一種基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法，包括控制每級(jí)切換裝置進(jìn)行供電電源切換的步驟，所述控制每級(jí)切換裝置進(jìn)行供電電源切換的步驟包括：S1、監(jiān)控上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流、上級(jí)切換裝置所處的工作狀態(tài)以及本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流；S2、判斷上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向；S3、根據(jù)上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向、本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向以及上級(jí)切換裝置所處的工作狀態(tài)，控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入一預(yù)定的工作狀態(tài)；其中，所述工作狀態(tài)包括供電電源切換狀態(tài)、暫時(shí)閉鎖狀態(tài)、鎖定狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】-種基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的控制，尤其涉及在多電壓等級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障時(shí)電源 切換的基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在石化、冶金等廠礦連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)工藝和流程對(duì)供電可靠性和連續(xù)性 提出了很高的要求，供電中斷和電壓大幅波動(dòng)會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的損失。
[0003] 按照傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的N-1準(zhǔn)則（單一故障安全準(zhǔn)則），當(dāng)電力系統(tǒng)的N個(gè)元件中的 任一獨(dú)立元件（發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器等）發(fā)生故障而被切除后，應(yīng)不造成因其他線路 過(guò)負(fù)荷跳閘而導(dǎo)致用戶停電，因此，為了提高供電可靠性，上述廠礦企業(yè)的供電系統(tǒng)均采用 不少于兩個(gè)供電電源設(shè)計(jì)。兩條電源進(jìn)線來(lái)源于同一個(gè)電網(wǎng)的不同變電站，當(dāng)其中一個(gè)變 電站發(fā)生故障導(dǎo)致母線失電時(shí)，跳開失電母線的進(jìn)線開關(guān)，然后馬上將備用進(jìn)線開關(guān)合上， 使失電母線重新受電，以此來(lái)提高供電的可靠性。
[0004] 廠礦連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)的供電網(wǎng)絡(luò)一般涵蓋從110kV到380V多個(gè)電壓等級(jí)，為保 證各級(jí)故障或電源晃電時(shí)工作電源的不間斷供應(yīng)，需要在各級(jí)電壓系統(tǒng)間配置電源切換裝 置，根據(jù)各級(jí)電壓系統(tǒng)的運(yùn)行方式及保護(hù)配置方案，設(shè)計(jì)相應(yīng)的配合方案及裝置定值配置， 由此解決供電網(wǎng)絡(luò)不同位置發(fā)生故障時(shí)供電不間斷的問題，實(shí)現(xiàn)不間斷可靠供電。
[0005] 在配置有多級(jí)切換裝置的供電網(wǎng)絡(luò)中，需要考慮其上下級(jí)切換裝置配合問題。當(dāng) 上級(jí)進(jìn)線出現(xiàn)故障時(shí)，由此級(jí)向下的各級(jí)電壓也相應(yīng)出現(xiàn)異常，如果各級(jí)切換裝置在充電 監(jiān)視狀態(tài)下，需要考慮其上下級(jí)配合問題。當(dāng)前基本原則是進(jìn)線電源發(fā)生故障時(shí)，由下側(cè)就 近的切換裝置進(jìn)行電源切換，下級(jí)裝置不再進(jìn)行切換，盡可能減少電壓波動(dòng)。合理的配合方 案是自第二級(jí)及以下切換裝置均采用保護(hù)信號(hào)啟動(dòng)，可靠實(shí)現(xiàn)分級(jí)負(fù)責(zé)的配合原則，但是 此種依靠保護(hù)信號(hào)啟動(dòng)切換裝置而進(jìn)行切換的方法，在保護(hù)配置不全面的現(xiàn)場(chǎng)（例如：在 某些切換裝置安裝處未配置有差動(dòng)保護(hù)）將無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只能使用不同合閘時(shí)機(jī)實(shí)現(xiàn)在不同 級(jí)切換裝置之間的配合，但此種方法會(huì)降低切換裝置的使用效果，采用傳統(tǒng)備自投逐級(jí)延 時(shí)方式則直接限制切換裝置的快速切換功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在于提出一種供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障時(shí)電源切換的基于高速通 訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法，用于供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)控制切換裝置進(jìn)行供 電電源切換，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的切換裝置使用受限、難以進(jìn)行快速切換的技術(shù)問題。
[0007] 本發(fā)明提供以下技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問題：
[0008] 一種基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法，包括控制每級(jí)切換裝 置進(jìn)行供電電源切換的步驟，所述控制每級(jí)切換裝置進(jìn)行供電電源切換的步驟包括：
