[发明专利]配网保护及自动化装置和配网精准快速解合环方法

说明书

本发明提供了一种配网保护及自动化装置和配网精准快速解合环方法。采用常规光差快速精准定位、隔离故障区域。在故障时，对于配网环内冷备用的联络开关（故障前开关断开），本线路光差未动作，判定本线路为非故障区域；同时根据联络开关一侧电压无压判定发生故障，且故障位于联络开关非相邻区，在故障区域光差动作隔离故障区的同时，本线路联络开关可快速合闸，为非故障区域快速提供其他电源。在配网正常运行负荷转移时，可根据配网供区电源状况，判定最佳转供电源线路。转供时判断转供断路器同期合闸条件，选用三种方式：先合再分，或先分再合，或同时分合，快速不停电转供。由此，实现了故障精准快速解合环以及正常运行不停电快速解合环。

技术领域

本发明涉及配网精准快速解合环策略，尤其涉及一种配网保护及自动化装置以及基于该装置的一种配网精准快速解合环方法，属于电力系统继电保护及自动化领域。

背景技术

在源网荷储互动的配网中，故障的快速定位、隔离、恢复以及正常的不停电转供是提高供电可靠性、电能质量以及供电能力，保障新型电力系统下配网的高弹性，实现配网高效经济运行的重要手段。

现有“电压-时间型”馈线自动化是通过开关“无压分闸、来电延时合闸”的工作特性配合变电站出线开关二次合闸来实现，一次合闸隔离故障区间，二次合闸恢复非故障段供电。

电压电流时间型在电压时间型的基础上增加了对故障电流以及接地电流的判别，遵循得电X时限合闸，X时限内检测到残压闭锁合闸，合闸后Y时限内失压且检测到故障电流闭锁分闸的基本逻辑。同时具备合闸后Y时限内未检测到故障电流闭锁分闸的逻辑。系统在故障发生后的秒级或分钟级才可定位故障区段，故障隔离的过程慢，非故障区停电时间久，配网不具备弹性。

配电网络因为检修或故障等原因需要进行切换电源操作，而配电网内10kV开关一般没有设置同期合闸，负荷转移必须采取“先停电后送电”的方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配网保护及自动化装置以及基于该装置的配网精准快速解合环方法，以实现故障精准快速解合环，以及正常运行不停电快速解合环。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种配网保护及自动化装置，包括：

故障隔离及快速恢复非故障区模块，配置为利用光差判断本线路是否发生故障，并在发生故障时，光差动作跳开故障区域开关；以及判断本线开关是否为联络开关，当判断本线开关为联络开关时，根据本线路光差是否动作，结合联络开关两侧电压状态，确定本线路联络开关合闸还是闭锁合闸；

工况判别模块，配置为在线路正常运行需要转供时，判断本线、邻线、分段和其他电源开关的状态，以及母线电压状态，并根据本线、邻线、分段和其他电源开关的状态以及母线电压状态，确定是“本线到邻线”或“本线到分段”或“本线到其他电源”的转供预备状态，还是“邻线到本线”或“分段到本线”或 “其他电源到本线”的恢复本线供电的预备状态；

正常合环角度差判别模块，配置为在确定是“本线到邻线”或“本线到分段”或“本线到其他电源”的转供预备状态后，根据处于断开状态的邻线、分段和其他电源开关两侧的电源电压的角度差，选定邻线、分段和其他电源其中一个作为本线运行需要转供的最佳合闸电源线路，并上送选定的邻线、分段或其他电源允许合闸信息；

正常解合环动作顺序模块，根据接收的“遥控邻线”、“遥控分段”或“遥控其他电源”的命令，结合工况判别模块确定的“本线到邻线”或“本线到分段”或“本线到其他电源”的预备状态，按照设置的解合环顺序跳开本线开关，合上邻线、分段或其他电源开关。

进一步地，所述正常合环角度差判别模块，还配置为在确定是“邻线到本线”或“分段到本线”或 “其他电源到本线”的恢复本线供电的预备状态后，判断处于断开状态的本线开关两侧电源电压的角度差是否在同期角度整定值的正负30度范围内，若是，上送本线允许合闸信息；