一種電網(wǎng)區(qū)域保護方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種電網(wǎng)區(qū)域保護方法，包括步驟：設(shè)置智能終端、檢測故障電流并開啟保護、設(shè)定開放區(qū)域和閉鎖區(qū)域、發(fā)送閉鎖信號以及發(fā)送開鎖信號。該方法能夠快速實現(xiàn)電網(wǎng)的區(qū)域保護，而且實現(xiàn)起來也比較簡單。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種電網(wǎng)區(qū)域保護方法
本專利技術(shù)涉及一種電網(wǎng)的保護方法，尤其是將電網(wǎng)分區(qū)域進行實時保護的方法。
技術(shù)介紹
目前，配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般是手拉手的雙電源環(huán)網(wǎng)或多電源的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。不過，這些配電網(wǎng)絡(luò)中大都采用開環(huán)運行的方式，網(wǎng)絡(luò)中一臺或多臺平時處于開斷狀態(tài)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，其兩側(cè)線路用一臺或多臺開關(guān)分段。這些分段開關(guān)或聯(lián)絡(luò)開關(guān)可能是負荷開關(guān)或斷路器。這種開環(huán)運行的網(wǎng)絡(luò)，如果故障點發(fā)生在線路末端時，需要變電站出口的斷路器跳閘來清除線路中的故障，這樣就會造成對線路前端和中段負荷的影響。目前配電網(wǎng)中，線路距離一般較短、導線截面積較大以及保護電流互感器的精度等原因，各級開關(guān)的短路電流都特別大，而級聯(lián)的開關(guān)又比較多，為了實現(xiàn)區(qū)域保護可能就需要設(shè)定很長的延時，這種情況下，保護的快速性和區(qū)域性就是一對難以調(diào)和的矛盾了。而且在實現(xiàn)區(qū)域保護時還需要獲得潮流方向（諧波功率方向）和所謂的正方向，并且在設(shè)定保護定值（速斷保護動作電流的整定）時需要進過復雜的計算才能實現(xiàn)。GOOSE（GenericObjectOrientedSubstation）是通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录暮喎Q，在目前的智能化變電站中廣泛應用。GOOSE報文的發(fā)送和接收分別由publisher（公告式發(fā)布）和subscriber（預定式接收）來執(zhí)行。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的電網(wǎng)區(qū)域保護啟動緩慢，而且實現(xiàn)起來比較復雜。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種電網(wǎng)區(qū)域保護方法，包括如下步驟：步驟1，根據(jù)電網(wǎng)區(qū)域保護需要，將電網(wǎng)線路分為各個保護區(qū)域，并在相鄰兩個保護區(qū)域之間設(shè)置智能終端；步驟2，各個智能終端實時檢測電網(wǎng)線路中的電流大小和方向，一旦達到故障電流大小，則智能終端開啟保護；步驟3，各個智能終端以自身所在位置處作為分界點，根據(jù)故障電流的方向設(shè)定故障電流正方向一側(cè)的保護區(qū)域為開放區(qū)域，設(shè)定故障電流反方向一側(cè)的保護區(qū)域為閉鎖區(qū)域；步驟4，各個智能終端同時向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送閉鎖信號，若智能終端在保護延時時間內(nèi)收到閉鎖信號，則保持閉鎖不動作，若智能終端在保護延時時間內(nèi)沒有收到閉鎖信號，則將智能終端按照保護邏輯動作，切斷故障電流；步驟5，故障排除后，智能終端撤銷保護動作，各個智能終端向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送開鎖信號，解除閉鎖狀態(tài)。通過判斷故障電流的方向來設(shè)定開放區(qū)域和閉鎖區(qū)域，而無需判斷潮流方向（諧波功率方向）以及故障點是否在電流的正方向上，能夠在第一時間將最靠近故障點的智能終端跳開，形成區(qū)域保護；各個智能終端向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送閉鎖信號，收到閉鎖信號的智能終端保持閉鎖狀態(tài)，保證閉鎖區(qū)域內(nèi)正常供電。