專利名稱：快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，屬于電力繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)按照單一被保護(hù)元件配置，其為基于本地測(cè)量信息及少量區(qū)域信息的保護(hù)裝置，沒有統(tǒng)一數(shù)字源，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)的共享，它保護(hù)的對(duì)象為單一 的某一電氣元件(如線路、變壓器等)。傳統(tǒng)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，缺乏整體配合，容易出現(xiàn)各自相繼動(dòng)作，容易導(dǎo)致事故擴(kuò)大、系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。傳統(tǒng)的保護(hù)配置復(fù)雜，整定及定值間配合困難。因此有時(shí)會(huì)使后備段的時(shí)間很長(zhǎng)，不利于快速切除故障。傳統(tǒng)保護(hù)在保護(hù)切除故障設(shè)備，對(duì)非故障區(qū)段轉(zhuǎn)移供電引起的潮流轉(zhuǎn)移時(shí)，保護(hù)定值難以適應(yīng)運(yùn)行方式的變化。傳統(tǒng)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的采集裝置、通信裝置未作優(yōu)化，重復(fù)配置，組屏較多，占地面積較大，二次回路復(fù)雜，維護(hù)工作量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提出一種可對(duì)含多個(gè)變電站的區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行繼電保護(hù)的系統(tǒng)，從而大大減少二次設(shè)備的數(shù)量，減輕二次設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)的管理壓力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)效益最大化。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是一種快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，包括設(shè)置于配電設(shè)備上的智能終端、光纖通訊網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器，所述光纖通訊網(wǎng)絡(luò)分別將智能終端與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器進(jìn)行連接，所述智能終端用于采集配電設(shè)備的模擬量、開關(guān)量運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)上送至網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置；所述網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置用于匯總各智能終端上送的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)計(jì)算，并將結(jié)果上送給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器，同時(shí)通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)將控制命令下發(fā)給智能終端；所述網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器用于顯示網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置上傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)變化完成智能整定和智能控制，并通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)將數(shù)據(jù)下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置或配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是I)快速網(wǎng)絡(luò)保護(hù)以“統(tǒng)一數(shù)據(jù)源，共享數(shù)據(jù)”的思想，建立覆蓋被保護(hù)區(qū)域的實(shí)時(shí)采集網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)中各被保護(hù)元件的電氣參數(shù)以及運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和傳輸，擁有廣域信息的保護(hù)裝置以被保護(hù)區(qū)域作為整體，統(tǒng)一考慮全區(qū)域的保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能。保護(hù)對(duì)象為區(qū)域內(nèi)多個(gè)元件。2)快速網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)一考慮全區(qū)域的保護(hù)功能?？焖倬W(wǎng)絡(luò)保護(hù)實(shí)現(xiàn)了被保護(hù)區(qū)域的數(shù)據(jù)共享，在任何情況下都可以方便獲取差動(dòng)保護(hù)、重合閘、帶方向過流保護(hù)或其它保護(hù)所需的信息，達(dá)到快速識(shí)別故障、快速動(dòng)作于多個(gè)元件，隔離故障(縮小故障切除范圍)。3)快速網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行方式變化前進(jìn)行潮流轉(zhuǎn)移的計(jì)算，自動(dòng)調(diào)整定值，快速恢復(fù)非故障區(qū)段的供電，實(shí)現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)保護(hù)隨電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的自適應(yīng)的目的。4)快速網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)各電氣元件保護(hù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集，保護(hù)組屏方式集成度高，節(jié)約保護(hù)屏的占地面積，二次回路簡(jiǎn)化，運(yùn)行維護(hù)工作量降低。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)功能模塊圖?！?br> 具體實(shí)施例方式實(shí)施例本實(shí)施例以覆蓋貴州電網(wǎng)凱里供電局管轄的220KV開懷變、IIOKV公統(tǒng)變、IIOKV雷山變、110KV永樂變、220KV車江變等5個(gè)變電站和線路的區(qū)域做為網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的被保護(hù)區(qū)域，具體分析網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的搭建、功能實(shí)現(xiàn)?？