專利名稱：一種輻射型配電網(wǎng)絡(luò)上下級(jí)繼電保護(hù)配合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中上下級(jí)繼電保護(hù)配合的方法，解決配電系統(tǒng)上
下級(jí)繼電保護(hù)電流保護(hù)定值不易配合造成的越級(jí)跳閘問題，能夠在保證電流保護(hù)的選擇性同時(shí)不失其速動(dòng)性，屬于繼電保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中普遍存在供電線路短，延伸級(jí)數(shù)較多的場(chǎng)合，如煤礦供電系統(tǒng)、樓宇供電系統(tǒng)就是這樣典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣的供電網(wǎng)絡(luò)中由于線路較短，不同級(jí)別保護(hù)的電流定值無法配合，只能通過犧牲故障切除的快速性，滿足故障切除的選擇性要求。由于傳統(tǒng)的電流保護(hù)無法兼顧保護(hù)動(dòng)作快速性和選擇性的要求，對(duì)于重要的用電負(fù)荷，在實(shí)際應(yīng)用中存在重大的安全隱患，如在煤炭井下供電系統(tǒng)，對(duì)于故障快速切除有嚴(yán)格的要求，在井下發(fā)生故障時(shí)，越級(jí)跳閘的情況是普遍存在的，嚴(yán)重威脅著系統(tǒng)的安全運(yùn)行。傳統(tǒng)的電流速斷保護(hù)從原理上無法解決選擇性和速動(dòng)性問題，迫切需要一種新原理的保護(hù)來解決這個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種解決輻射型配電網(wǎng)絡(luò)上下級(jí)
繼電保護(hù)配合問題，能夠在保證電流保護(hù)的選擇性同時(shí)不失其速動(dòng)性的方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種輻射型配電網(wǎng)絡(luò)上下級(jí)繼電保護(hù)配合的方法，包括數(shù)
據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷步驟，其中， 數(shù)據(jù)采集包括以下步驟 ①實(shí)時(shí)采集本裝置繼電保護(hù)回路中的電流； ②實(shí)時(shí)采集光纖通信回路接收到的其它裝置繼電保護(hù)的狀態(tài)信息； ③光纖通信服務(wù)器實(shí)時(shí)采集各繼電保護(hù)裝置或其它光纖通信服務(wù)器發(fā)送來的狀
態(tài)信息； 數(shù)據(jù)處理包括以下步驟 ①保護(hù)裝置將保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)信息傳送到光纖通信服務(wù)裝置，狀態(tài)信息按照固定間隔傳輸； ②光纖通信服務(wù)實(shí)時(shí)處理各個(gè)繼電保護(hù)裝置或其它光纖通信服務(wù)器發(fā)送來的狀態(tài)信息，將各個(gè)光纖通信口信息歸類并做合并處理后，發(fā)送回各個(gè)繼電保護(hù)裝置或其它光纖通信服務(wù)器； 邏輯判斷包括以下步驟 ①繼電保護(hù)裝置設(shè)置電流速斷保護(hù)，各級(jí)速斷保護(hù)的時(shí)間定值均設(shè)置為0s ;
②繼電保護(hù)裝置設(shè)置本裝置在系統(tǒng)中所處的類別和區(qū)域；
③實(shí)時(shí)比較本繼電保護(hù)裝置電流是否超過電流定值；
④判斷其它繼電保護(hù)裝置電流保護(hù)的動(dòng)作狀態(tài)；
⑤若本裝置電流保護(hù)動(dòng)作，并且無其它和本裝置處于同一區(qū)域且比本裝置級(jí)別低 繼電保護(hù)裝置閉鎖本裝置，則電流保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作出口 ； ⑥若本裝置電流保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)有其它和本裝置處于同一區(qū)域且比本裝置級(jí)別低 繼電保護(hù)裝置閉鎖本裝置，則閉鎖電流保護(hù)； ⑦若閉鎖信號(hào)消失或者閉鎖信號(hào)超過本裝置設(shè)定的閉鎖超時(shí)時(shí)間后，裝置電流保 護(hù)仍然在動(dòng)作，則電流保護(hù)動(dòng)作出口 。 本發(fā)明的原理是上下級(jí)繼電保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)信息交換，在下一級(jí)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生 故障時(shí)，下級(jí)保護(hù)短時(shí)間閉鎖上級(jí)保護(hù)，則上級(jí)保護(hù)將不會(huì)越級(jí)動(dòng)作，從而在不犧牲上級(jí)保 護(hù)動(dòng)作快速性的前提下，保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。 將配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置按照物理位置劃分為多級(jí)方式，當(dāng)下級(jí)發(fā)生故障
