘失敗時仍能較快完成故障的切除。4.能方便的適用于各級電壓等級的電力網(wǎng)絡(luò)，而不必?fù)?dān)心網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的運(yùn)行方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的電力網(wǎng)絡(luò)簡化圖。
[0031]圖2是本發(fā)明中另一種電力網(wǎng)絡(luò)簡化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]參見圖1，在本發(fā)明提供的一種基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，用于閉環(huán)模式運(yùn)行的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，每個所述終端單元包括智能控制器、斷路器和通信模塊，每個所述終端單元中的通信模塊僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器的故障電流、故障電流方向、故障電流關(guān)聯(lián)方向、狀態(tài)和故障后信息，所述終端單元檢測到故障電流且在故障電流方向指向的一側(cè)沒有故障電流流出，該所述終端單元的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘；否則所述終端單元的智能控制器只作為后備保護(hù)。
[0033]在本發(fā)明中每個終端單元可以控制一個環(huán)網(wǎng)柜中的所有斷路器?？刂圃砼c一個斷路器相類似，依照相同的控制原理進(jìn)行設(shè)置即可。本發(fā)明所給出的一個斷路器是為了方便描述和理解，作為最基本的控制單元，并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以按照最基本的控制單元，延伸到多個開關(guān)組成的控制單元中。本發(fā)明主要的判據(jù)來源是斷路器本身及其相鄰斷路器的故障電流、故障電流方向和故障電流關(guān)聯(lián)方向，即:通信正?；虍惓r，故障末端的斷路器除自身會感受到過流，故障電流方向指向的那側(cè)沒有故障電流流出，啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘即可。否則自己只作為后備保護(hù)。
[0034]在實(shí)際應(yīng)用中，只要同一用戶有兩個及以上的電源同時供電均可視為閉環(huán)模式。如圖2所示。圖2中斷路器17左側(cè)連接的斷路器12、16、21可以看作斷路器組，右側(cè)連接的斷路器12、18、22也可以看作斷路器組。當(dāng)發(fā)生故障時，只要左側(cè)斷路器組中任一線路有故障電流流入斷路器17，就可視為有故障電流流入；右側(cè)同理。等效為本發(fā)明給出的一個開關(guān)的結(jié)構(gòu)，判斷依據(jù)依然為本發(fā)明所給出的保護(hù)方法。
[0035]在圖2中^?——表示處于分閘狀態(tài)的開關(guān)；——*?——表示處于分閘狀態(tài)的開關(guān)；一?代表每個邊的參考方向，一^代表過電流的實(shí)際方向。
[0036]本發(fā)明中的每個所述終端單元中的智能控制器不僅收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器的故障電流、故障電流方向和故障電流關(guān)聯(lián)方向，而且還會收集電壓電流、功率方向、關(guān)聯(lián)方向、斷路器狀態(tài)及故障后信息。這些參數(shù)均可以作為智能控制器的判斷依據(jù)。
[0037]本發(fā)明的終端單元僅與相鄰的終端單元相互通信，采用分布式智能控制方式，每個終端單元的處理信息大大降低，減輕了處理器的負(fù)荷，縮短動作時間。本發(fā)明介紹一個新的適合手拉手的雙電源環(huán)網(wǎng)或多電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的保護(hù)配合方案，稱為對等式網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的閉環(huán)模式。該方案利用對等式通信網(wǎng)絡(luò)，使每個智能控制器能夠收集并綜合利用本身的故障狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)中其他開關(guān)的信息，進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)開關(guān)高速、有選擇性的動作。既克服對保護(hù)子站的依賴性，又確保線路的任何地方發(fā)生故障時，開關(guān)都能正確動作。其目的是，更快和更高的可靠性。它將是一個全新的保護(hù)理念，使配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的保護(hù)配合走過由分布到集中，由集中再到分布的歷程，利用現(xiàn)代的通信方式和簡單易行的判據(jù)，使整個網(wǎng)絡(luò)在互動中更高效地完成配合。本發(fā)明中的終端單元中的通信模塊可以是單獨(dú)設(shè)置，也可以是集成在智能控制器中。
[0038]所述電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為手拉手電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或多電源并行供電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所述電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以是各種電壓等級。
