適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置與保護(hù)方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置與保護(hù)方案，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，使用戶對(duì)供電的需求量大量增加。由于供電半徑和供電走廊等的限制，為了節(jié)省設(shè)備投資，保證供電，就近T接引出線路或降壓變壓器，在35kV、IlOkV系統(tǒng)中越來越多見，導(dǎo)致了許多三端甚至四端線路。這些線路長(zhǎng)的幾十千米，最短的為幾百米。這種現(xiàn)狀，使得傳統(tǒng)的中低壓保護(hù)在滿足繼電保護(hù)四性的配置產(chǎn)生了較大困難?，F(xiàn)有中(低)壓系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置，在有兩個(gè)及以上用戶的T接供電線路上，既要保證全線速動(dòng)，又要兼顧繼電保護(hù)選擇性，提高用戶的供電可靠性，有著較大難度。因此有必要進(jìn)一步研宄中低壓輻射網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)配置方案，加強(qiáng)保護(hù)的四性要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置與保護(hù)方案，避免了此前多端輻射網(wǎng)絡(luò)中，僅在電源側(cè)配置距離保護(hù)，不能快速切除輸電線路故障的問題；同時(shí)避免了由于距離保護(hù)的保護(hù)范圍難以控制，有可能錯(cuò)誤切除區(qū)外故障的問題，提高了中低壓輸電系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)中供電可靠性。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置連接方案，其特征在于:電源側(cè)設(shè)置線路保護(hù)裝置作為主機(jī)，各個(gè)分支線路負(fù)荷側(cè)安裝線路保護(hù)裝置作為子機(jī)，形成一主機(jī)、多子機(jī)配置；主機(jī)配置多個(gè)通道，每個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)子機(jī)；子機(jī)配置單個(gè)通道。
[0005]前述的一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置連接方案，其特征是:所述通道包括光纖通道、載波通道。
[0006]前述的一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置連接方案，其特征是:所述光纖通道使用光電轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)通訊距離超過40km時(shí)，利用同步數(shù)字體系進(jìn)行遠(yuǎn)距離變電站間通訊。
[0007]前述的一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置連接方案，其特征是:所述主機(jī)、子機(jī)間傳輸狀態(tài)量采用GOOSE協(xié)議，采用基于發(fā)布/訂閱通信機(jī)制；正常通訊過程中，采用心跳報(bào)文監(jiān)視通道狀態(tài)，當(dāng)超過2次心跳報(bào)文丟失時(shí)，判別為通道異常。
[0008]一種基于上述任一適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置連接方案的保護(hù)方案，其特征是:包括以下保護(hù)功能:
[0009]I)單向閉鎖式縱聯(lián)保護(hù):主機(jī)和子機(jī)通過縱聯(lián)通道進(jìn)行連接，利用子機(jī)和主機(jī)的正方向元件、反方向元件的配合形成縱聯(lián)保護(hù)，縱聯(lián)保護(hù)中僅由子機(jī)向主機(jī)單方向發(fā)出閉鎖信號(hào)，完成輸電線路的快速保護(hù)；
[0010]2)基于過流的閉鎖式母線速切保護(hù):負(fù)荷側(cè)利用子機(jī)采集輸電線路電流電壓模擬量及變壓器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，通過子機(jī)的過流保護(hù)元件及線路、變壓器保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)來判斷故障是否在母線，實(shí)現(xiàn)基于過流的閉鎖式母線故障快速切除保護(hù)；