焖倬W(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)如圖I和圖2所示，包括設(shè)置于配電設(shè)備上的智能終端、光纖通訊網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器，所述光纖通訊網(wǎng)絡(luò)分別將智能終端與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器進(jìn)行連接，智能終端用于采集配電設(shè)備的模擬量、開關(guān)量運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)上送至網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置；網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置用于匯總各智能終端上送的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)計(jì)算，并將結(jié)果上送給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器，同時(shí)通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)將控制命令下發(fā)給智能終端；網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器用于顯示網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置上傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)變化完成智能整定和智能控制，并通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)將數(shù)據(jù)下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置或配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。智能終端接入互感器完成多路開關(guān)模擬量的采集，完成對(duì)開關(guān)的帶操作回路跳合閘或空接點(diǎn)出口輸出，完成DC220V/DC110V光電隔離輸入，完成電網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)，完成配電裝置的自診斷和報(bào)警，完成一次開關(guān)和通訊設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，完成以多種規(guī)約上送數(shù)據(jù)；所述空接點(diǎn)出口輸出配置10個(gè)出口，開關(guān)模擬量輸入配置14路。廣域差動(dòng)保護(hù)計(jì)算包括起動(dòng)元件、電流變化量起動(dòng)、零序過流元件起動(dòng)、過電流元件起動(dòng)、零序負(fù)序元件起動(dòng)和線路差動(dòng)保護(hù)元件的差動(dòng)保護(hù)計(jì)算，其中起動(dòng)元件Δ ΙΦΦΜΑΧ > I. 25 Δ It+Δ IzdΔΙφφμαχ是相間電流的半波積分的最大值；Δ Izd為可整定的固定門坎；Δ It為浮動(dòng)門坎，隨著變化量的變化而自動(dòng)調(diào)整，取I. 25倍可保證門坎始終略高于不平衡輸出；
零序過流元件起動(dòng)當(dāng)外接和自產(chǎn)零序電流均大于整定值時(shí)，零序起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬3秒，去開放出口繼電器正電源；過電流元件起動(dòng)當(dāng)最大相電流大于整定值時(shí)，過電流起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬3秒，去開放出口繼電器正電源；零序負(fù)序元件起動(dòng)當(dāng)零序和負(fù)序之和大于整定值時(shí)，零序和負(fù)序元件動(dòng)作并展寬3秒，去開放出口 繼電器正電源；線路差動(dòng)保護(hù)元件線路差動(dòng)包括變化量相電流差動(dòng)保護(hù)、兩段相電流差動(dòng)保護(hù)和零序電流差動(dòng)保護(hù)；差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程為
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\Jci^ > IH其中各變量定義如下φ = A, B, CΙε )φ :差動(dòng)電流，= Ιμφ + Ινφ為兩側(cè)電流矢量和的幅值，ΙΕΦ :制動(dòng)電流，丨='Ιμφ-Ινφ為兩側(cè)電流矢量差的幅值，Ih :隨差動(dòng)保護(hù)的性質(zhì)不同分別為差流高定值或低定值。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行冗錯(cuò)處理，對(duì)SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)的通訊狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視；當(dāng)通訊狀態(tài)異常時(shí)進(jìn)行閉鎖保護(hù)；將網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)信息以友好人機(jī)界面的形式顯示。光纖通訊網(wǎng)絡(luò)以SDH做為主干網(wǎng)，以E1/LAN網(wǎng)橋、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)作為接入設(shè)備構(gòu)成。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例所述的具體技術(shù)方案，凡采用等同替換形成的技術(shù)方案均為本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)置于配電設(shè)備上的智能終端、光纖通訊網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器，所述光纖通訊網(wǎng)絡(luò)分別將智能終端與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器進(jìn)行連接， 