時(shí)，下級(jí)的保護(hù)裝置啟動(dòng)，當(dāng)判斷到電流定值到本級(jí)的動(dòng)作定值時(shí)向上級(jí)保護(hù)發(fā)一個(gè)閉鎖
信號(hào)，閉鎖上級(jí)的電流速斷保護(hù)，上級(jí)保護(hù)裝置收到閉鎖信號(hào)后閉鎖本裝置的速斷保護(hù)，若
下級(jí)開關(guān)跳開，閉鎖信號(hào)自動(dòng)消失，上級(jí)保護(hù)裝置判斷閉鎖信號(hào)持續(xù)50 1000ms(可定值
整定)后自動(dòng)解除，這樣即使出現(xiàn)下級(jí)開關(guān)拒動(dòng)，上級(jí)保護(hù)可以在最小延時(shí)情況下動(dòng)作。各
級(jí)保護(hù)裝置速斷延時(shí)定值均可整定為0s，并且不需要將上下級(jí)的速斷電流定值區(qū)分的很明
顯，此方案可以解決特定配電網(wǎng)絡(luò)中繼電保護(hù)保護(hù)的選擇性和速動(dòng)性配合問題。 考慮到依靠保護(hù)裝置的繼電器出口接點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)閉鎖功能時(shí)存在幾個(gè)問題 ①上下級(jí)保護(hù)安裝處之間的距離可能超過數(shù)百米，若依靠電纜接線存在信號(hào)易受
干擾，傳輸不可靠問題，同時(shí)電纜接線無法實(shí)時(shí)自檢是否聯(lián)接可靠； ②輻射型網(wǎng)絡(luò)可能分級(jí)較多，存在同時(shí)閉鎖多個(gè)保護(hù)對(duì)象問題，由于繼電器本身 動(dòng)作需要一定時(shí)間，多對(duì)象時(shí)系統(tǒng)擴(kuò)展有問題； ③基于煤礦系統(tǒng)井下等具有防爆要求的特殊應(yīng)用場(chǎng)合，不可能將帶電接點(diǎn)引出防 爆柜實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。 基于以上因素，采用光纖通信方式實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。裝置配置高速光纖通信接口，系
統(tǒng)中設(shè)置光纖通信服務(wù)器，裝置通信接口均接入光纖通信服務(wù)器，由光纖通信服務(wù)器實(shí)現(xiàn)
閉鎖信號(hào)的歸類、轉(zhuǎn)發(fā)及系統(tǒng)擴(kuò)展。光纖通信可以實(shí)時(shí)自檢網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，通信方式靈活且速度
快，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)模大且裝置多時(shí)的閉鎖信號(hào)傳輸，光纖由于材質(zhì)的原因，不存在防爆的問題。 根據(jù)上述分析，本發(fā)明采用光纖信號(hào)閉鎖電流保護(hù)的方式實(shí)現(xiàn)輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中
上下級(jí)繼電保護(hù)的配合，可以可靠的實(shí)現(xiàn)故障的定位，在不犧牲繼電保護(hù)裝置的選擇性和
速動(dòng)性的性能基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能的合理配置。 本方法物理意義清晰，可以解決特定配電網(wǎng)絡(luò)中繼電保護(hù)保護(hù)的選擇性和速動(dòng)性 配合問題。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成及保護(hù)原理圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1綜合保護(hù)裝置光纖多級(jí)閉鎖保護(hù)主程序流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
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實(shí)施例1 如圖1輻射型網(wǎng)絡(luò)所示，在d-1處發(fā)生故障時(shí)，G1、G2、G6、G7保護(hù)裝置均啟動(dòng)，G7 保護(hù)裝置發(fā)送閉鎖信號(hào)到G1、G2、G6保護(hù)裝置，G1、G2、G6保護(hù)被閉鎖，只有G7保護(hù)瞬時(shí)動(dòng) 作出口 ；在d-2處發(fā)生故障時(shí)，Gl、 G2保護(hù)裝置均啟動(dòng)，G6、 G7保護(hù)裝置不能啟動(dòng)，G2保護(hù) 發(fā)送閉鎖信號(hào)到Gl保護(hù)裝置，Gl保護(hù)被閉鎖，G2保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作出口 ；同理當(dāng)d-3處發(fā)生故 障時(shí)，只有Gl保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作出口 。 保護(hù)系統(tǒng)可同時(shí)支持多臺(tái)保護(hù)終端，保護(hù)終端按照物理位置可以劃分為多個(gè)等