[0011]3)距離保護(hù)II段加速功能:子機(jī)、主機(jī)通過縱聯(lián)通道進(jìn)行連接，當(dāng)子機(jī)的反方向元件動(dòng)作后，判定為故障點(diǎn)不在線路上，此時(shí)子機(jī)向主機(jī)發(fā)送信號(hào)，允許主機(jī)的距離II段加速動(dòng)作。
[0012]前述的一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方案，其特征是:所述單向閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)，包括步驟:
[0013]I)在主機(jī)和從機(jī)中分別設(shè)置正方向元件、反方向元件和啟動(dòng)元件:通過這三個(gè)元件的配合進(jìn)行故障范圍的識(shí)別、跳閘邏輯判別以及發(fā)信邏輯判別；
[0014]2)當(dāng)主機(jī)的正方向元件動(dòng)作，判別為正方向故障，主機(jī)具備跳閘和收回發(fā)信的條件；當(dāng)子機(jī)的反方向元件動(dòng)作，判別為反方向故障時(shí)，子機(jī)發(fā)出閉鎖信號(hào)；
[0015]3)當(dāng)發(fā)生輸電線路區(qū)內(nèi)短路故障時(shí)，子機(jī)保護(hù)啟動(dòng)時(shí)立刻向主機(jī)發(fā)閉鎖信號(hào)；主機(jī)收到閉鎖信號(hào)持續(xù)一段時(shí)間后，被主機(jī)的正方向元件保持，如果同時(shí)沒有主機(jī)的反方向元件動(dòng)作，主機(jī)就驅(qū)動(dòng)跳閘邏輯，同時(shí)閉鎖發(fā)信；跳閘邏輯被驅(qū)動(dòng)后，主機(jī)若沒有收到子機(jī)發(fā)來的閉鎖信號(hào)，主機(jī)的縱聯(lián)保護(hù)跳閘；
[0016]4)當(dāng)發(fā)生輸電線路區(qū)外短路故障時(shí)，若收到任意一個(gè)子機(jī)的閉鎖信號(hào)時(shí)，主機(jī)的縱聯(lián)保護(hù)不跳閘。
[0017]前述的一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方案，其特征是:所述正方向故障為故障電流由母線流向線路，故障電流由線路流向母線為反方向故障。
[0018]前述的一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方案，其特征是:所述基于過流的閉鎖式母線速切保護(hù)，包括步驟:
[0019]I)負(fù)荷側(cè)利用子機(jī)采集輸電線路電流電壓模擬量，用于實(shí)現(xiàn)子機(jī)的過流保護(hù)；
[0020]2)子機(jī)的過流保護(hù)接收線路或變壓器保護(hù)裝置的閉鎖信號(hào)，當(dāng)線路、變壓器保護(hù)裝置的過流啟動(dòng)元件啟動(dòng)時(shí)，表示故障范圍在母線以外；此時(shí)線路、變壓器保護(hù)輸出專用閉鎖信號(hào)給子機(jī)的過流保護(hù)；
[0021]3)當(dāng)子機(jī)收到閉鎖信號(hào)時(shí)，瞬時(shí)閉鎖其過流啟動(dòng)元件，防止母線速切誤動(dòng)；線路或變壓器保護(hù)裝置的過流啟動(dòng)元件返回后閉鎖信號(hào)解除，子機(jī)的過流保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)母線速切功能。
[0022]前述的一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方案，其特征是:所述距離保護(hù)II段加速功能，包括步驟:
[0023]I)子機(jī)保護(hù)裝置設(shè)置一個(gè)閉鎖主機(jī)加速阻抗II段的GOOSE開出端子，主機(jī)保護(hù)裝置設(shè)置多個(gè)閉鎖加速阻抗II段的GOOSE開入端子，用作主機(jī)和子機(jī)加速距離保護(hù)II段的配合；
[0024]2)若子機(jī)的反方向元件動(dòng)作，則表明故障在子機(jī)安裝處斷路器以下，此時(shí)子機(jī)發(fā)閉鎖信號(hào)給主機(jī)，閉鎖主機(jī)距離II段加速功能，主機(jī)距離保護(hù)II段按照正常整定延時(shí)動(dòng)作；
[0025]3)若所有子機(jī)反方向元件均未啟動(dòng)，則表明故障在線路上，此時(shí)子機(jī)不發(fā)閉鎖信號(hào)，主機(jī)距離II段加速動(dòng)作，主機(jī)距離保護(hù)II段動(dòng)作時(shí)間自動(dòng)縮短。
