本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)和控制方法。

背景技術(shù)：

智能電網(wǎng)是中國(guó)電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的方向。從配網(wǎng)直接服務(wù)于用戶(hù)的特征來(lái)看，智能化配網(wǎng)建設(shè)保證了不間斷可靠供電，并能向用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)電能和優(yōu)質(zhì)服務(wù)及配網(wǎng)事故的自動(dòng)隔離等功能。同時(shí)作為智能電網(wǎng)主要特征的自愈功能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)配電網(wǎng)的規(guī)劃、繼電保護(hù)配置和整定以及配網(wǎng)自動(dòng)化能諸方面的協(xié)調(diào)配合工作。

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中直接面向電力用戶(hù)的部分，是保證供電質(zhì)量、客戶(hù)服務(wù)體驗(yàn)、提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效率的中心環(huán)節(jié)。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的興起以及用戶(hù)對(duì)供電質(zhì)量、供電可靠性要求的不斷提高，具有自愈特征的智能高壓配電網(wǎng)受到了廣泛的關(guān)注和重視，自愈控制技術(shù)涵蓋了控制保護(hù)領(lǐng)域和配電網(wǎng)自動(dòng)化的許多新進(jìn)展，是對(duì)傳統(tǒng)配電自動(dòng)化技術(shù)的延伸和實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能化的主要手段，是未來(lái)智能配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從用戶(hù)的角度來(lái)看“自愈”使電網(wǎng)在發(fā)生故障時(shí)能夠自動(dòng)快速恢復(fù)供電，讓居民和用戶(hù)幾乎感覺(jué)不到停電；整個(gè)過(guò)程不需要人工干預(yù)，全部由智能系統(tǒng)自動(dòng)完成，而停電時(shí)間將從以往的2至3小時(shí)縮短至2分鐘乃至幾秒。

現(xiàn)有技術(shù)中的電網(wǎng)規(guī)劃上僅滿(mǎn)足負(fù)荷需求和供用電平衡，經(jīng)濟(jì)性、適用性考慮的多，安全性、可靠性考慮的少，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低于國(guó)內(nèi)外同類(lèi)城市標(biāo)準(zhǔn)水平，從源頭上造成電網(wǎng)存在諸如“假雙回”、“串供”等結(jié)構(gòu)性安全風(fēng)險(xiǎn)，留下事故隱患。因此，亟需深入研究電網(wǎng)接線(xiàn)模式、進(jìn)行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并研究其在各種運(yùn)行方式下基于繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的自愈功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)和控制方法，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，該系統(tǒng)包含：第一220KV主變電站、第二220KV主變電站、第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站；

上述第一220KV主變電站、第二220KV主變電站通過(guò)第一110KV出線(xiàn)和第二110KV出線(xiàn)電路連接；

上述第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的兩路110KV進(jìn)線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)連接在第一110KV出線(xiàn)和第二110KV出線(xiàn)上；

上述第一220KV主變電站和第二220KV主變電站電路連接第一110KV出線(xiàn)和第二110KV出線(xiàn)處分別設(shè)有距離和零流保護(hù)的斷路器；

上述第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的兩路110KV進(jìn)線(xiàn)上分別設(shè)有過(guò)流和零流保護(hù)的斷路器。

上述第一220KV主變電站包含：連接第一110KV出線(xiàn)和第二110KV出線(xiàn)的第一110K母線(xiàn)，連接第一110K母線(xiàn)的兩路將220KV降壓到110KV的第一主變電器，以及連接每路第一主變電器的斷路器。

上述第二220KV主變電站包含：連接第一110KV出線(xiàn)和第二110KV出線(xiàn)的第二110K母線(xiàn)，連接第二110K母線(xiàn)的兩路將220KV降壓到110KV的第二主變電器，以及連接每路第二主變電器的斷路器。

上述第二220KV主變電站的母線(xiàn)上還連接有若干用戶(hù)降壓變電器。

上述第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的兩路110KV進(jìn)線(xiàn)分別與第一110KV出線(xiàn)和第二110KV出線(xiàn)的連接點(diǎn)的前后設(shè)有斷路器。

上述第一220KV主變電站、第二220KV主變電站、第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的母線(xiàn)上設(shè)有分段斷路器，分段斷路器位于兩路進(jìn)線(xiàn)之間。

