[发明专利]一种配网的自动化三层保护系统有效
申请号: | 201310471397.8 | 申请日: | 2013-10-10 |
公开(公告)号: | CN103532116A | 公开(公告)日: | 2014-01-22 |
发明(设计)人: | 孙献春;韩志军;王培林;王坚敏;裘愉涛;仇群辉;黄宏盛;冯超;严耀良;李峰辉;钱璟;俞渊;朱晔;钱隆翔;俞涛;葛琪;施旭昶;郁云忠;陆建国;朱中华;徐光福;严伟;张春合 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司;国网浙江省电力公司;国网浙江省电力公司嘉兴供电公司;国网浙江嘉善县供电公司;南京南瑞继保电气有限公司 |
主分类号: | H02H7/28 | 分类号: | H02H7/28;H02J13/00 |
代理公司: | 杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙) 33217 | 代理人: | 胡根良 |
地址: | 100045 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 自动化 三层 保护 系统 | ||
技术领域
本发明涉及电力系统装置,特别是一种配网的自动化三层保护系统。
背景技术
现有的配网自动化系统主要由配电主站、配电子站和配电远方终端组成,通过通信信道将配电主站、配电子站和配电远方终端连接起来。配电子站一般设置于变电站中。在配网自动化系统中一般包括有配电自动化系统,配电线路是用于连接变电站中的变压器与各分支用户设备的连线,通过属于配电远方终端的配电终端设备和环网柜终端设备监测配电线路上的电网数据并控制配电线路上的配电开关的开断。配电自动化系统一般包括有主站集中型和电压型馈线自动化两种形式。主站集中型主要由配电主站根据配网系统的整个拓扑结构并结合配电子站以及各个配电远方终端给出的故障信息对故障区域做出判断,然后由配电主站发出控制指令到配电远方终端,所述的配电远方终端控制相应的配电开关的开断将故障点隔离,但是无法实现故障点的就地化判断与隔离。为避免误操作,有时需要工作人员查看确认故障点后才能进行操作,故障处理慢,效率低下,并且若配电主站失效维修,配电系统处于无监测保护状态,此时若配电网络发生短路等故障会造成电网设备的损坏。电压型馈线自动化方式可实现就地化故障点判断和隔离,但是配电主站无法实现对整个配网系统的运行管理,同时需要多次进行配电开关的重合,对配网系统的冲击大,停电时间长,并且可能造成故障范围扩大,而且对配电开关的要求较高,配电开关的制造也成本高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种配网的自动化三层保护系统,可通过配电主站、配电子站以及配电远方终端均可对故障点进行判断和定位,并控制柱上开关的开断,对故障点进行隔离和就地化的处理。对配网系统实现了三层保护,可靠性高,故障点判断、隔离和恢复速度快。对配网系统拓扑的相关度要求低,对配电开关的要求也低。
一种配网的自动化三层保护系统,包括配电主站、配电子站、配电远方终端和通信信道,所述的配电主站、配电子站以及配电远方终端均连接在通信信道上,所述配电主站设有配网控制主机,所述配电子站中设有配网控制分机,所述的配网控制主机和配网控制分机连接在所述的通信信道上,所述配电子站设置在变电站内,所述的配电远方终端包括配电终端设备和环网柜终端设备,配电终端设备和环网柜终端设备均电连接于配电开关,控制配电开关的开断,所述配电开关设置在由变电站的变压器接出到用户设备的配电线路上。所述的配电终端设备及环网柜终端设备可就地检测所接配电开关位置处的电网信息,并根据所测得的电网信息控制就地处的配电开关的开断,完成对就地故障点的隔离,实现配网系统的第一层保护,通过配电终端设备和环网柜终端设备控制配电开关,实现就地保护,对开关特性的要求降低,降低了设备成本,且无需重复开合配电开关,避免了配电网络的大面积停电。