[0026]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本發(fā)明的保護(hù)配置方案在電源側(cè)配置一臺(tái)縱聯(lián)保護(hù)主機(jī)、各個(gè)負(fù)荷側(cè)配置一臺(tái)子機(jī)，形成一主機(jī)、多子機(jī)配置；縱聯(lián)保護(hù)通道邏輯采用子機(jī)發(fā)送閉鎖信號(hào)到主機(jī)的單向通訊方式；由于在輸電線路上采用了單向閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù)，沒有動(dòng)作延時(shí)，相比以往帶延時(shí)動(dòng)作的過流保護(hù)，可以保證在輸電線路故障時(shí)，瞬時(shí)切除線路上的故障；由于單向閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)的保護(hù)范圍明確，只在線路內(nèi)部故障時(shí)才會(huì)動(dòng)作，因此在外部故障時(shí)輸電線路不會(huì)被誤切除，保證了 T接線路繼電保護(hù)的選擇性，有效避免T接線路上任一用戶故障引起的其余用戶一起被切除；同時(shí)由于采用了基于過流的閉鎖式母線速切保護(hù)，在母線故障時(shí)也能快速動(dòng)作；距離保護(hù)II段加速功能作為母線保護(hù)的快速后備保護(hù)，提升距離保護(hù)II段的動(dòng)作速度。本發(fā)明可以保證在輸電線路發(fā)生故障時(shí)，在最小范圍隔離故障點(diǎn)，防止停電范圍擴(kuò)大，用戶的供電可靠性得到極大的保障，同時(shí)也提升了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0027]圖1是多端輸電線路保護(hù)通道配置連接示意圖；
[0028]圖2是主機(jī)的單向閉鎖式縱聯(lián)距離保護(hù)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]由于電力系統(tǒng)中低壓輻射網(wǎng)絡(luò)的連接分支數(shù)目可能超過3個(gè)支路，目前的三端T接線路保護(hù)能適用這種接線形式，但是不能適應(yīng)于支路超過3個(gè)的接線形式，因此提出適應(yīng)于多個(gè)支路的電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置與保護(hù)方案。
[0031]如圖1所示，一種適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的通道配置連接方案，包括電源側(cè)設(shè)置線路保護(hù)裝置作為主機(jī)，各個(gè)分支線路負(fù)荷側(cè)安裝線路保護(hù)裝置作為子機(jī)，形成一主機(jī)、多子機(jī)配置；通道中數(shù)據(jù)傳輸方式采用子機(jī)發(fā)送閉鎖信號(hào)到主機(jī)的單向通訊方式；主機(jī)端和子機(jī)端配置的通道端口數(shù)量不同；主機(jī)配置多個(gè)通道，每個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)子機(jī)；子機(jī)配置單個(gè)通道；通道類型包括但不限于:光纖通道、載波通道。所述的多通道和單通道即縱聯(lián)通道。
[0032]主機(jī)多個(gè)通道接口采用光纖通道時(shí)，使用低速率光電轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊波特率設(shè)定為2MB/S，通訊距離最大可至40km ;當(dāng)通訊距離超過40km時(shí)，利用同步數(shù)字體系(SDH)進(jìn)行遠(yuǎn)距離變電站間通訊。
[0033]主機(jī)、子機(jī)間傳輸狀態(tài)量采用GOOSE協(xié)議，采用基于發(fā)布/訂閱通信機(jī)制；正常通訊過程中，光纖通道中傳輸心跳報(bào)文用以監(jiān)視通道狀態(tài)，當(dāng)超過2次心跳報(bào)文丟失時(shí)，判別為通道異常。
[0034]通信報(bào)文中設(shè)置主機(jī)、子機(jī)的地址信息；只有主機(jī)\子機(jī)的通訊地址匹配時(shí)，才進(jìn)行通道數(shù)據(jù)的解析，防止通道連接錯(cuò)誤。
[0035]一種基于上述通道配置的適用于電力系統(tǒng)多端輻射網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)配置方案，包括:
[0036]一、單向閉鎖式縱聯(lián)保護(hù):縱聯(lián)保護(hù)通常分為閉鎖式和允許式兩種；對(duì)于多端T接線來說，只能采用閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)；如果使用允許式，T接線區(qū)外故障時(shí)，有可能多臺(tái)保護(hù)裝置發(fā)允許信號(hào)，雖然其中有一套保護(hù)裝置能夠判定為區(qū)外故障，本側(cè)不跳閘，但是沒有辦法去閉鎖其他保護(hù)。主