[发明专利]基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法，属于电力系统的继电保护技术领域。

背景技术

断路器失灵保护是断路器的近后备保护，当故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时，它能够以较短的时限切除同一厂站内其他相关断路器，使停电限制在最小范围，从而保证整个电网的稳定运行，在220kV及以上电压等级电网中得到了广泛应用。

      传统的断路器失灵保护二次回路要比一般的元件和线路保护复杂，由于不同保护设备之间互相关联，牵涉面广，涉及到制造、设计、安装、调试和运行等各个环节，而且失灵保护一旦投运后很难有机会利用整组试验的方式进行全面检验，因此很容易留下安全隐患，失灵保护一旦误动，会造成一段母线甚至全站失压，损失严重；传统的全站失灵保护由于接线繁杂，检修困难，极易出现设备质量、误设计、误安装、误操作等问题，导致其正确动作率偏低，大部分为误动。

随着智能变电站和继电保护技术的快速发展，提出一种全站一体化失灵保护方法，来提高失灵保护的可靠性，是当前电力系统的继电保护技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有传统的断路器失灵保护二次回路接线繁杂，检修困难，易留下安全隐患，容易产生误动的问题。本发明的基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法，能够快速识别失灵断路器，并以最小的停电范围隔离故障，保障电网的安全，缩短失灵保护动作时间，提高了失灵保护的可靠性，具有良好的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），在变电站的间隔层配置站域保护装置；

步骤（2），通过站域保护装置实时采集变电站全站保护所需要的电压量、电流量、断路器位置及刀闸位置，并可控制所有断路器的跳合闸；

步骤（3），通过站域保护装置配置变电站全站集中式的保护功能；

步骤（4），当线路、变压器或母线发生故障时，若满足差动保护动作条件，站域保护装置中相应的单个元件差动保护动作，发出跳闸指令；

步骤（5），站域保护装置中的单个元件差动保护发出跳闸指令，等待大于断路器跳闸所需要的最大时间后，若差流仍然存在，且已发跳闸指令的断路器还存在电流，则初步判断该断路器失灵；

步骤（6），站域保护装置采用拓扑结构自动识别，计算出与失灵断路器相邻的所有断路器构成的最小区域；

步骤（7）若最小区域的差流达到门槛定值，则确认该断路器失灵，经过延时跳开最小区域内的所有断路器，隔离故障。

前述的基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法，其特征在于：所述步骤（1）中的变电站为常规变电站、数字化变电站、智能变电站或者发电厂升压站，所述变电站的电压等级在110kV~1000kV之间。

前述的基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法，其特征在于：步骤（2）所述站域保护装置对电压量、电流量的采集方式包括基于传统互感器的电缆传输方式或者基于过程层合并单元的SMV网络传输方式；所述站域保护装置对断路器位置、刀闸位置的采集方式，以及对断路器跳闸的控制方式，包括传统的电缆传输方式或者基于过程层智能终端的GOOSE网络传输方式。

前述的基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法，其特征在于：所述步骤（3）中站域保护装置配置全站所有一次设备的保护功能或者配置部分一次设备的保护功能，集中式的保护功能包括线路差动保护、变压器差动保护、母线差动保护和一体化失灵保护。

前述的基于站域保护的变电站一体化失灵保护方法，其特征在于：所述步骤（6）站域保护装置采用拓扑结构自动识别，计算出与失灵断路器相邻的所有断路器构成的最小区域的方法为，

（1）调取步骤（2）站域保护装置在线路、变压器或母线发生故障时，实时采集所有的刀闸位置和断路器位置；

（2）根据（1）所有的刀闸位置和断路器位置，自动识别变电站全站各个一次设备相互之间的连接或者断开状态；

（3）自动搜索与失灵断路器相邻的所有断路器，根据（2）自动识别的连接或者断开状态，构成包含失灵断路器在内的最小区域。