所述智能終端用于采集配電設(shè)備的模擬量、開關(guān)量運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)上送至網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置；所述網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置用于匯總各智能終端上送的數(shù)據(jù)進(jìn)行廣域差動(dòng)保護(hù)計(jì)算，并將結(jié)果上送給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器，同時(shí)通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)將控制命令下發(fā)給智能終端；所述網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器用于顯示網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置上傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)變化完成智能整定和智能控制，并通過SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)將數(shù)據(jù)下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置或配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述智能終端接入互感器完成多路開關(guān)模擬量的采集，完成對(duì)開關(guān)的帶操作回路跳合閘或空接點(diǎn)出口輸出，完成DC220V/DC1IOV光電隔離輸入，完成電網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)，完成配電裝置的自診斷和報(bào)警，完成一次開關(guān)和通訊設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，完成以多種規(guī)約上送數(shù)據(jù)；所述空接點(diǎn)出口輸出配置10個(gè)出口，開關(guān)模擬量輸入配置14路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述廣域差動(dòng)保護(hù)計(jì)算包括起動(dòng)元件、電流變化量起動(dòng)、零序過流元件起動(dòng)、過電流元件起動(dòng)、零序負(fù)序元件起動(dòng)和線路差動(dòng)保護(hù)元件的差動(dòng)保護(hù)計(jì)算，其中 起動(dòng)元件 A I φΦΜχ〉I. 25 Δ It+ Δ Izd Δ ΙΦΦΜΑΧ是相間電流的半波積分的最大值； Δ Izd為可整定的固定門坎； Δ It為浮動(dòng)門坎，隨著變化量的變化而自動(dòng)調(diào)整，取I. 25倍可保證門坎始終略高于不平衡輸出； 零序過流元件起動(dòng) 當(dāng)外接和自產(chǎn)零序電流均大于整定值時(shí)，零序起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬3秒，去開放出口繼電器正電源； 過電流元件起動(dòng) 當(dāng)最大相電流大于整定值時(shí)，過電流起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬3秒，去開放出口繼電器正電源； 零序負(fù)序元件起動(dòng) 當(dāng)零序和負(fù)序之和大于整定值時(shí)，零序和負(fù)序元件動(dòng)作并展寬3秒，去開放出口繼電器正電源； 線路差動(dòng)保護(hù)元件 線路差動(dòng)包括變化量相電流差動(dòng)保護(hù)、兩段相電流差動(dòng)保護(hù)和零序電流差動(dòng)保護(hù)； 差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程為>0·75*7^ {^α)φ > I η其中各變量定義如下 Φ = A，B，C Icm :差動(dòng)電流，= Ιμφ + Ινφ為兩側(cè)電流矢量和的幅值， ΙΕΦ :制動(dòng)電流，& =為兩側(cè)電流矢量差的幅值， Ih :隨差動(dòng)保護(hù)的性質(zhì)不同分別為差流高定值或低定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行冗錯(cuò)處理，對(duì)SV數(shù)據(jù)網(wǎng)和GOOSE控制網(wǎng)的通訊狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視；當(dāng)通訊狀態(tài)異常時(shí)進(jìn)行閉鎖保護(hù)；將網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)信息以友好人機(jī)界面的形式顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之任一所述快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述光纖通訊網(wǎng)絡(luò)以SDH做為主干網(wǎng)，以E1/LAN網(wǎng)橋、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)作為接入設(shè)備構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速網(wǎng)絡(luò)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)，屬于電力繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括設(shè)置于配電設(shè)備上的智能終端、光纖通訊網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器，所述光纖通訊網(wǎng)絡(luò)分別將智能終端與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器進(jìn)行連接，智能終端采集配電設(shè)備的模擬量、開關(guān)量運(yùn)行工況數(shù)據(jù)并上送至網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置；網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置匯總各智能終端上送的數(shù)據(jù)進(jìn)行廣域差動(dòng)保護(hù)計(jì)算，并將結(jié)果上送給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)保護(hù)服務(wù)器顯示網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置上傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)變化完成智能整定和智能控制，并將數(shù)據(jù)下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置。該系統(tǒng)可減少二次設(shè)備的數(shù)量，減輕二次設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)的管理壓力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)效益最大化。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102684173SQ20121009705
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者周大謀, 孫擁軍, 張世平, 張加康, 朱勇, 李亮, 許良柱, 陳榮, 魏凱 申請(qǐng)人:凱里供電局, 南京榮信電力自動(dòng)化有限公司