一種多層次備自投系統(tǒng)、優(yōu)先級(jí)配合方法及構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)輸配電的自動(dòng)投切系統(tǒng)及方法，特別涉及一種備用電源自投系統(tǒng)、優(yōu)先級(jí)配合方法及構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，備用電源自投技術(shù)在220kV及以下等級(jí)的電網(wǎng)中得到廣泛使用，在維持電網(wǎng)穩(wěn)定和提高供電可靠性等方面起到了重要作用。
[0003]傳統(tǒng)的備自投一般按照電壓等級(jí)配置，在一個(gè)變電站內(nèi)會(huì)按照不同的電壓等級(jí)配置多套備自投裝置，各備自投裝置之間一般不交互信息，由于同一變電站的不同電壓等級(jí)的備自投有優(yōu)先級(jí)配合關(guān)系，高壓側(cè)備自投的要比中低壓側(cè)的備自投優(yōu)先動(dòng)作，為了實(shí)現(xiàn)這種優(yōu)先級(jí)配合，傳統(tǒng)備自投普遍采用時(shí)間定值配合的方式來實(shí)現(xiàn)，要求中低壓側(cè)的備自投裝置的跳閘時(shí)間按照躲開高壓側(cè)備自投的動(dòng)作時(shí)間來整定，這包括高壓側(cè)備自投的跳閘時(shí)間、主供斷路器跳開時(shí)間、合閘時(shí)間、備用斷路器合閘時(shí)間，同時(shí)還要考慮一定的時(shí)間裕度。這種時(shí)間定值配合的方式會(huì)導(dǎo)致中低壓側(cè)備自投的動(dòng)作時(shí)間被延長，不利于快速恢復(fù)供電。另外，由于不同廠家的備自投裝置計(jì)時(shí)方法不盡相同，若高壓側(cè)和中低壓側(cè)的備自投裝置來自不同廠家，即使考慮了時(shí)間定值的配合，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)由于計(jì)時(shí)方式的不同仍可能會(huì)出現(xiàn)中低壓側(cè)備自投搶動(dòng)的情況。
[0004]另一方面，為了抑制短路電流，區(qū)域電網(wǎng)普遍采用開環(huán)運(yùn)行的方式，但由于傳統(tǒng)備自投必須要求所在變電站具有熱備用開關(guān)，故只有開環(huán)點(diǎn)所在變電站的備自投可發(fā)揮作用，區(qū)域電網(wǎng)中不具備開環(huán)點(diǎn)的變電站不能通過備自投快速恢復(fù)供電，為了解決這個(gè)問題，需要配置區(qū)域備自投，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)中即使某變電站沒有熱備用開關(guān)，也可通過其他變電站的熱備用開關(guān)為其恢復(fù)供電。目前配置區(qū)域備自投一般采用增加整套新設(shè)備的方式，即單獨(dú)增加一套區(qū)域備自投系統(tǒng)，這樣會(huì)與原有的傳統(tǒng)備自投相互獨(dú)立，不利于相互交互信息，另一方面新加區(qū)域備自投需要增配很多設(shè)備，實(shí)施難度大。
[0005]另外，近年來隨著備用電源自投技術(shù)的發(fā)展，高電壓等級(jí)如220kV的備自投也開始得到推廣應(yīng)用。在配置了 220kV變電站備自投、區(qū)域備自投之后，區(qū)域電網(wǎng)中會(huì)存在多套不同電壓等級(jí)不同用途的備自投裝置，這些備自投裝置之間存在著優(yōu)先級(jí)配合關(guān)系，傳統(tǒng)方式仍采用動(dòng)作時(shí)間定值整定配合來實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)配合，多優(yōu)先級(jí)會(huì)導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的備自投的動(dòng)作時(shí)間整定得過長，不利于快速恢復(fù)供電，若整定不當(dāng)或者多套備自投的計(jì)時(shí)方式有所差異極易導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的備自投搶動(dòng)。