級(jí)，用于上下級(jí)保護(hù)閉鎖邏輯配合，系統(tǒng)可劃分為多個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域之間保護(hù)相互獨(dú)立，
實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的按區(qū)域配置，系統(tǒng)內(nèi)保護(hù)終端可共享通信網(wǎng)絡(luò)通道。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1綜合保護(hù)裝置光纖多級(jí)閉鎖保護(hù)主程序流程圖。 本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)礦用饋線保護(hù)，下面以礦用饋線保護(hù)為例作進(jìn)一步說明 實(shí)施例1 : —種輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中上下級(jí)繼電保護(hù)配合的方法，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和
邏輯判斷等步驟，光纖多級(jí)閉鎖保護(hù)的檢測(cè)過程包括以下步驟，見圖2。 ①實(shí)時(shí)采集保護(hù)回路中的電流； ②判斷光纖多級(jí)閉鎖保護(hù)是否啟動(dòng)，若啟動(dòng)進(jìn)入保護(hù)處理邏輯； ③啟動(dòng)后10ms時(shí)判斷電流是否超過保護(hù)定值，若超過定值置邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)，未超
過定值清除邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)； ④將本保護(hù)裝置邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)、裝置等級(jí)、裝置所處區(qū)域經(jīng)光纖通道傳輸至光纖 通信服務(wù)器，同時(shí)從光纖通信服務(wù)器讀取系統(tǒng)中各個(gè)等級(jí)及區(qū)域保護(hù)裝置邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)；
⑤啟動(dòng)20ms后從光纖通信服務(wù)器讀取系統(tǒng)中各個(gè)等級(jí)及區(qū)域保護(hù)裝置邏輯動(dòng)作 標(biāo)識(shí)，判斷本保護(hù)裝置是否被同一區(qū)域中低級(jí)別保護(hù)裝置閉鎖； ⑥判斷電流是否超過保護(hù)定值，若超過定值置邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)，未超過定值清除邏 輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)； ⑦若保護(hù)裝置邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)動(dòng)作且未被閉鎖，電流保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作出口 ； ⑧若保護(hù)裝置邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)未動(dòng)作或被閉鎖，電流保護(hù)暫時(shí)被閉鎖； ⑨將本保護(hù)裝置邏輯動(dòng)作標(biāo)識(shí)、裝置等級(jí)、裝置所處區(qū)域經(jīng)光纖通道傳輸至光纖
通信服務(wù)器； ⑩若閉鎖信號(hào)消失或者閉鎖信號(hào)超過本裝置設(shè)定的閉鎖超時(shí)時(shí)間后，裝置電流仍 然超過保護(hù)定值，則電流保護(hù)動(dòng)作出口 ； 電流判據(jù)和閉鎖判據(jù)在保護(hù)啟動(dòng)后連續(xù)判斷，保護(hù)任務(wù)整組復(fù)歸后清除各個(gè)動(dòng) 作及閉鎖標(biāo)識(shí)。 上述步驟，我們定義此種電流保護(hù)為"光纖信號(hào)閉鎖電流保護(hù)"。 根據(jù)上面的描述可以知道，"光纖信號(hào)閉鎖電流保護(hù)"利用光纖通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳統(tǒng)
電流保護(hù)的邏輯進(jìn)行重新組合，可以提供一種解決輻射型配電網(wǎng)絡(luò)上下級(jí)繼電保護(hù)配合問
題，能夠在保證電流保護(hù)的選擇性同時(shí)不失其速動(dòng)性的方法，解決了繼電保護(hù)越級(jí)跳閘的問題。