[0039]在本發(fā)明中，每個所述終端單元具有下列功能中的全部或幾種:速斷保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、重合閘功能、得電重合功能、重合成功短時閉鎖保護(hù)功能、合到故障后快速跳閘功能、聯(lián)鎖失電延時分閘閉鎖功能、失電延時分閘不閉鎖功能、殘壓脈沖分閘閉鎖功能、單側(cè)失壓延時合閘功能、檢閉鎖單側(cè)失壓延時合閘功能。
[0040]上述功能的具體含義為:
[0041]1.1、速斷保護(hù)功能
[0042]I)通信正常情況下的網(wǎng)絡(luò)式速斷保護(hù)功能:
[0043]網(wǎng)絡(luò)通信正常，無“閉鎖保護(hù)”標(biāo)志一〉自身過流且大于速斷定值，過流方向向右且右側(cè)開關(guān)無組合故障電流流出(或者自身過流，過流方向向左且左側(cè)開關(guān)無組合故障電流流出)一〉開關(guān)自動分閘；[0044]2)通信正常情況下的網(wǎng)絡(luò)式速斷保護(hù)的后備功能:
[0045]網(wǎng)絡(luò)通信正常，無“閉鎖保護(hù)”標(biāo)志一〉自身過流且大于速斷定值，過流方向向右且右側(cè)開關(guān)有組合故障電流流出(或者自身過流，過流方向向左且左側(cè)開關(guān)有組合故障電流流出)一〉故障電流持續(xù)存在一> 后備延時到后開關(guān)自動分閘；
[0046]3)通信異常情況下，容錯狀態(tài)下的速斷保護(hù):
[0047]網(wǎng)絡(luò)通信異常，無“閉鎖保護(hù)”標(biāo)志一〉自身過流且大于速斷定值，過流方向向右且右側(cè)開關(guān)過流狀態(tài)信息不全或無法確認(rèn)(或者自身過流，過流方向向左且左側(cè)開關(guān)過流狀態(tài)信息不全或無法確認(rèn))一〉開關(guān)自動分閘一> 容錯跳閘標(biāo)志置位
[0048]1.2、過流保護(hù)功能
[0049]I)通信正常情況下的網(wǎng)絡(luò)式過流保護(hù)功能:
[0050]網(wǎng)絡(luò)通信正常(故障)，無“閉鎖保護(hù)”標(biāo)志一〉自身過流且電流大于限時保護(hù)定值小于速斷定值，過流方向向右且右側(cè)開關(guān)無組合故障電流流出(或者自身過流，過流方向向左且左側(cè)開關(guān)無組合故障電流流出)一〉延時時間到一〉開關(guān)自動分閘；
[0051]2)通信正常情況下的網(wǎng)絡(luò)式過流保護(hù)的后備功能:
[0052]網(wǎng)絡(luò)通信正常，無“閉鎖保護(hù)”標(biāo)志一〉自身過流且電流大于過流保護(hù)定值小于速斷定值，過流方向向右且右側(cè)開關(guān)有組合故障電流流出(或者自身過流，過流方向向左且左側(cè)開關(guān)有組合故障電流流出)一〉故障電流持續(xù)存在一> 過流延時時間加上后備延時時間到后開關(guān)自動分閘；
[0053]3)通信異常情況下，容錯狀態(tài)下的過流保護(hù):
[0054]網(wǎng)絡(luò)通信異常，無“閉鎖保護(hù)”標(biāo)志一〉自身過流且電流大于過流保護(hù)定值小于速斷定值過流方向向右且右側(cè)開關(guān)過流狀態(tài)信息不全或無法確認(rèn)(或者自身過流，過流方向向左且左側(cè)開關(guān)過流狀態(tài)信息不全或無法確認(rèn))一〉開關(guān)自動分閘一> 容錯跳閘標(biāo)志置位。
[0055]1.3、重合閘功能
[0056]I)正常條件下的重合閘功能
[0057]通信正常情況下，開關(guān)速斷/過流保護(hù)跳閘后，開關(guān)不在合位一〉無“閉鎖重合閘”標(biāo)志，無“殘壓脈沖”一> “重合次數(shù)”大于或等于1，“故障跳閘”標(biāo)志置位一> 延時時間到一>開關(guān)自動合閘；
[0058]2)后備保護(hù)動作后的重合閘功能
[0059]通信正常情況下，開關(guān)速斷/過流后備保護(hù)跳閘后，開關(guān)不在合位一〉無“閉鎖重合閘”標(biāo)志，無“殘壓脈沖”—> “重合次數(shù)”大于或等于1，“故障跳閘”標(biāo)志置位一〉延時時間到一〉開關(guān)自動合閘。
[0060]1.4、得電重合功能
[0061]容錯狀態(tài)下的重合閘功能:
[0062]開關(guān)一側(cè)有壓一> 開關(guān)不在合位一〉“容錯故障跳閘”標(biāo)志置位，無“閉鎖得電重合”標(biāo)志，無“殘壓脈沖” 一〉延時時間到一〉開關(guān)自動合閘。
[0063]1.5、重合成功短時閉鎖保護(hù)功能
[0064]“重合閘”或者“得電重合”重合成功一〉“閉鎖保護(hù)標(biāo)志”置位，出現(xiàn)故障電流(故障電流持續(xù)時間大于保護(hù)延時、小于保護(hù)延時+短時閉鎖保護(hù)延時)一> 保護(hù)不動作一〉延時時間到一〉“閉鎖保護(hù)標(biāo)志”清除。[0065]1.6、合到故障后快速跳閘功能
[0066]開關(guān)合位一〉“重合閘”或者“得電重合”重合后，檢測到過流一〉設(shè)定延時時間到一〉開關(guān)自動分閘。
[0067]1.7、聯(lián)鎖失電延時分閘閉鎖功能
[0068]網(wǎng)絡(luò)通信正常(異常)-> 自身失壓失流，收到相鄰開關(guān)“保護(hù)故障跳閘”(或者“負(fù)荷開關(guān)故障跳閘”)標(biāo)志一〉延時時間到一〉開關(guān)自動分閘并閉鎖，置“分閘閉鎖”標(biāo)志位。
[0069]I.8、失電延時分閘不閉鎖功能