作為本專利技術(shù)的進一步限定方案，智能終端包括斷路器開關(guān)以及與斷路器開關(guān)相連的智能控制器，斷路器開關(guān)安裝在電網(wǎng)線路中相鄰兩個保護區(qū)域之間，智能控制器與斷路器開關(guān)一一對應，并能判斷故障電流的方向，各個智能控制器之間通過光纖以太網(wǎng)組成GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)。采用斷路器開關(guān)能夠迅速切斷故障電流，對發(fā)生故障區(qū)域的相鄰區(qū)域進行保護，采用智能控制器可組成GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)，與相鄰的智能終端進行通信，從而達到區(qū)域保護的目的。作為本專利技術(shù)的進一步限定方案，各個智能控制器之間通過GOOSE報文進行通信。采用智能控制器組成GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)，再利用GOOSE報文向相鄰的智能終端發(fā)送閉鎖信號和開鎖信號，能夠?qū)崿F(xiàn)在發(fā)生故障時將故障區(qū)域快速隔離，同時保持其他保護區(qū)域正常供電，對其他保護區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了區(qū)域保護的目的。作為本專利技術(shù)的進一步限定方案，斷路器開關(guān)為柱上真空斷路器。采用柱上真空斷路器能夠滿足快速切斷故障電流的目的，且真空斷路器的速斷動作時間在0.1秒左右，而設(shè)置在變電站處的饋線開關(guān)的速斷時間為0.3秒，也就是說柱上真空斷路器能夠在饋線開關(guān)切斷整條線路之前將故障區(qū)域的電流切斷，從而實現(xiàn)區(qū)域保護的目的。作為本專利技術(shù)的進一步限定方案，智能控制器為饋線自動化終端。采用饋線自動化終端作為智能控制器，在運行方式發(fā)生變化時，只需要改動發(fā)生變化的智能終端內(nèi)對相鄰的饋線自動化終端的GOOSE配置即可，而無需改變對所有饋線自動化終端的GOOSE配置，并且只需要在組態(tài)軟件中修改即可，做到改動最小，影響最小。本專利技術(shù)的有益效果在于：（1）通過判斷故障電流的方向來設(shè)定開放區(qū)域和閉鎖區(qū)域，而無需判斷潮流方向（諧波功率方向）以及故障點是否在電流的正方向上，能夠在第一時間將最靠近故障點的智能終端跳開，形成區(qū)域保護；（2）各個智能終端同時向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送閉鎖信號，收到閉鎖信號的智能終端保持閉鎖狀態(tài)，保證閉鎖區(qū)域內(nèi)正常供電。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的方法流程圖；圖2為本專利技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式如圖1所示，本專利技術(shù)的電網(wǎng)區(qū)域保護方法，包括如下步驟：步驟1，根據(jù)電網(wǎng)區(qū)域保護需要，將電網(wǎng)線路分為各個保護區(qū)域，并在相鄰兩個保護區(qū)域之間設(shè)置智能終端；步驟2，各個智能終端實時檢測電網(wǎng)線路中的電流大小和方向，一旦達到故障電流大小，則智能終端開啟保護；步驟3，各個智能終端以自身所在位置處作為分界點，根據(jù)故障電流的方向設(shè)定故障電流正方向一側(cè)的保護區(qū)域為開放區(qū)域，設(shè)定故障電流反方向一側(cè)的保護區(qū)域為閉鎖區(qū)域；步驟4，各個智能終端同時向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送閉鎖信號，若智能終端在保護延時時間內(nèi)收到閉鎖信號，則保持閉鎖不動作，若智能終端在保護延時時間內(nèi)沒有收到閉鎖信號，則將智能終端按照保護邏輯動作，一般就是將斷路器開關(guān)跳開，切斷故障電流；步驟5，故障排除后，智能終端撤銷保護動作，各個智能終端向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送開鎖信號，解除閉鎖狀態(tài)。