各个配电终端设备和环网柜终端设备检测电网信息,通过通信信道传输到配网控制分机上,在配网系统的第一层保护未起作用的情况下,所述的配网控制分机根据接收到的配电终端设备和环网柜终端设备发送的电网数据并进行分析和判断,定位故障点,发送控制指令到所定位故障点的配电终端设备或环网柜终端设备上,然后由配电终端设备断开对应连接的配电开关,完成故障点的隔离,实现配网系统的第二层保护,作为后备保护系统,对故障点的判断过程不需要依赖于整个配网系统的拓扑结构,对配网系统拓扑的相关度要求降低,减轻了配网控制主机的负担。各个变电站中的配网控制分机将检测到的电网信息进行处理和重组以后发送至配网控制主机,在配网系统的第一层和第二层保护均未起作用的情况下,所述的配网控制主机根据接收到的电网数据进行分析和判断,定位故障区域,并发送控制指令到所定位的故障区域的配网控制分机上,配网控制分机结合配电终端设备和环网柜终端设备发送的故障信息定位故障点并发送控制信息到故障点处的配电终端设备或环网柜终端设备上,然后由故障点处的配电终端设备断开相应的配电开关,完成故障点的隔离,实现配网系统的第三层保护,通过配网控制主机对配网系统进行统一管理,远程对故障点进行控制和隔离,保证配网系统的除故障点以外区域的正常工作。
优选的,所述的通信信道包括主站通信设备、子站通信设备以及远方终端通信设备,所述配电控制主机通过主站通信设备与子站通信设备相连,所述的子站通信设备连接在配网控制分机上,且子站通信设备还连接于远方终端通信设备。配网系统错综复杂,数据繁多,通过对通信信道的分类,防止了电网数据传输的遗漏,保证了配电主站与各个配电子站之间以及配电子站与各个配电远方终端之间电网数据的传输以及控制指令的发送。
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- 本发明公开了一种含逆变型分布式电源配电网的电压纵联保护方法,步骤包括:继电保护装置上电;初始化线路参数:初始化每个分布式电源的实际额定容量;计算电压整定值;获取保护起动前所采集的各个分布式电源的最新有功功率参考值;获取母线M的正序电压相量和电流相量以及母线N的正序电压相量和电流相量计算各个公共联接点PCC的正序电压计算值计算正序电压计算值与之间的正序电压差;取上述的n+2个节点中最大的正序电压差作为保护动作值;判断保护动作值是否大于电压整定值;若是,则判定为区内故障,保护动作。本发明适用于分布式电源灵活分散接入配电网,无需增加额外的纵联通道,具有适用性强、可靠性高、在工程实践中实用性强的优点。
- 一种配电网区域故障的保护方法及装置-201811300279.X
- 叶荣波;夏俊荣;汪东平;刘宁波;汪春;张祥文;华光辉;周昶;刘海璇;徐涛;芦苇;许伟军;栗峰;孔爱良;梁硕;江星星;盖保儒;汪毅 - 中国电力科学研究院有限公司;国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司;国家电网有限公司
- 2018-11-02 - 2019-04-05 - H02H7/28
- 本发明涉及一种配电网区域故障的保护方法及装置,所述方法包括:根据配电网的智能终端的相邻部件划分配电网的保护区域;利用保护启动判据判断所述保护区域是否为故障区域,并分别对故障区域中的智能终端和非故障区域的智能终端执行保护动作;本发明提供的技术方案,可以对配电网内发生的故障进行的实时检测、定位和隔离,提高了故障处理的可靠性,避免了复杂的整定计算,有效解决了电力系统保护局限性问题。
- 配电网无通道保护的备用电源自动投入装置的投入策略-201710956025.2
- 华亮亮;张军;金恩淑;张恺;韩慧;宣晓辰;于泽龙 - 国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司;东北电力大学;国家电网公司