[0070]一般用于緊鄰電源的開關(guān):
[0071]自身失壓失流一〉延時時間到一〉開關(guān)自動分閘不閉鎖。
[0072]1.9、殘壓脈沖分閘閉鎖功能
[0073]開關(guān)分位，檢測到殘壓脈沖一〉“分閘不閉鎖”標(biāo)志轉(zhuǎn)換為“分閘閉鎖”標(biāo)志。
[0074]1.10、單側(cè)失壓延時合閘功能
[0075]該功能要求即使不能確認(rèn)相鄰開關(guān)無故障，失壓也會延時后轉(zhuǎn)供:
[0076]開關(guān)分位一〉開關(guān)一側(cè)有壓，無“閉鎖轉(zhuǎn)供”標(biāo)志，通信不正?；蛲ㄐ耪Ｏ噜忛_關(guān)無故障跳閘標(biāo)志一〉延時時間到一〉開關(guān)自動合閘。
[0077]1.11、檢閉鎖單側(cè)失壓延時合閘功能
[0078]該功能要求只有確認(rèn)相鄰開關(guān)無故障標(biāo)志才有可能轉(zhuǎn)供:
[0079]開關(guān)分位一〉網(wǎng)絡(luò)通信正常一〉開關(guān)一側(cè)有壓，無“閉鎖轉(zhuǎn)供”標(biāo)志，相鄰開關(guān)無故障跳閘標(biāo)志一〉延時時間到一〉開關(guān)自動合閘。
[0080]下面結(jié)合電力網(wǎng)絡(luò)簡化圖，具體說明發(fā)生故障時，本發(fā)明的保護(hù)方法實(shí)施例:
[0081]圖1是閉環(huán)模式運(yùn)行的電力網(wǎng)絡(luò)簡化圖。圖1中的S1、S2、S3、S4全為斷路器；斷路器S1、S2、S3、S4系統(tǒng)正常運(yùn)行時為合閘狀態(tài)，從而構(gòu)成閉環(huán)模式。一臺終端單元(內(nèi)含兩組PT)包含一臺智能控制器及其控制的斷路器，所述終端單元的智能控制器之間通過交換機(jī)交互彼此間信息。圖1中給出了兩個變電站，變電站出線斷路器CB1、CB2整定I次重合閘功能。
[0082]實(shí)施例1，在通信正常時，緊鄰變電站的所述終端單元的斷路器與變電站間發(fā)生故障，即故障點(diǎn)為Fl點(diǎn)，保護(hù)動作過程如下:
[0083]A、變電站ESl中的出線斷路器CBl檢測到故障電流后，啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能；
[0084]B、緊鄰變電站ESl的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器Si跳閘。從而隔離故障點(diǎn)。
[0085]實(shí)施例2，在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，即圖1中的故障點(diǎn)F2,保護(hù)動作過程如下:
[0086]A、位于故障點(diǎn)一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器Si跳閘；
[0087]B、位于故障點(diǎn)另外一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S2跳閘。從而隔離故障點(diǎn)。
[0088]實(shí)施例3，在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，即圖1中的故障點(diǎn)F3，保護(hù)動作過程如下:[0089]A、位于故障點(diǎn)一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S2跳閘；
[0090]B、位于故障點(diǎn)另外一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S3跳閘。從而隔離故障點(diǎn)。
[0091]實(shí)施例4，在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，即圖1中的故障點(diǎn)F4,保護(hù)動作過程如下:
[0092]A、位于故障點(diǎn)一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S3跳閘；
[0093]B、位于故障點(diǎn)另外一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S4跳閘。從而隔離故障點(diǎn)。
[0094]實(shí)施例5，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，離故障點(diǎn)處所述終端單元最近的控制斷路器的所述終端單元出現(xiàn)通信異常，如在圖1中故障點(diǎn)F4，斷路器S2所在的所述終端單元中的智能控制器發(fā)生通信異常，保護(hù)動作過程如下:
[0095]A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S3、S4跳閘；
[0096]B、位于通信異常的所述終端單元中的智能控制器以及與通信異常終端單元相鄰的上游段所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S2和斷路器SI跳閘；
[0097]C、僅由通信異常引起跳閘的所述終端單元中的智能控制器啟動得電重合功能和重合成功短時閉鎖保護(hù)功能，斷路器SI和S2合閘。
[0098]實(shí)施例6，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，故障點(diǎn)處所述終端單元出現(xiàn)通信異常，如在圖1中故障點(diǎn)F4，斷路器S3所在的所述終端單元的發(fā)生通信異常，保護(hù)動作過程如下:
[0099]A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S3、S4跳閘；
[0100]B、位于通信異常的所述終端單元中的智能控制器以及與通信異常終端單元相鄰的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S2跳閘(斷路器S3、S4已跳閘)；
[0101]C、僅由通信異常引起跳閘的所述終端單元中的智能控制器啟動得電重合功能和重合成功短時閉鎖保護(hù)功能，斷路器S2合閘；
[0102]D、由通信異常引起跳閘并位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動得電重合功能和合到故障后快速跳閘功能，斷路器S3和S4先合閘后跳閘。
[0103]通過上述兩個實(shí)施例可以看出，在本發(fā)明中設(shè)定由通信異常引起的跳閘，會進(jìn)行再次得電重合閘，從而消除通信異常帶來的誤動作。而位于故障點(diǎn)的斷路器會啟動合到故障后快速跳閘，以糾正瞬時性故障引起的跳閘。本發(fā)明通過上述設(shè)置，即使在通信異常的情況下，也可以準(zhǔn)確的動作，完成故障點(diǎn)的隔離工作。
[0104]實(shí)施例7，在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，如在圖1中的故障點(diǎn)F2，斷路器S2拒動，保護(hù)動作過程如下:
[0105]A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器SI和S2跳閘；
[0106]B、由于機(jī)械異常，步驟A中的所述終端單元的斷路器S2拒動，與機(jī)械異常終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元收到拒動信號后，斷路器S3跳閘。
[0107]實(shí)施例8，在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，如在圖1中的故障點(diǎn)F3，斷路器S3拒動，保護(hù)動作過程如下:
[0108]A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S2和S3跳閘；
[0109]B、由于機(jī)械異常，步驟A中的所述終端單元的斷路器S3拒動，與機(jī)械異常終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元收到拒動信號后，斷路器S4跳閘。
[0110]實(shí)施例9，在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，如在圖1中的故障點(diǎn)F4，斷路器S2和S3拒動，保護(hù)動作過程如下:
[0111]A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器S3和S4跳閘；
[0112]B、由于機(jī)械異常，步驟A中的所述終端單元的斷路器S3拒動，與機(jī)械異常終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元收到拒動信號后，斷路器S2所在的終端單元中的智能控制器發(fā)分閘命令，由于機(jī)械異常，斷路器S2拒動，此時鄰近斷路器S2的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元中的智能控制器收到斷路器S2的拒動信號后，斷路器SI所在的終端單元中的智能控制器發(fā)分閘命令，斷路器SI跳閘。在機(jī)械異常時，跳閘原則是機(jī)械異常鄰近的終端單元收到拒動信號后，替代機(jī)械異常的終端單元。
[0113]實(shí)施例10，在通信正常時，緊鄰變電站的所述終端單元的斷路器與變電站間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，如在圖1中的故障點(diǎn)F1，斷路器SI拒動，保護(hù)動作過程如下:
[0114]A、變電站ESl中的出線斷路器CBl檢測到故障電流后，啟動速斷保護(hù)功能；
[0115]B、緊鄰變電站ESl的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，發(fā)出分閘命令，由于機(jī)械異常，斷路器Si拒動；
[0116]C、與機(jī)械異常所述終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元收到拒動信號后，斷路器S2跳閘。
[0117]在本發(fā)明給出的上述實(shí)施中，每個步驟根據(jù)設(shè)定的整合次數(shù)會重復(fù)多次，其中的某些步驟是同步進(jìn)行，也有一些步驟的先后順序可以互換。動作順序依照電源的供電或得電而定。在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中啟動相關(guān)功能的均是終端單元中的智能控制器，而分閘、跳閘或合閘的均是斷路器。
[0118]通過上述實(shí)施例可以清楚的得知本發(fā)明不僅適用于正常狀態(tài)下的保護(hù)，而且還能實(shí)現(xiàn)針對通信故障和機(jī)械異常時的保護(hù)。靈活快速的定位隔離電力網(wǎng)絡(luò)中各類情形下的故障。
【權(quán)利要求】