[0009] S1、監(jiān)控上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流、上級(jí)切換裝置所處的工作狀態(tài)以及本級(jí)電壓 系統(tǒng)的進(jìn)線電流；
[0010] S2、判斷上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向；
[0011] S3、根據(jù)上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向、本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向以及上級(jí) 切換裝置所處的工作狀態(tài)，控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入一預(yù)定的工作狀態(tài)；其中，所述工作狀態(tài) 包括供電電源切換狀態(tài)、暫時(shí)閉鎖狀態(tài)、鎖定狀態(tài)。
[0012] 根據(jù)本方案中提供的基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法，在配 置有多級(jí)切換裝置的現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)各級(jí)電壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障影響系統(tǒng)正常供電時(shí)，本級(jí)切換 裝置能夠根據(jù)上級(jí)切換裝置發(fā)送的上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向、上級(jí)切換裝置所處的工 作狀態(tài)及本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流選擇執(zhí)行切換或是暫時(shí)閉鎖，由此避免多級(jí)裝置采用延 時(shí)配合導(dǎo)致切換無(wú)法快速實(shí)現(xiàn)的弊端，從而實(shí)現(xiàn)多級(jí)切換裝置間的靈活配置，極大程度上 保證各級(jí)系統(tǒng)供電可靠性。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟S3具體包括：若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)檎较?，而?級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)榉捶较?，且上?jí)切換裝置處于所述鎖定狀態(tài)，則控制本級(jí)切 換裝置進(jìn)入所述供電電源切換狀態(tài)；其中，所述反方向?yàn)楸炯?jí)母線流入本級(jí)進(jìn)線，所述正方 向?yàn)楸炯?jí)進(jìn)線流入本級(jí)母線。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟S3具體包括：
[0015] S31、若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向均為反方 向或無(wú)方向，且上級(jí)切換裝置處于供電電源切換狀態(tài)，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述暫時(shí) 閉鎖狀態(tài)并執(zhí)行步驟S32 ;
[0016] S32、監(jiān)控上級(jí)切換裝置是否切換成功，若是，則解除對(duì)本級(jí)切換裝置的所述暫時(shí) 閉鎖，并返回步驟S1;若否，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述供電電源切換狀態(tài)；
[0017] 其中，所述反方向?yàn)殡娏髯员炯?jí)母線流入本級(jí)進(jìn)線。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟S3具體包括：
[0019] S31、若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)闊o(wú)方向，而本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向 為正方向，且上級(jí)切換裝置處于供電電源切換狀態(tài)，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述暫時(shí)閉 鎖狀態(tài)，并執(zhí)行步驟S32;
[0020] S32、監(jiān)控上級(jí)切換裝置是否切換成功，若是，則解除對(duì)本級(jí)切換裝置的所述暫時(shí) 閉鎖，并返回步驟S1 ;若否，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述供電電源切換狀態(tài)；
[0021] 其中，所述正方向?yàn)楸炯?jí)進(jìn)線流入本級(jí)母線。
[0022] 優(yōu)選地，所述步驟S1還包括：監(jiān)控本級(jí)電壓系統(tǒng)的母線電壓；所述步驟S3具體包 括：若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向均為正方向，且本級(jí) 電壓系統(tǒng)的母線失壓，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述鎖定狀態(tài)。
[0023] 優(yōu)選地，所述步驟S1中通過(guò)接收上級(jí)切換裝置發(fā)送的信息而實(shí)現(xiàn)對(duì)上級(jí)電壓系 統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和上級(jí)切換裝置所處工作狀態(tài)的監(jiān)控；其中，所述信息包括上級(jí)電壓系 統(tǒng)的進(jìn)線電流的方向和幅值以及上級(jí)切換裝置工作狀態(tài)，以及/或上級(jí)電壓系統(tǒng)的母線電 壓信息。
[0024] 優(yōu)選地，所述步驟S1還包括：當(dāng)超過(guò)一預(yù)定的超時(shí)時(shí)間后，仍未收到上級(jí)切換裝 置發(fā)送的所述信息，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)行報(bào)警提示。
[0025] 優(yōu)選地，每級(jí)切換裝置向下級(jí)切換裝置發(fā)送所述信息是通過(guò)光纖通信。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例提供的一種基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替 續(xù)控制方法的流程圖；
