[发明专利]一种适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法

权利要求书

1.一种适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，包括防越级保护装置、交换机、通信电缆和光缆，防越级保护装置之间通过交换机、通信电缆和光缆构成防越级快速通信网络；其特征在于：防越级保护装置发送防越级闭锁信息给一次电气连接相邻的任何一台保护装置，通过装置之间的通信路径确定电气上的上下层级关系；

防越级保护装置设置接收本装置发送闭锁信息的所有电源支路保护装置的MAC地址，正向故障时接收装置的地址命名为正向接收MAC地址，反向故障时接收装置的地址命名为反向接收MAC地址；

两台防越级保护装置之间互发闭锁信息时，先满足互发条件的装置停止发送闭锁信息给对方并丢弃接收到对方的闭锁信息；

防越级保护装置检测到故障时生成闭锁信号，如果同时收到闭锁信息，则将两个闭锁信号经过逻辑运算后提升一层级，然后根据故障方向向设置的正向接收MAC或反向接收MAC发送闭锁信息，同时根据接收到的闭锁层级生成闭锁时间，闭锁本装置保护并延时跳闸，如没有收到闭锁信息，直接跳闸。

2.根据权利要求1所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：该保护方法适用于单电源配电系统运行、双电源或多电源配电系统分列或并列运行。

3.根据权利要求1所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：防越级保护装置按照安装位置分为安装于进线开关和出线开关的线路保护装置、安装于分段联络开关的分段保护装置。

4.根据权利要求1所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：防越级保护装置具有以太网接口，具备GOOSE快速通信功能，装置之间通过GOOSE报文传送防越级闭锁信息。

5.根据权利要求1所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：防越级保护系统规定了故障功率正方向，对于线路正方向为母线指向线路，对于分段联络正方向为I母指向II母。

6.根据权利要求1所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：防越级保护装置是智能装置，具有模拟量如交流电压、电流采集功能、开入量如开关位置采集功能、开出量如继电器控制功能和故障检测功能。

7.根据权利要求6所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：防越级保护装置具有故障检测功能并能控制开关切除故障，既能检测相间故障，又能检测小电流接地故障。

8.根据权利要求1所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：所述交换机安装于通信机柜内，用于与防越级保护装置之间的通信，具备电以太网接口和光纤以太网接口。

9.根据权利要求8所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：所述电以太网接口用于与保护装置的连接，所述光纤以太网接口用于长距离通信的主通信环网的连接。

10.根据权利要求1至9之一所述的适用于复杂配电网的全适应防越级保护方法，其特征在于：

两座变电站A、B，每个变电站的两段母线I、II母并列运行；变电站A的两段母线分别连接第一电源、第二电源，变电站B的两段母线分别连接第三电源、第四电源；两座变电站的I母、II母分别通过两条线路连接；

对于二次设备，在每个进线开关、每个出线开关、每个分段开关处各配置一台防越级保护装置(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、S1、S2)；在变电站A和B各配置一台交换机，两台交换机通过光纤连接；变电站A和B内的保护装置通过电以太网分别连接到站内的交换机；

第1步，故障点F1发生相间故障，第六防越级保护装置(L6)、第八防越级保护装置(L8)过流速断启动；

第2步，第六防越级保护装置(L6)判断出正向故障并没有接收到闭锁信息，过流速断不延时动作；期间向正向上级装置第二防越级保护装置(L2)、防越级保护装置一(S1)发送1级闭锁信息；

第3步，第二防越级保护装置(L2)检测到反向故障并接收到1级闭锁信息，过流速断延时1级时间；由于反向没有上级，故不往外发送闭锁信息；

第4步，防越级保护装置一(S1)检测到正向故障并接收到1级闭锁信息，过流速断延时1级时间；同时向正向上级装置第一防越级保护装置(L1)、第五防越级保护装置(L5)发送2级闭锁信息；

第5步，第一防越级保护装置(L1)检测到反向故障并接收到2级闭锁信息，过流速断延时2级时间；由于反向没有上级，故不往外发送闭锁信息；

第6步，第五防越级保护装置(L5)判断出正向故障并接收到防越级保护装置一(S1)的2级闭锁信息，过流速断延时2级时间；同时向正向上级装置第一防越级保护装置(L1)、防越级保护装置一(S1)发送3级闭锁信息；由于第五防越级保护装置(L5)、防越级保护装置一(S1)互发闭锁信息，故先判断出此情况的第五防越级保护装置(L5)停止向防越级保护装置一(S1)发送闭锁信息,并取消防越级保护装置一(S1)闭锁信息产生的延时2级时间；

第7步，第八防越级保护装置(L8)判断出正向故障并没有接收到闭锁信息，过流速断不延时动作；期间向正向上级装置第四防越级保护装置(L4)、防越级保护装置二(S2)发送1级闭锁信息；

第8步，防越级保护装置二(S2)检测到正向故障并接收到1级闭锁信息，过流速断延时1级时间；同时向正向上级装置第七防越级保护装置(L7)、第三防越级保护装置(L3)发送2级闭锁信息；

第9步，第七防越级保护装置(L7)判断出反向故障并接收到2级闭锁信息，过流速断延时2级时间；同时向反向上级装置第五防越级保护装置(L5)发送3级闭锁信息；

第10步，第五防越级保护装置(L5)判断出正向故障并接收到第七防越级保护装置(L7)的3级闭锁信息，过流速断延时3级时间；同时向正向上级装置第一防越级保护装置(L1)发送4级闭锁信息；

第11步，第一防越级保护装置(L1)同时接收到防越级保护装置一(S1)的2级闭锁信息和第七防越级保护装置(L7)的4级闭锁信息，过流速断延时4级时间；

第12步，第三防越级保护装置(L3)检测到反向故障并接收到2级闭锁信息，过流速断延时2级时间，由于反向没有上级，故不往外发送闭锁信息；第四防越级保护装置(L4)检测到反向故障并接收到1级闭锁信息，过流速断延时1级时间，由于反向没有上级，故不往外发送闭锁信息；至此所有保护装置都闭锁跳闸，直到第六防越级保护装置(L6)、第八防越级保护装置(L8)瞬时切除故障；

第13步，假设第六防越级保护装置(L6)先跳闸，第八防越级保护装置(L8)暂时没跳闸，则第六防越级保护装置(L6)停止发送闭锁信息；

第14步，防越级保护装置一(S1)检测到反向故障，向反向上级装置第二防越级保护装置(L2)发送闭锁信息，不再向正向上级装置第一防越级保护装置(L1)、第五防越级保护装置(L5)发送闭锁信息；同时会接收到第五防越级保护装置(L5)的4级闭锁信息，过流速断延时4级时间，并向反向上级装置第二防越级保护装置(L2)发送5级闭锁信息；

第15步，此时系统进入新的防越级闭锁状态，直到第八防越级保护装置(L8)跳闸切除故障，整个系统恢复正常运行。