上述第一220KV主變電站和第二220KV主變電站的母線(xiàn)上連接有母線(xiàn)負(fù)荷。

一種上述基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的控制方法，其特點(diǎn)是，該方法包含：

當(dāng)?shù)谝?10KV變電站、或第二110KV變電站、或第三110KV變電站或輸電線(xiàn)路上發(fā)生故障，則切斷該故障發(fā)生點(diǎn)所在的輸電線(xiàn)路兩端的斷路器；

當(dāng)?shù)谝?20KV主變電站或第二220KV主變電站的主變電器發(fā)生故障，則由未發(fā)生故障的220KV主變電站通過(guò)手拉手自愈系統(tǒng)向發(fā)生故障的220KV主變電站的母線(xiàn)負(fù)荷供電。

上述的基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述未發(fā)生故障的220KV主變電站的出線(xiàn)與110KV變電站時(shí)間配合，延時(shí)加一級(jí)差；

時(shí)間配合關(guān)系如式(1)：

其中：為串內(nèi)各110KV變電站出線(xiàn)的后備時(shí)限；為電源另外一側(cè)中壓母線(xiàn)負(fù)荷出線(xiàn)的后備時(shí)限；△t取0.3s。

本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)和控制方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明公開(kāi)了110kV自愈系統(tǒng)的接線(xiàn)模式，并通過(guò)對(duì)上級(jí)保護(hù)限額、用戶(hù)內(nèi)部接線(xiàn)調(diào)研分析，結(jié)合常規(guī)運(yùn)行方式和其特殊運(yùn)行方式下的繼電保護(hù)保護(hù)的整定原則，對(duì)自愈系統(tǒng)內(nèi)繼電保護(hù)定值進(jìn)行了優(yōu)化研究，最后進(jìn)行了實(shí)例的計(jì)算和分析，得出了適用于110kV自愈系統(tǒng)的保護(hù)配置和整定的優(yōu)化方案，解決了改接線(xiàn)模式特殊運(yùn)行方式下的保護(hù)配合問(wèn)題，從而為其推廣使用奠定了基礎(chǔ)，深度挖掘110KV電網(wǎng)供電方式潛力，以規(guī)避變電站全停的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；并且拓展110kV手拉手接線(xiàn)模式自愈系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用，研究出的通用定值作為自愈系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中的創(chuàng)新點(diǎn)，極具有應(yīng)用參考價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)在特殊運(yùn)行方式時(shí)繼電保護(hù)的配合關(guān)系圖；

圖3為本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)在特殊運(yùn)行方式下保護(hù)動(dòng)作分析圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。

如圖1所示，公開(kāi)了一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)，該繼電保護(hù)配置系統(tǒng)包含：第一220KV主變電站110、第二220KV 主變電站120、第一110KV變電站130、第二110KV變電站140和第三110KV變電站150。第一220KV主變電站110、第二220KV主變電站120通過(guò)第一110KV出線(xiàn)160和第二110KV出線(xiàn)170電路連接。第一110KV變電站130、第二110KV變電站140和第三110KV變電站150的兩路110KV進(jìn)線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)連接在第一110KV出線(xiàn)160和第二110KV出線(xiàn)170上。

第一220KV主變電站110電路連接第一110KV出線(xiàn)160處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器115，第二220KV主變電站120電路連接第一110KV出線(xiàn)160處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器125。第一220KV主變電站110電路連接第二110KV出線(xiàn)170處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器116，而第二220KV主變電站120電路連接第二110KV出線(xiàn)170處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器126。

第一110KV變電站130的兩路110KV進(jìn)線(xiàn)上分別設(shè)有過(guò)流和零流保護(hù)的斷路器133、137。第二110KV變電站140的兩路110KV進(jìn)線(xiàn)上分別設(shè)有過(guò)流和零流保護(hù)的斷路器143、147。第三110KV變電站150的兩路110KV進(jìn)線(xiàn)上分別設(shè)有過(guò)流和零流保護(hù)的斷路器153、157。

第一110KV變電站130與第一110KV出線(xiàn)160連接的110KV進(jìn)線(xiàn)的連接點(diǎn)的前后設(shè)有斷路器131和132；第一110KV變電站130與第二110KV出線(xiàn)170連接的110KV進(jìn)線(xiàn)的連接點(diǎn)的前后設(shè)有斷路器135和136。