[0027] 圖2是一種多電壓等級(jí)的供電網(wǎng)絡(luò)正常工況下的架構(gòu)圖；
[0028] 圖3a是故障工況1時(shí)裝置1進(jìn)入供電電源切換狀態(tài)的條件邏輯框圖；
[0029] 圖3b是故障工況1時(shí)裝置2進(jìn)入暫時(shí)閉鎖狀態(tài)的條件邏輯框圖；
[0030] 圖3c是故障工況1時(shí)裝置2進(jìn)入供電電源切換狀態(tài)的條件邏輯框圖；
[0031] 圖4是故障工況2時(shí)裝置2進(jìn)入供電電源切換狀態(tài)的條件邏輯框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0033] 本發(fā)明具體實(shí)施例提供一種基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方 法，用于供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)控制切換裝置進(jìn)行供電電源的快速無(wú)擾動(dòng)切換，該方法包括 控制每級(jí)切換裝置進(jìn)行供電電源切換的步驟，參考圖1，所述控制每級(jí)切換裝置進(jìn)行供電電 源切換的步驟包括：
[0034] 10、監(jiān)控上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流、上級(jí)切換裝置所處的工作狀態(tài)以及本級(jí)電壓 系統(tǒng)的進(jìn)線電流；
[0035] 2〇、判斷上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向；
[0036] 根據(jù)上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向、本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向以及上級(jí)切換 裝置所處的工作狀態(tài)，控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入一預(yù)定的工作狀態(tài)；其中，所述工作狀態(tài)包括 供電電源切換狀態(tài)、暫時(shí)閉鎖狀態(tài)、鎖定狀態(tài)。例如：
[0037] 21、若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向均為反方向 或無(wú)方向且上級(jí)切換裝置處于供電電源切換狀態(tài)；或者，上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流無(wú)方向、 而本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)檎较?，同時(shí)上級(jí)切換裝置處于供電電源切換狀態(tài)，則 執(zhí)行步驟23 ;
[0038] 23、控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入暫時(shí)閉鎖狀態(tài)，并監(jiān)控上級(jí)切換裝置是否切換成功，若 是，則執(zhí)行步驟25,若否則執(zhí)行步驟27 ;
[0039] 25、解除對(duì)本級(jí)切換裝置的所述暫時(shí)閉鎖，并返回步驟10 ;
[0040] 27、解除對(duì)本級(jí)切換裝置的所述暫時(shí)閉鎖，并控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入供電電源切 換狀態(tài)。
[0041] 又例如：
[0042] 22、若上級(jí)電壓系統(tǒng)進(jìn)線電流方向?yàn)檎较?，而本?jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)?反方向，且上級(jí)切換裝置處于鎖定狀態(tài)，則執(zhí)行步驟24 ;
[0043] 24、控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入供電電源切換狀態(tài)。
[0044]下面基于多電壓等級(jí)的供電網(wǎng)絡(luò)（例如廠礦連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)的供電網(wǎng)絡(luò)）的典型 架構(gòu)圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例提供的上述上下級(jí)配合方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0045]如圖2所示為廠礦連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)的典型架構(gòu)圖，具有11〇1^和61(￥兩 個(gè)電壓等級(jí)，在110KV電壓等級(jí)的系統(tǒng)中（以下簡(jiǎn)稱上級(jí)電壓系統(tǒng)），設(shè)置有用于切換供電 電源的切換裝置 裝置丨，在 6KV電壓等級(jí)的系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱本級(jí)電壓系統(tǒng)）中，設(shè)置有 用于切換供電電源的切換裝置--裝置2、裝置3和裝置4;本架構(gòu)中，采用暗備用，具有兩 路互為備用的供電電源#1和#2,相應(yīng)地，上級(jí)電壓系統(tǒng)具有兩路進(jìn)線110-1和110-2,兩個(gè) 進(jìn)線開關(guān)（斷路器）DL1和DL2,兩段母線1101和11011，在兩段母線1101和110II之間 設(shè)置有母聯(lián)開關(guān)S1，在正常工況下，如圖2所示，母聯(lián)開關(guān)S1斷開，兩路供電電源#1和#2 對(duì)應(yīng)的兩條線路均接通即DL1和DL2均閉合，各自正常工作。上級(jí)電壓系統(tǒng)的電壓從出線 110-3通過(guò)出線開關(guān)DL3接入主變MT1，進(jìn)行110KV/6KV降壓后，從本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線6-1 經(jīng)進(jìn)線開關(guān)DL4輸入，對(duì)應(yīng)供電電源#2的線路也如此，不再贅述，同樣，兩段6KV的母線之 間具有母聯(lián)開關(guān)S2。
[0046]在圖2的暗備用供電網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)切換裝置至少接入其所在級(jí)的進(jìn)線電流信息和 母線電壓信息，并且以微小的時(shí)間間隔持續(xù)給相鄰的下級(jí)切換裝置發(fā)送信息，向下級(jí)裝置 發(fā)送的信息如下表1和表2示例所示：