1.基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，用于閉環(huán)模式運(yùn)行的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，其特征在于:每個所述終端單元包括智能控制器、斷路器和通信模塊，每個所述終端單元中的通信模塊僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器的故障電流、故障電流方向、故障電流關(guān)聯(lián)方向、狀態(tài)和故障后信息，所述終端單元檢測到故障電流且在故障電流方向指向的一側(cè)沒有故障電流流出，該所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，跳閘；否則所述終端單元中的智能控制器只作為后備保護(hù)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，其特征在于:每個所述終端單元具有下列功能中的全部或幾種:速斷保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、重合閘功能、得電重合功能、重合成功短時閉鎖保護(hù)功能、合到故障后快速跳閘功能、聯(lián)鎖失電延時分閘閉鎖功能、失電延時分閘不閉鎖功能、殘壓脈沖分閘閉鎖功能、單側(cè)失壓延時合閘功能、檢閉鎖單側(cè)失壓延時合閘功能。
3.如權(quán)利要求2所述的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，其特征在于:在通信正常時，緊鄰變電站的所述終端單元的斷路器與變電站間發(fā)生故障，保護(hù)動作如下: A、變電站中的出線斷路器檢測到故障電流后，啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能； B、緊鄰變電站的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘。
4.如權(quán)利要求2所述的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，其特征在于:在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，保護(hù)動作如下: A、位于故障點(diǎn)一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘； B、位于故障點(diǎn)另外一側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘。
5.如權(quán)利要求2所述的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，其特征在于:所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，離故障點(diǎn)處所述終端單元最近的控制斷路器的所述終端單元出現(xiàn)通信異常，保護(hù)動作如下: A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘； B、位于通信異常的所述終端單元中的智能控制器以及與通信異常終端單元相鄰的上游段所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，控制各自斷路器跳閘； C、僅由通信異常引起跳閘的所述終端單元中的智能控制器啟動得電重合功能和重合成功短時閉鎖保護(hù)功能，斷路器合閘。
6.如權(quán)利要求2所述的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，其特征在于:在通信正常時，所述終端單元的斷路器之間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，保護(hù)動作如下: A、位于故障點(diǎn)兩側(cè)的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，斷路器跳閘； B、由于機(jī)械異常，步驟A中的所述終端單元的斷路器拒動，與機(jī)械異常終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元的智能控制器收到拒動信號后，斷路器跳閘。
7.如權(quán)利要求2所述的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，其特征在于:在通信正常時，緊鄰變電站的所述終端單元的斷路器與變電站間發(fā)生故障，且所述終端單元中的斷路器機(jī)械異常，拒動，保護(hù)動作如下: A、變電站中的出線斷路器檢測到故障電流后，啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能； B、緊鄰變電站的所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護(hù)功能或過流保護(hù)功能，發(fā)出分閘命令，由于機(jī)械異常，斷路器拒動； C、與機(jī)械異常所述終端單元相鄰近的、處于后備狀態(tài)的所述終端單元的智能控制器收到拒動信號后，斷路器跳閘。
8.如權(quán)利要求1所述的基于電力網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)模式運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)方法，其特征在于:所述終端單元中的通信模塊通過`交換機(jī)與相鄰的終端單元中的通信模塊通信。
【文檔編號】G01R31/08GK103872660SQ201410055250
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】袁欽成, 李春光, 袁啟洪, 王娟娟, 董良, 董旭柱, 黃小耘, 于力, 彭飛進(jìn), 黃紅遠(yuǎn) 申請人:北京科銳配電自動化股份有限公司, 廣東電網(wǎng)公司佛山供電局