CN101609979A - 面向对象的母线保护设置方法 - Google Patents

Abstract

面向对象母线保护设置方法，将母线主接线系统中的母线电压互感器，母联或分段开关、馈线开关和跨条刀闸作为基本构成对象，先对每个基本构成对象的拓扑结构进行解析，然后形成母线拓扑结构，再以母线拓扑结构为对象依照传统的方法完成母线差动保护的差动构成逻辑；通过解析基本构成对象的配置信息完成母线差动保护范围的自适应构造；每一基本构成对象分别定义各自类型并同时提供相关的配置信息：参数、开入和开出；根据这些配置信息，形成被保护母线的拓扑结构，然后保护通过解析对象的配置信息完成母线差动范围的自适应构造；采用本发明的母线保护适应性很强，通过修改配置文件可以方便地实现不同主接线系统的母线保护，有利于提高程序的质量。

Description

面向对象的母线保护设置方法

技术领域

本发明涉及一种母线保护方法，尤其涉及母线差动保护的差动自适应构造方法及使用该方法的保护装置。

背景技术

电力系统中主接线方式及运行方式繁多，传统的母线差动保护仅仅是以母线为对象，但由于母线主接线的千变万化，给选择元件的差动构成造成困难，有时不得不因为某些特殊的主接线而更改差动构成逻辑，导致母线保护装置型号多，程序升级维护工作量大。尤其碰到一些特殊的主接线系统，需专门开发相应的特殊程序，程序结构及差动构成变动较大，程序二次开发工作量大。

以图1为例，此为双母双分主接线，但除了具有标准双母双分段主接线的一般特点之外，还有其不同之处，主要是：有元件可以在一对角线的母线之间倒闸(图中的淡颜色表示)。

这样主接线系统的母线保护如果采用传统的办法实现，程序改动很大，比如必须专门为此特殊间隔的刀闸位置处理、差动构成、跳闸逻辑等加不少特殊处理，程序二次开发工作量很大。

类似的特殊主接线在电力系统中，尤其是厂矿、石化企业、海外工程中比比皆是。图2、和图3是另外两种特殊主接线。

可见，传统的简单按母线为对象的差动构成逻辑不能适应这诸多的主接线方式，因此需要一种能适应各种主接线的差动构成方式。

专业术语的概念解释：

母差保护差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路(包括母联和分段开关)电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。

发明内容

本发明的目的是：提供一种面向对象母线保护设置方法，不同的主接线方式只需根据实际情况对各个构成对象进行配置即可，不需修改保护主程序，采用此方法后母线保护的差动构成灵活可靠，而且不再是只能适应已知的主接线模式。

本发的实现方案是：一种面向对象母线保护设置方法，其特征是将母线主接线系统中的母线电压互感器，母联或分段开关、馈线开关和跨条刀闸作为基本构成对象，先对每个基本构成对象的拓扑结构进行解析，然后形成母线拓扑结构，再以母线拓扑结构为对象依照传统的方法完成母线差动保护的差动构成逻辑(小差的构成逻辑)。面向对象母线保护通过解析基本构成对象的配置信息完成母线差动保护范围的自适应构造。每一基本构成对象分别定义各自类型并同时提供相关的配置信息：参数、开入和开出；根据这些配置信息，形成被保护母线的拓扑结构，然后保护通过解析对象的配置信息完成母线差动范围的自适应构造。

将主接线上的所有的单元分为四类构成对象，见表1：

表1中，对象类型指的是一次主接线系统中用于母线保护的主要构成对象(包括母线电压互感器器、母联或分段开关、馈线开关，跨条刀闸等)；构成对象类型指的是该设置方法中将所研究的构成对象类型抽象成的通用的对象类型；配置信息用于将抽象成的通用的对象类型实例化成所保护主接线构成元件，包括了各对象的参数、开入和开出等信息。

针对对象的参数配置，保护的解析原则为：

(1)电流互感器(TA)电流计入END1或END2端刀闸合位所连接母线的差动电流，这里END1和END2对应TA电流计入连接母线差动电流的不同极性，END1端的母线差动电流正极性计入TA电流，END2端的母线差动电流负极性计入TA电流；

(2)END1或END2端刀闸合位所连接的母线构成互联，相关两条母线合为一个差动；

(3)END1和END2端均有刀闸合位时，该支路电流不计入大差；

(4)END1和END2端均有刀闸合位且两端都与同一母线相联时，该支路电流不计入小差和大差；

(5)SWITCH TIE合位时，两侧母线互联，合为一个差动；

(6)TIE元件两侧均有TA时，两TA均不计入大差，一组TA只计入一个母线的小差。

本发明的有益效果：采用此方法构成的母线保护适应性很强，通过修改配置文件可以方便地实现不同主接线系统的母线保护，并可以满足不同运行方式的需要，同系列保护程序升级维护工作量大大减少，开发人员可以更专注于保护程序本身上，有利于提高程序的质量。本发明容易实现，工作可靠。