[0047] 表1暗備用時(shí)裝置1給裝置2發(fā)送的信息
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于高速通訊網(wǎng)絡(luò)的快速無(wú)擾動(dòng)廠用電替續(xù)控制方法，包括控制每級(jí)切換裝置 進(jìn)行供電電源切換的步驟，其特征在于：所述控制每級(jí)切換裝置進(jìn)行供電電源切換的步驟 包括： 51、 監(jiān)控上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流、上級(jí)切換裝置所處的工作狀態(tài)以及本級(jí)電壓系統(tǒng) 的進(jìn)線電流； 52、 判斷上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向； 53、 根據(jù)上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向、本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向以及上級(jí)切換 裝置所處的工作狀態(tài)，控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入一預(yù)定的工作狀態(tài)；其中，所述工作狀態(tài)包括 供電電源切換狀態(tài)、暫時(shí)閉鎖狀態(tài)、鎖定狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟S3具體包括：若上級(jí)電壓系統(tǒng)的 進(jìn)線電流方向?yàn)檎较?，而本?jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)榉捶较?，且上?jí)切換裝置處于 所述鎖定狀態(tài)，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述供電電源切換狀態(tài)；其中，所述反方向?yàn)楸炯?jí) 母線流入本級(jí)進(jìn)線，所述正方向?yàn)楸炯?jí)進(jìn)線流入本級(jí)母線。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟S3具體包括： 531、 若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向均為反方向或 無(wú)方向，且上級(jí)切換裝置處于供電電源切換狀態(tài)，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述暫時(shí)閉鎖 狀態(tài)并執(zhí)行步驟S32 ; 532、 監(jiān)控上級(jí)切換裝置是否切換成功，若是，則解除對(duì)本級(jí)切換裝置的所述暫時(shí)閉鎖， 并返回步驟S1 ;若否，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述供電電源切換狀態(tài)； 其中，所述反方向?yàn)殡娏髯员炯?jí)母線流入本級(jí)進(jìn)線。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟S3具體包括： 531、 若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)闊o(wú)方向，而本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向?yàn)檎?方向，且上級(jí)切換裝置處于供電電源切換狀態(tài)，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述暫時(shí)閉鎖狀 態(tài)，并執(zhí)行步驟S32 ; 532、 監(jiān)控上級(jí)切換裝置是否切換成功，若是，則解除對(duì)本級(jí)切換裝置的所述暫時(shí)閉鎖， 并返回步驟S1 ;若否，則解除對(duì)本級(jí)切換裝置的所述暫時(shí)閉鎖，并控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入 所述供電電源切換狀態(tài)； 其中，所述正方向?yàn)楸炯?jí)進(jìn)線流入本級(jí)母線。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟S1還包括：監(jiān)控本級(jí)電壓系統(tǒng)的 母線電壓；所述步驟S3具體包括：若上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和本級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線 電流方向均為正方向，且本級(jí)電壓系統(tǒng)的母線失壓，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)入所述鎖定狀 態(tài)。
6. 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述步驟S1中通過(guò)接收上級(jí)切 換裝置發(fā)送的信息而實(shí)現(xiàn)對(duì)上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流方向和上級(jí)切換裝置所處工作狀態(tài) 的監(jiān)控；其中，所述信息包括上級(jí)電壓系統(tǒng)的進(jìn)線電流的方向和幅值以及上級(jí)切換裝置工 作狀態(tài)，以及/或上級(jí)電壓系統(tǒng)的母線電壓信息。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述步驟S1還包括：當(dāng)超過(guò)一預(yù)定的超時(shí) 時(shí)間后，仍未收到上級(jí)切換裝置發(fā)送的所述信息，則控制本級(jí)切換裝置進(jìn)行報(bào)警提示。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：每級(jí)切換裝置向下級(jí)切換裝置發(fā)送所述信 息是通過(guò)光纖通信。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK104300666SQ201410583680
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】梁俊滔, 陳曙玲, 馮紹寧, 肖振宇 申請(qǐng)人:深圳市國(guó)立智能電力科技有限公司