通過判斷故障電流的方向來設(shè)定開放區(qū)域和閉鎖區(qū)域，而無需判斷潮流方向（諧波功率方向）以及故障點是否在電流的正方向上，能夠在第一時間將最靠近故障點的智能終端跳開，形成區(qū)域保護；各個智能終端同時向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送閉鎖信號，收到閉鎖信號的智能終端保持閉鎖狀態(tài)，保證閉鎖區(qū)域內(nèi)正常供電。本專利技術(shù)的智能終端包括斷路器開關(guān)以及與斷路器開關(guān)相連的智能控制器，斷路器開關(guān)安裝在電網(wǎng)線路中相鄰兩個保護區(qū)域之間，智能控制器與斷路器開關(guān)一一對應，并能判斷故障電流的方向，各個智能控制器之間通過光纖以太網(wǎng)組成GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)。采用斷路器開關(guān)能夠迅速切斷故障電流，對發(fā)生故障區(qū)域的相鄰區(qū)域進行保護，采用智能控制器可組成GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)，與相鄰的智能終端進行通信，從而達到區(qū)域保護的目的。為了進一步提高系統(tǒng)通信的快速性，各個智能控制器之間通過GOOSE報文進行通信。采用智能控制器組成GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)，再利用GOOSE報文向相鄰的智能終端發(fā)送閉鎖信號和開鎖信號，能夠?qū)崿F(xiàn)在發(fā)生故障時將故障區(qū)域快速隔離，同時保持其他保護區(qū)域正常供電，對其他保護區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了區(qū)域保護的目的。為了進一步降低開關(guān)的速斷時間，本專利技術(shù)的斷路器開關(guān)設(shè)置為柱上真空斷路器。采用柱上真空斷路器能夠滿足快速切斷故障電流的目的，且真空斷路器的速斷動作時間在0.1秒左右，而設(shè)置在變電站處的饋線開關(guān)的速斷時間為0.3秒，也就是說柱上真空斷路器能夠在饋線開關(guān)切斷整條線路之前將故障區(qū)域的電流切斷，從而實現(xiàn)區(qū)域保護的目的，而且相比較一般面保護現(xiàn)場配置來說，對于保護定值設(shè)置（速斷保護動作電流的整定）更簡單，現(xiàn)場調(diào)試工作量和復雜程度也大大地降低。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電網(wǎng)區(qū)域保護方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，根據(jù)電網(wǎng)區(qū)域保護需要，將電網(wǎng)線路分為各個保護區(qū)域，并在相鄰兩個保護區(qū)域之間設(shè)置智能終端；步驟2，各個智能終端實時檢測電網(wǎng)線路中的電流大小和方向，一旦達到故障電流大小，則智能終端開啟保護；步驟3，各個智能終端以自身所在位置處作為分界點，根據(jù)故障電流的方向設(shè)定故障電流正方向一側(cè)的保護區(qū)域為開放區(qū)域，設(shè)定故障電流反方向一側(cè)的保護區(qū)域為閉鎖區(qū)域；步驟4，各個智能終端同時向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送閉鎖信號，若智能終端在保護延時時間內(nèi)收到閉鎖信號，則保持閉鎖不動作，若智能終端在保護延時時間內(nèi)沒有收到閉鎖信號，則將智能終端按照保護邏輯動作，切斷故障電流；步驟5，故障排除后，智能終端撤銷保護動作，各個智能終端向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送開鎖信號，解除閉鎖狀態(tài)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電網(wǎng)區(qū)域保護方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，根據(jù)電網(wǎng)區(qū)域保護需要，將電網(wǎng)線路分為各個保護區(qū)域，并在相鄰兩個保護區(qū)域之間設(shè)置智能終端；步驟2，各個智能終端實時檢測電網(wǎng)線路中的電流大小和方向，一旦達到故障電流大小，則智能終端開啟保護；步驟3，各個智能終端以自身所在位置處作為分界點，根據(jù)故障電流的方向設(shè)定故障電流正方向一側(cè)的保護區(qū)域為開放區(qū)域，設(shè)定故障電流反方向一側(cè)的保護區(qū)域為閉鎖區(qū)域；步驟4，各個智能終端同時向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送閉鎖信號，若智能終端在保護延時時間內(nèi)收到閉鎖信號，則保持閉鎖不動作，若智能終端在保護延時時間內(nèi)沒有收到閉鎖信號，則將智能終端按照保護邏輯動作，切斷故障電流；步驟5，故障排除后，智能終端撤銷保護動作，各個智能終端向各自的閉鎖區(qū)域內(nèi)的智能終端發(fā)送開鎖信號，解除閉鎖狀態(tài)；所述智能終端包括斷路器開關(guān)以及與斷路器開關(guān)相連的智能控制器，所述斷路器開關(guān)安裝在電網(wǎng)線路中相鄰兩個保護區(qū)域之間，所述智能控制器與斷路器開關(guān)一一對應，并能判斷故障電流的方向，各個智能控制器之間通過光纖以太網(wǎng)組成GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)；各個智能控制器之間以GOOSE報文形式進行通信；實現(xiàn)所述電網(wǎng)區(qū)域保護方法的系統(tǒng)為：CB1、CB2以及CB3都為設(shè)置在變電站的裝有保護的饋線開關(guān)，饋線開關(guān)的速斷動作時間為0.3秒至0.5秒；FS1-FS5都是斷路器開關(guān)，斷路器開關(guān)的速斷動作時間為0.1秒，保護延時時間小于饋線開關(guān)的速斷時間；ZK1-ZK5都為智能控制器；智能控制器ZK1-ZK5分別控制斷路器開關(guān)FS1-FS5；智能控制器ZK1-ZK5之間以GOOSE報文形式進行通信；斷路器開關(guān)FS1連接在饋線開關(guān)CB1與斷路器開關(guān)FS2之間，且饋線開關(guān)CB1在斷路器開關(guān)FS2的左側(cè)；斷路器開關(guān)FS2連接在斷路器開關(guān)FS1右側(cè)，斷路器開關(guān)FS2和斷路器開關(guān)FS1的連接點為A點；斷路器開關(guān)FS3連接在斷路器開關(guān)FS2的右側(cè)，斷路器開關(guān)FS4連接在斷路器開關(guān)FS3的右側(cè)，饋線開關(guān)CB2連接在斷路器開關(guān)FS4的右側(cè)；斷路器開關(guān)FS3和斷路器開關(guān)FS2的連接點為B點；斷路器開關(guān)FS5連接在饋線開關(guān)CB3與B點之間；若故障發(fā)生在A點處，即在斷路器開關(guān)FS1和斷路器開關(guān)FS2之間，則斷路器開關(guān)FS1-FS5都能感知到故障電流，因此，斷路器開關(guān)FS1-FS5都同時開啟保護，智能控制器ZK1-ZK5判斷故障電流的方向；對于智能控制器ZK1來說，故障電流的正方向在自己的右側(cè)，于是設(shè)定右側(cè)為開放區(qū)域，設(shè)定左側(cè)為閉鎖區(qū)域，則向左側(cè)發(fā)送閉鎖信號，而在智能控制器ZK1左側(cè)的饋線開關(guān)CB1不是智能終端，雖然饋線開關(guān)CB1的保護已經(jīng)啟動，但是由于饋線開關(guān)CB1的速斷時間比斷路器開關(guān)FS1的速斷時間長，所以智能控制器ZK1在保護延時時間內(nèi)沒有收到閉鎖信號時，就控制斷路器開關(guān)FS1切斷故障電流；對于智能控制器ZK2來說，首先判斷故障電流的方向，故障電流的正方向在自己的左側(cè)，于是設(shè)定左側(cè)為開放區(qū)域，設(shè)定右側(cè)為閉鎖區(qū)域，則向右側(cè)發(fā)送閉鎖信號，在智能控制器ZK2右側(cè)的智能控制器包括智能控制器ZK3和智能控制器ZK5，則智能控制器ZK2向智能控制器ZK3和智能控制器ZK5發(fā)送閉鎖信號，同時智能控制器ZK2在保護延時時間內(nèi)沒有收到閉鎖信號，則控制斷路器開關(guān)FS2切斷故障電流；對于智能控制器ZK3來說，首先判斷故障電流的方向，故障電流的正方向在自己的左側(cè)，于是設(shè)定左側(cè)為開放區(qū)域，設(shè)定右側(cè)為閉鎖區(qū)域，則向右側(cè)發(fā)送閉鎖信號，而在智能控制器ZK3右側(cè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊亮，馬黨梅，劉兵，陶在元，王鎏鎏，
申請(專利權(quán))人：南京電研電力自動化股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32