權(quán)利要求
一種輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中上下級(jí)繼電保護(hù)配合的方法，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷步驟，其特征是，所述數(shù)據(jù)采集包括以下步驟①實(shí)時(shí)采集本裝置繼電保護(hù)回路中的電流；②實(shí)時(shí)采集光纖通信回路接收到的其它裝置繼電保護(hù)的狀態(tài)信息。③光纖通信服務(wù)器實(shí)時(shí)采集各繼電保護(hù)裝置或其它光纖通信服務(wù)器發(fā)送來的狀態(tài)信息；所述數(shù)據(jù)處理包括以下步驟①保護(hù)裝置將保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)信息傳送到光纖通信服務(wù)裝置；②光纖通信服務(wù)實(shí)時(shí)處理各個(gè)繼電保護(hù)裝置或其它光纖通信服務(wù)器發(fā)送來的狀態(tài)信息，將各個(gè)光纖通信口信息歸類并做合并處理后，發(fā)送回各個(gè)繼電保護(hù)裝置或其它光纖通信服務(wù)器；所述邏輯判斷包括以下步驟①繼電保護(hù)裝置設(shè)置電流速斷保護(hù)，各級(jí)速斷保護(hù)的時(shí)間定值均設(shè)置為0s；②繼電保護(hù)裝置設(shè)置本裝置在系統(tǒng)中所處的類別和區(qū)域；③實(shí)時(shí)比較本繼電保護(hù)裝置電流是否超過電流定值；④判斷其它繼電保護(hù)裝置電流保護(hù)的動(dòng)作狀態(tài)；⑤若本裝置電流保護(hù)動(dòng)作，并且無其它和本裝置處于同一區(qū)域且比本裝置級(jí)別低繼電保護(hù)裝置閉鎖本裝置，則電流保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作出口；⑥若本裝置電流保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)有其它和本裝置處于同一區(qū)域且比本裝置級(jí)別低繼電保護(hù)裝置閉鎖本裝置，則閉鎖電流保護(hù)；⑦若閉鎖信號(hào)消失或者閉鎖信號(hào)超過本裝置設(shè)定的閉鎖超時(shí)時(shí)間后，裝置電流保護(hù)仍然在動(dòng)作，則電流保護(hù)動(dòng)作出口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)配合的方法，其特征是，所述數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理過 程中，狀態(tài)信息的傳遞采用光纖通道傳輸方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)配合的方法，其特征是，繼電保護(hù)系統(tǒng)同時(shí)支持多 臺(tái)保護(hù)終端，保護(hù)終端按照物理位置劃分為多個(gè)等級(jí)，用于上下級(jí)保護(hù)閉鎖邏輯配合，系統(tǒng) 劃分為多個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域之間保護(hù)相互獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的按區(qū)域配置，系統(tǒng)內(nèi)保護(hù)終 端共享通信網(wǎng)絡(luò)通道。
全文摘要
一種輻射型配電網(wǎng)絡(luò)上下級(jí)繼電保護(hù)配合的方法，其中邏輯判斷步驟包括繼電保護(hù)裝置設(shè)置電流速斷保護(hù)，各級(jí)速斷保護(hù)的時(shí)間定值均設(shè)置為0s；繼電保護(hù)裝置設(shè)置本裝置在系統(tǒng)中所處的類別和區(qū)域；實(shí)時(shí)比較本繼電保護(hù)裝置電流是否超過電流定值；判斷其它繼電保護(hù)裝置電流保護(hù)的動(dòng)作狀態(tài)；若本裝置電流保護(hù)動(dòng)作，并且無其它和本裝置處于同一區(qū)域且比本裝置級(jí)別低，繼電保護(hù)裝置閉鎖本裝置，則電流保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作出口；若本裝置電流保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)有其它和本裝置處于同一區(qū)域且比本裝置級(jí)別低，繼電保護(hù)裝置閉鎖本裝置，則閉鎖電流保護(hù)；若閉鎖信號(hào)消失或者閉鎖信號(hào)超過本裝置設(shè)定的閉鎖超時(shí)時(shí)間后，裝置電流保護(hù)仍然在動(dòng)作，則電流保護(hù)動(dòng)作出口。
文檔編號(hào)H02J13/00GK101752905SQ200910262839
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者魯雅斌 申請(qǐng)人:南京弘毅電氣自動(dòng)化有限公司