- 2017-10-15 - 2019-03-29 - H02H7/28
- 本发明涉及继电保护技术领域,是一种配电网无通道保护的备用电源自动投入装置的投入策略,其特点是,包括的步骤有:通过配电线路无通道保护整定时间与备自投动作整定时间的配合,在联络线环网开关所连母线没有故障的前提下,任意单相电压在最长故障切除时间tset之外仍低于整定值,备用电源自动投入装置快速投入。具有科学合理,判别准确,自愈性强,灵敏度高,能够缩短用户的停电时间等优点。特别适用于20kV“花瓣”状的配电网无通道过电流保护。
- 一种分布式配电线路保护方法-201610807705.3
- 宋志伟;朱中华;余群兵;金震;董凯达;王彦国 - 南京南瑞继保电气有限公司;南京南瑞继保工程技术有限公司
- 2016-09-07 - 2019-03-26 - H02H7/28
- 本发明一种分布式配电网线路保护方法,适用于有旋转型分布式电源接入或者合环运行的配电网线路。所述方法将配电网开关视为节点,且于每个节点处配置一套分布式配电保护终端装置。本发明的特点在于:无需依赖配电自动化主站系统,安装于各节点处的配电保护终端一方面通过就地采样模块采集本地电压电流数据以及断路器/负荷开关位置,另一方面通过横向通信交互数据,综合本地及相邻节点的信息,定位并隔离故障点。所述方案在断路器/负荷开关拒动时,终端亦能根据自身及相邻开关的信息启动失灵保护,确保在”N‑1”条件下正确隔离故障。所述方案亦能在终端间的通信发生“N‑1”故障时,依靠容错保护定位并隔离故障点,从而提高配电网供电可靠性。
- 基于AT供电方式馈线电流矩阵法判断AT短路故障区段的方法-201711314151.4
- 董志杰;陈兴强;崔校玉;杨振龙;邢晓乾;李波;姚晓云;董晨阳;刘聪;王芳 - 中国铁路设计集团有限公司
- 2017-12-12 - 2019-03-05 - H02H7/28
- 本发明提供一种基于AT供电方式馈线电流矩阵法判断AT短路故障区段的方法,该方法利用AT供电方式的故障时变电所(SS)馈线电流,AT所(AT)馈线电流,分区所(ATS)馈线电流形成馈线电流矩阵及馈线开关动作状态形成开关动作矩阵,通过这两个矩阵乘积形成故障数据矩阵快速判断短路故障发生在哪一个区段(AT1、AT2、AT3、AT4),切除故障区段,缩小事故范围,实现AT供电方式牵引供电系统智能化。本发明的效果是该方法使得通过馈线电流矩阵和开关动作矩阵关系快速判断短路故障区段,将开关动作矩阵的开关量作为触发开关动作的命令,可快速隔离故障区段,降低短路故障对AT供电系统的影响,提高牵引供电系统智能化水平。
- 一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统-201820828704.1
- 张永征;邓占锋;赵国亮;蔡林海;陆振纲;戴朝波;宋洁莹;许烽;王朝亮 - 全球能源互联网研究院有限公司;国网浙江省电力有限公司;国家电网有限公司
- 2018-05-31 - 2019-03-05 - H02H7/28
- 本实用新型实施例提供一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统,配电网包括:依次连接的高压交流母线、变压器、中压交流母线、交流线路和柔性多状态开关;柔性多状态开关包括:换流器、设置于换流器两端的直流母线和与直流母线相连的直流线路;分区保护配置系统包括:配置于高压交流母线的高压交流母线保护器、配置于变压器的变压器保护器、配置于中压交流母线的中压交流母线保护器、配置于交流线路的交流线路保护器、配置于换流器内部的换流器保护器、配置于直流母线的直流母线保护器以及配置于直流线路的直流线路保护器。本实用新型实施例通过对基于柔性多状态开关的配电网配置分区保护,实现了对整个配电网的全面有效、可靠的保护。
- 一种T型结构矿井高压电网自动短路计算方法-201710342393.8