[0006]綜上，傳統(tǒng)的備自投在站內(nèi)多套備自投的優(yōu)先級(jí)配合、構(gòu)建區(qū)域備自投、區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)多套備自投的優(yōu)先級(jí)配合等問題上存在著一些不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是:針對(duì)區(qū)域電網(wǎng)中傳統(tǒng)備自投優(yōu)先級(jí)配合存在問題以及增加區(qū)域備自投存在困難的情況，提供一種多層次備自投系統(tǒng)，可解決變電站內(nèi)多套備自投的優(yōu)先級(jí)配合問題，并可方便的實(shí)現(xiàn)區(qū)域備自投功能，而且可解決區(qū)域電網(wǎng)中多套不同電壓等級(jí)不同用途的備自投的優(yōu)先級(jí)配合問題。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0009]—種多層次備自投系統(tǒng),適用于區(qū)域電網(wǎng)，所述區(qū)域電網(wǎng)包含一座或多座220kV變電站作為供電電源以及多座IlOkV變電站；其特征在于:所述多層次備自投系統(tǒng)由多臺(tái)站域備自投裝置和一臺(tái)區(qū)域備自投裝置構(gòu)成，區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每個(gè)變電站配置一臺(tái)站域備自投裝置，所述站域備自投具備變電站內(nèi)各電壓等級(jí)的備自投功能，并具備站間共享變電站信息的接口 ；在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)選擇任一變電站配置一臺(tái)區(qū)域備自投裝置，通過實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)從站域備自投裝置獲取各變電站的信息并實(shí)現(xiàn)區(qū)域備自投功能。
[0010]上述方案中:所述多層次備自投系統(tǒng)包含了 220kV電源變電站備自投、I 1kV區(qū)域備自投、I1kV變電站高壓側(cè)備自投、IlOkV變電站中低壓側(cè)備自投多個(gè)層次中的全部或者其中的若干個(gè)層次，并且各層次之間共享備自投信息并通過邏輯命令實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)配合。
[0011]本發(fā)明還提供一種使用權(quán)利要求1所述多層次備自投系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)配合方法，其特征在于:多層次備自投系統(tǒng)共享各套備自投的信息并通過邏輯命令控制各套備自投的優(yōu)先級(jí)配合關(guān)系，當(dāng)有兩套及以上備自投滿足動(dòng)作條件時(shí)，通過邏輯命令控制較低優(yōu)先級(jí)的備自投不動(dòng)作，僅允許最高優(yōu)先級(jí)的滿足條件的備自投動(dòng)作，若最高優(yōu)先級(jí)的備自投動(dòng)作失敗，再允許次高優(yōu)先級(jí)備自投動(dòng)作；若僅有唯一備自投滿足動(dòng)作條件則不進(jìn)行優(yōu)先級(jí)限制。
[0012]上述方案中:使用區(qū)域備自投裝置通過實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)獲取各變電站的站域備自投信息，并通過邏輯命令控制各套備自投的優(yōu)先級(jí)配合關(guān)系。
[0013]上述方案中:在站域備自投裝置內(nèi)部共享各電壓等級(jí)的備自投信息，當(dāng)有兩套或者多套備自投滿足動(dòng)作條件時(shí)，根據(jù)各備自投的優(yōu)先級(jí)關(guān)系進(jìn)行判別并通過內(nèi)部邏輯命令不允許優(yōu)先級(jí)較低的備自投動(dòng)作。
[0014]本發(fā)明還提供一種構(gòu)建區(qū)域備自投的方法，其特征在于:以站域備自投裝置作為區(qū)域備自投的采集單元及執(zhí)行單元，在此基礎(chǔ)上增加進(jìn)行區(qū)域備自投邏輯判別的裝置從而構(gòu)建區(qū)域備自投。
[0015]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果是:
[0016](I)通過站域備自投將變電站內(nèi)各電壓等級(jí)的備自投及各間隔的信息集中在同一裝置內(nèi)，易于實(shí)現(xiàn)信息共享，且不需要額外增加電纜連線。
[0017](2)通過邏輯命令實(shí)現(xiàn)多優(yōu)先級(jí)備自投之間的配合，不需通過時(shí)間定值整定進(jìn)行配合，可避免由于不同廠家計(jì)時(shí)方法不同導(dǎo)致的低優(yōu)先級(jí)備自投搶動(dòng)，也可避免低優(yōu)先級(jí)的備自投動(dòng)作時(shí)間被整定的很長。
[0018](3)實(shí)現(xiàn)區(qū)域備自投時(shí)增加的設(shè)備少，易于實(shí)施。由于站域備自投具備站間共享信息的接口，在此基礎(chǔ)上只需再增加一臺(tái)區(qū)域備自投裝置即可實(shí)現(xiàn)區(qū)域備自投。
[0019](4)本發(fā)明的多層次備自投系統(tǒng)可分階段實(shí)施，易于實(shí)現(xiàn)。由于站域備自投可作為獨(dú)立的設(shè)備使用，若不具備條件直接配置整套系統(tǒng)，可首先在具備條件的變電站配置站域備自投裝置，既能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)變電站各電壓等級(jí)的備自投，又可消除傳統(tǒng)備自投不同電壓等級(jí)之間配合的不足。由于預(yù)留了站間共享信息的接口，等到區(qū)域電網(wǎng)中的各變電站都配置了站域備自投時(shí)，再增加一臺(tái)區(qū)域備自投裝置即可實(shí)現(xiàn)全套的多層次備自投系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明中一種站域備自投的硬件配置示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明中多層次備自投系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明多層次備自投系統(tǒng)在一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)中的實(shí)施示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]本發(fā)明多層次備自投系統(tǒng)的實(shí)施有如下步驟:
[0025]第一個(gè)步驟:在區(qū)域電網(wǎng)的各變電站實(shí)施站域備自投:
[0026]一種站域備自投的硬件配置如圖1所示，采用多板卡的結(jié)構(gòu):A為人機(jī)接口板卡，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面及后臺(tái)通信等功能處理；B/C/D/E為4塊CPU板卡，實(shí)現(xiàn)各套備自投的邏輯功能出為站間通信板卡，作為與其他變電站通信的接口 ；J為數(shù)字化接口板卡，用于接收數(shù)字化的模擬量及開關(guān)量輸入；K為開入板卡，用于接收光耦開入信號(hào)；L為電源板卡，用于給裝置供電；其他板卡如F/G/I目前沒有用到，預(yù)留位置。圖1僅為一種舉例，實(shí)際裝置的板卡數(shù)目及排列順序可以根據(jù)需要有所變化。圖1的站域備自投裝置采用多塊CPU板卡，接入數(shù)字化的模擬量及斷路器位置等開關(guān)量信息，并預(yù)留站間傳輸區(qū)域電網(wǎng)信息的接口。多塊CPU板卡可分別處理不同電壓等級(jí)多套備自投的邏輯，防止出現(xiàn)多套備自投集成在一塊CPU板卡上資源不足的問題。接入數(shù)字化的模擬量及開關(guān)量信息是為了打破常規(guī)交流插件或開入插件對(duì)模擬量及開關(guān)量數(shù)目的限制，以接入整個(gè)變電站內(nèi)備自投所涉及到的所有間隔的模擬量及開關(guān)量。站間傳輸區(qū)域電網(wǎng)信息的接口以后實(shí)現(xiàn)區(qū)域備自投打下基礎(chǔ)。由于圖1的站域備自投裝置需要接入數(shù)字化的模擬量及開關(guān)量，故常規(guī)變電站需要增加采集和控制單元，將常規(guī)的模擬量和開入量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量上送站域備自投裝置，同時(shí)接收