附图说明

为了对本发明作进一步说明，给出附图：

图1双母双分段主接线，有元件可以在一对角线的母线之间倒闸

图2双母双分主接线，有两条母线之间无分段开关，只有刀闸，但无TA

图3双母主接线，支路TA在旁路刀闸的外侧，导致旁代时被代支路仍有电流

图4特殊双母双分段主接线方式

具体实施方式

以下结合实例对本发明作进一步说明：

如图4，此为双母双分主接线，但除了具有标准双母双分段主接线的一般特点之外，还有其不同之处，主要是：有元件(即支路5)可以在一对角线的母线(即母线I和IV)之间倒闸。

这样主接线系统的母线保护如果采用传统的办法实现，程序改动很大，而采用了面向对象的设置方法后，只需将可以在对角线母线切换的馈线单元的参数中“各刀闸所连接母线的拓扑信息”按实际情况配置即可，程序不需作任何改动。

下面以此特殊主接线为例说明发明的具体实施方法(图4)，本主接线由4段母线，9个连接支路构成，其中支路1为I、II母之间的母联开关，支路2、3为可在I、II母之间倒闸的支路，支路4为II、IV母之间的分段开关，支路5为可在I、IV母之间倒闸的支路，支路6为I、III母之间的分段开关，支路7、8为可在III、IV母之间倒闸的支路，支路9为III、IV母之间的母联开关。

表2为此特殊主接线方式的参数配置信息。

举例说明拓扑信息的数据含义：比如“0x0001”，其中“0x”表示十六进制数，“0001”表示4位十六进制数，其每一位的含义如下所示：

母线8	母线7	母线6	母线5	母线4	母线3	母线2	母线1
								0/1	0/1	0/1	0/1	0/1	0/1	0/1	0/1

对应的各位根据支路与母线的联系关系确定：1表示该支路与此母线相连，0表示该支路与此母线不相连。

母线保护根据上述配置信息构造出各条母线的差动构成，以母线为对象依照传统的方法完成差动构成逻辑。

Claims (2)

1、一种面向对象母线保护设置方法，其特征是将母线主接线系统中的母线电压互感器，母联或分段开关、馈线开关和跨条刀闸作为基本构成对象，先对每个基本构成对象的拓扑结构进行解析，然后形成母线拓扑结构，再以母线拓扑结构为对象依照传统的方法完成母线差动保护的差动构成逻辑；通过解析基本构成对象的配置信息完成母线差动保护范围的自适应构造；每一基本构成对象分别定义各自类型并同时提供相关的配置信息：参数、开入和开出；根据这些配置信息，形成被保护母线的拓扑结构，然后保护通过解析对象的配置信息完成母线差动范围的自适应构造；保护的解析方法为：

(1)电流互感器TA电流计入END1或END2端刀闸合位所连接母线的差动电流；

(2)END1或END2端刀闸合位所连接的母线构成互联，相关两条母线合为一个差动；

(3)END1和END2端均有刀闸合位时，该支路电流不计入大差；

(4)END1和END2端均有刀闸合位且两端都与同一母线相联时，该支路电流不计入小差和大差；

(5)互联跨条在合位时，两侧母线互联，合为一个差动；

(6)母联或分段开关的两侧均有电流互感器TA时，两TA均不计入大差，一组TA只计入一个母线的小差。

(7)母联或分段开关的左右两端分别定义为END1和END2端；

(8)馈线开关的左右两端分别定义为END1和END2；其中END1和END2对应TA电流计入连接母线差动电流的不同极性，END1端的母线差动电流正极性计入TA电流，END2端的母线差动电流负极性计入TA电流。

2.如权利要求1所述的面向对象的母线设置方法，其特征是：四类构成对象母线电压互感器、母联或分段开关、馈线开关和跨条刀闸，分别为：

(1)母线电压互感器：对象类型：电压互感器挂在某条母线上；参数：所在母线的拓扑信息等；开入和开出：无；

(2)母联或分段开关：对象类型：互联或分段开关的左、右两端分别接一个电流互感器(TA)，再分别通过隔离刀闸连接到母线上；参数：是否固定连接，是否双TA，各个刀闸所连接的拓扑信息，刀闸位置是否为双位置等；开入：刀闸位置开入，断路器位置开入，母联保护投退开入，起动母联失灵开入等；开出：跳本断路器，联跳其他断路器等；

(3)馈线开关：馈线断路器的左端连接一个TA后再通过隔离刀闸连接到母线上，馈线的另一端连接通过隔离刀闸直接连接到母线上；参数：各个刀闸所连接的母线拓扑位置信息，刀闸位置是否为双位置等；开入：刀闸位置开入，失灵起动开入，解除复压闭锁开入等；开出：跳本断路器，联跳其他断路器等；

(4)跨条刀闸：指互联跨条的隔离开关，两侧分别连接到一条母线上；参数：两侧刀闸所连接的母线拓扑位置，刀闸位置是否为双位置；开入：刀闸位置开入；开出：无。

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