- 吴君;王新良;张博文;赵军营;李小杰 - 河南理工大学
- 2017-05-16 - 2019-03-01 - H02H7/28
- 本发明公开T型结构矿井高压电网自动短路计算方法,属于煤矿高压电网短路计算技术领域,首先依据矿井高压供电系统图中电气设备之间的连接关系生成干路节点与干路节点的关联矩阵,进线节点与干路节点的关联矩阵;再者计算干路节点与支路节点最终供电关联矩阵并完成矩阵运算;其次依据单向图的连通性,计算支路节点与支路节点供电关联矩阵和支路节点与干路节点最终供电关联矩阵并完成矩阵运算;最后当支路节点直接控制的线路发生短路故障时,完成矿井高压供电系统自动短路计算。本发明采用T型结构的高压供电系统,在发生短路故障时,限制煤矿高压供电系统的供电级数,避免矿井高压电网由于越级跳闸而导致大面积停电事故发生。
- 大规模分布式光伏电源接入后的配电网线路距离保护方法-201710791291.4
- 张弛;曾杰;赵伟;钟国彬;梅成林;赵景飞;谢宁;徐琪;张威;罗敏;孟金岭;邓凯;王超;易斌;徐凯琪 - 广东电网有限责任公司电力科学研究院
- 2017-09-05 - 2019-02-26 - H02H7/28
- 本发明公开了一种大规模分布式光伏电源接入后的配电网线路距离保护方法,包括:针对配电网光伏下游故障线路系统侧保护超范围误动的问题,在光伏电源并网点下游的线路系统侧设置相对短延时三段式方向圆特性距离保护;针对光伏上游故障线路负荷侧无法切断故障的问题,在光伏电源并网点上游的线路负荷侧设置相对长延时三段式方向圆特性距离保护;并将上述两种保护方式与无光伏电源接入的母线首端送出线路系统侧电流保护共同配合。本发明不受光伏出力条件影响,解决了光伏接入配电网送电线路后下游线路系统侧保护电流阈值整定计算困难与光伏接入点上游负荷侧光伏故障电流无法切断的问题,保证了线路故障的可靠切除,提高了光伏接入配电网的系统运行安全性和可靠性。
- 一种具有自适应限流能力的直流固态断路器控制方法-201710399243.0
- 李斌;何佳伟 - 天津大学
- 2017-05-31 - 2019-02-22 - H02H7/28
- 本发明公开了一种具有自适应限流能力的直流固态断路器及其控制方法,所述直流固态断路器的拓扑结构为由两个单向导通可关断桥臂和两个二极管串联桥臂所构成的H桥电路;其中,两个单向导通可关断桥臂分别与两个二极管串联桥臂同向串联,构成两个串联支路,所述串联支路彼此并联,两个串联支路并联时遵循同类型桥臂构成公共连接点的原则;直流电抗器L与直流偏置电源的串联支路连接到两个单向导通可关断桥臂的公共连接点和两个二极管串联桥臂的公共连接点上;直流线路则分别与单向导通可关断桥臂和二极管串联桥臂的两个公共连接点相连。本发明能够实现故障限流、保护与断流之间的有效配合,确保剩余网络的可靠故障穿越。
- 接入分布式电源的低压配电网中断路器保护的配置方法-201510047500.5
- 王文焕;杨国生;李伟;王晓阳;刘宇;管益斌;朱卫平 - 国家电网公司;中国电力科学研究院;江苏省电力公司
- 2015-01-29 - 2019-02-15 - H02H7/28
- 本发明提供了一种接入分布式电源的低压配电网中断路器保护的配置方法,其包括以下步骤:I、确定所述低电压配电网的网络拓扑结构;II、确定所述低电压配电网中分布式电源的接入方式和所述分布式电源的负荷分配情况;III、确定所述分布式电源提供的故障电流;IV、确定所述断路器的额定电流范围;V、确定所述低电压配电网不同点发生故障后所述断路器流过的故障电流大小和方向;VI、确定所述断路器的三段式过流保护的定值。该方法能够综合考虑系统故障特性、分布式电源故障特性、故障点的具体位置来选择配置断路器的三段式过流保护的具体定值,可以很大地提高保护的灵敏度,提高保护的可靠性。
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