第二110KV變電站140與第一110KV出線(xiàn)160連接的110KV進(jìn)線(xiàn)的連接點(diǎn)的前后設(shè)有斷路器141、142；第二110KV變電站140與第二110KV出線(xiàn)170連接的110KV進(jìn)線(xiàn)的連接點(diǎn)的前后設(shè)有斷路器145和146。

第三110KV變電站150與第一110KV出線(xiàn)160連接的110KV進(jìn)線(xiàn)的連接點(diǎn)的前后設(shè)有斷路器151和152；第三110KV變電站150與第二110KV出線(xiàn)170連接的110KV進(jìn)線(xiàn)的連接點(diǎn)的前后設(shè)有斷路器155和156。

第一220KV主變電站110包含：連接第一110KV出線(xiàn)160和第二110KV出線(xiàn)170的第一110K母線(xiàn)。第一110K母線(xiàn)包含電路連接的第一110K母線(xiàn)一段111和第一110K母線(xiàn)二段112，第一110K母線(xiàn)一段111和第一110K母線(xiàn)二段112之間設(shè)有分段斷路器117，第一110K母線(xiàn)上設(shè)有母線(xiàn)負(fù)荷。第一110K母線(xiàn)一段111上連接有將220KV降壓到110KV的第一主變電器113，第一主變電器113與第一110K母線(xiàn)一段111之間設(shè)有斷路器。第一110K母線(xiàn)二段112上連接有將220KV降壓到110KV的第一主變電器114，第一主變電器114與第一110K母線(xiàn)二段112之間設(shè)有斷路器。

第二220KV主變電站120包含：連接第一110KV出線(xiàn)160和第二110KV出線(xiàn)170的第二110K母線(xiàn)。第二110K母線(xiàn)包含電路連接的第二110K母線(xiàn)一段121和第二110K母線(xiàn)二段122，第二110K母線(xiàn)一段121和第二110K母線(xiàn)二段122之間設(shè)有分段斷路器127，第二110K母線(xiàn)上設(shè)有母線(xiàn)負(fù)荷。第二110K母線(xiàn)一段121上連接有將220KV降壓到110KV的第二主變電器123，第二主變電器123與第二110K母線(xiàn)一段121之間設(shè)有斷路器。第二110K母線(xiàn)二段122上連接有將220KV降壓到110KV的第二主變電器124，第二主變電器124與第二110K母線(xiàn)二段122之間設(shè)有斷路器。

第一110KV變電站130的母線(xiàn)分為兩段，兩段相互間通過(guò)分段斷路器134連接，第一110KV變電站130的兩路進(jìn)線(xiàn)分別連接其母線(xiàn)的兩段。

第二110KV變電站140的母線(xiàn)分為兩段，兩段相互間通過(guò)分段斷路器144連接，第二110KV變電站140的兩路進(jìn)線(xiàn)分別連接其母線(xiàn)的兩段。

第三110KV變電站150的母線(xiàn)分為兩段，兩段相互間通過(guò)分段斷路器154連接，第三110KV變電站150的的兩路進(jìn)線(xiàn)分別連接其母線(xiàn)的兩段。

如圖2并結(jié)合圖1所示，第二220KV主變電站的母線(xiàn)上還連接有若干用戶(hù)降壓變電器210。

如圖3所示，本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的控制方法，該方法包含：

當(dāng)?shù)谝?10KV變電站、或第二110KV變電站、或第三110KV變電站或輸電線(xiàn)路上發(fā)生故障，則切斷該故障發(fā)生點(diǎn)所在的輸電線(xiàn)路兩端的斷路器。

當(dāng)?shù)谝?20KV主變電站或第二220KV主變電站的主變電器發(fā)生故障，則由未發(fā)生故障的220KV主變電站通過(guò)手拉手自愈系統(tǒng)向發(fā)生故障的220KV主變電站的母線(xiàn)負(fù)荷供電。

進(jìn)一步的，未發(fā)生故障的220KV主變電站的出線(xiàn)與110KV變電站時(shí)間配合，延時(shí)加一級(jí)差。

時(shí)間配合關(guān)系如式(1)：

其中：為串內(nèi)各110KV變電站出線(xiàn)的后備時(shí)限；為電源另外一側(cè)中壓母線(xiàn)負(fù)荷出線(xiàn)的后備時(shí)限；△t取0.3s。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。