[发明专利]线路保护装置及其保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能变电站运行技术领域，具体而言涉及一种接线形式为双母线带旁母变电站的线路保护装置及其保护方法。

背景技术

旁代操作是变电站运行中经常性的一种倒闸操作，其不仅要进行一次设备的操作，还涉及到相关保护装置的操作，操作过程复杂，误操作风险较高。

如图1-图2所示的传统智能变电站线路旁代过程的原理示意图及其旁路开关的保护原理示意图,目前的旁代保护方案是在旁路开关B2单独配置一台旁路保护装置LP2，与线路保护装置LP1独立。线路保护装置LP1仅接入本线路相关的电压、电流和开关位置，仅输出本开关的跳合闸信号。旁路保护装置LP2接入旁路开关相关的电压、电流和开关位置，输出旁路开关的跳合闸信号，并具备多个定值区，每个定值区对应于一条可能被旁代的线路出线。当需要旁代某条线路时，需将旁路保护装置LP2切换到相应的保护定值区，并将主保护通道也切换到相应的线路保护通道。

这种保护配置方式下，在旁代操作过程中，随着一次设备的顺序操作，需要退出原有的线路保护LP1，将保护切换到旁路保护LP2。由于涉及到旁路开关和被旁代线路开关并列时的线路电流分流、线路主保护通道切换、旁路开关的保护定值区切换等复杂操作和问题，为防止这些切换操作时的不对应而引起保护误动或拒动，在旁代操作时往往将保护、特别是主保护退出。这种保护切换方法一方面增加了保护装置操作的复杂性，另一方面操作期间线路保护性能下降，甚至可能处于无保护，或者无主保护状态，增加了系统的运行风险。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明旨在提出一种线路保护装置以及应用该保护装置实现接线形式为双母线带旁母变电站的保护无缝切换的方法，可有效简化旁代操作中保护装置的操作，实现旁代全过程保护性能不受影响，提高了系统的安全性。

为达成上述目的，本发明提出一种线路保护装置，配置于接线形式为双母线带旁母变电站的每条线路中，该线路保护装置采用多输入多输出结构，其中：

线路保护装置的主保护通信通道与对侧线路保护装置互通连接；

保护用PT电压、线路开关电流、旁路开关电流分别接入线路保护装置，其接入方式采用智能变电站SV标准采样协议；

线路开关、旁路开关以及线路旁路刀闸的位置以GOOSE方式分别接入线路保护装置；

线路保护装置输出的两路GOOSE跳合闸信号分别接到线路开关和旁路开关；

所述线路保护装置内配置一保护装置软件用于根据所述线路开关、旁路开关和线路旁路刀闸的位置实时判断线路与母线的连接关系并进行相应电压、电流以及跳合闸出口的自动切换，从而实现线路运行及旁代运行时的线路保护功能。

进一步，所述线路保护装置实时检测线路开关、旁路开关以及线路旁路刀闸的位置状态以判断线路与母线的连接关系，并进行相应电压、电流以及跳合闸出口的自动切换，具体判断和切换过程如下：

如果线路开关、旁路开关以及线路旁路刀闸均为合位，则判断为旁路开关并列状态，保护电流切换为和电流，即线路开关电流+旁路开关电流；若检测到线路发生故障，跳合闸信号同时输出给线路开关和旁路开关；

如果线路开关为分位，同时旁路开关和线路旁路刀闸均为合位，则判断为旁代状态，保护电流切换为旁路开关电流；若检测到线路发生故障，跳合闸信号仅输出给旁路开关；

除上述两种状态外的其它状态，均判断为线路运行状态，保护电流切换为线路电流；若检测到线路发生故障，跳合闸信号仅输出给线路开关。

进一步，线路保护装置的定值根据该线路参数，按照常规整定方法整定，在旁代操作过程中均采用同一套定值。

进一步，所述线路开关、旁路开关以及线路旁路刀闸的位置状态带品质位，反应GOOSE链路状态和检修状态。

本发明的另一方面还提出一种应用上述线路保护装置实现保护无缝切换的方法，其包括下列步骤：

1）每个线路保护装置中接入线路运行和旁代运行相关的所有信息，包括：本线路电流、电压、主保护通道、线路开关位置、线路旁路刀闸位置、旁路开关的电流以及旁路开关位置；

2）在进行旁代操作时，根据线路开关、旁路开关和线路旁路刀闸的位置实时判断线路与母线的连接关系，并控制相应电压、电流，以及跳合闸出口的自动切换。

进一步，所述步骤2）的具体判断过程如下：