CN102386614B - 智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法 - Google Patents

智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，110kV及以下电压等级智能变电站中，配置单套的电力设备的继电保护装置，对一个站内或者同一条母线上的电力设备还配置一台共用的同型号的继电保护装置作为备用保护装置，任一继电保护装置异常或需退出时，备用保护装置切换投入该继电保护装置所在的站或母线。在保护装置异常或者进行定期检修、校验时，线路、变压器等电力设备无需停运，由备用保护装置对线路和电力设备提供保护，保证了供电的可靠性。备用保护装置通过自动或者手动模式可方便地切换对应的线路。整站或者同一母线上相同电力设备共用一台备用保护装置，相比于高电压等级中电力元件双套保护配置的方案节省了投资。

Description

智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法
技术领域
本发明涉及一种智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，尤其涉及一种智能变电站中110kV及以下电压等级电力设备共用备用保护装置的方法，属于电力系统自动化技术领域。
背景技术
为节约设备投资，智能变电站中，110kV及以下电压等级的变电站电力设备的保护装置现在都是单套配置，当保护装置因异常退出或者进行定期检修时，其对应保护的线路或者变压器就要停运，影响供电的可靠性，降低了变电站供电效率和供电量。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，110kV及以下电压等级智能变电站中，配置单套的电力设备的继电保护装置，其特征是，对一个站内或者同一条母线上的电力设备还配置一台共用的同型号的继电保护装置作为备用保护装置，任一继电保护装置异常或需退出时，备用保护装置切换投入该继电保护装置所在的站或母线。
所述继电保护装置通过站内数据网络采集到需要保护的电力设备的所有电气量信息，并通过站内通讯网将保护动作信号传递给相应的电力设备智能终端，实现对电力设备开关的跳、合闸操作。数据网络、通讯网可以合二为一，也可以分别独立设置。
所述备用保护装置通过站内中心交换机获取投入的站内或者母线上的所有电气量信息；备用保护装置切换为某一线路的保护时，备用保护装置采集该线路的电气量信息并投入该条线路相应的定值作为保护定值，将保护动作信号与该线路对应的智能终端关联以实现对该线路开关的跳、合闸控制。
所述电力设备包含线路和/或变压器。
所述电气量信息包含交流量及开关量信息。
所述备用保护装置的切换方式包含自动切换方式和手动切换方式。
所述自动切换步骤为：某一运行的继电保护装置异常时，输出异常告警信号，该继电保护装置自动退出运行，备用保护装置收到该继电保护装置异常告警信号后，自动投入该继电保护装置所在的线路保护。
所述手动切换步骤为：所述备用保护装置通过GOOSE网络实时读取各继电保护装置的检修压板投入状态，一旦读取到某一线路检修压板投入便自动将该线路的电气量切换到所述备用保护装置，所述备用保护装置投入线路。。
本发明所达到的有益效果：
对110kV及以下电压等级的电力设备的单套配置的保护装置提供备用保护装置，在保护装置异常或者进行定期检修、校验时，线路、变压器等电力设备无需停运，由备用保护装置对线路和电力设备提供保护，保证了供电的可靠性、连续性。备用保护装置通过自动或者手动模式可方便地切换对应的线路。整站或者同一母线上相同电力设备共用一台备用保护装置，相比于高电压等级中电力元件双套保护配置的方案节省了投资。
附图说明
图1 智能变电站110kV线路保护装置配置示意图；
图2 备用保护切换逻辑示意图；
图3 备用保护输入、输出切换示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，以一个有8条110kV线路出线的变电站为例说明智能变电站110kV及以下部分的保护装置配置。
（1）主保护按线路配置
110kV侧各条线路仍按常规方式配置保护设备，8条线路中的每条线路上均配置一台线路保护装置，保护装置通过站内数据网络SMV网、GOOSE网或IEEE 1588网采集相应线路的交流量和开关量，并通过网络输出跳合闸命令到对应的线路智能终端，实现对线路开关的跳闸、合闸控制。
（2）备用保护装置集中配置
备用保护装置可以根据电压等级不同按站或者按母线配置，同一个站内或者同一条母线上所有出线共用一台备用保护装置。
备用保护装置通过站内过程层中心交换机获取全站或者某一条母线上所有出线的交流量及开关量信息。当备用保护装置临时切换为8条线路中的任一条线路的保护时，备用保护装置采集该线路的电气量信息并投入该条线路相应的定值作为保护定值，将保护动作信号与该线路对应的智能终端关联以实现对该线路开关的跳、合闸控制。
实施例2
备用保护装置切换方法包含自动切换和手动切换两种方式，如图2所示为备用保护切换逻辑示意图。
（1）自动切换
某一线路N运行的保护装置异常时，线路N输出异常告警信号，一旦线路N有节点输出，保护装置将自动退出运行，当备用保护装置收到任一线路N保护装置异常告警信号后，自动切入该线路的电流、电压及其他相关开关量信息，投入相关保护，并将本装置输出的跳闸等节点与该线路相关设备自动关联，从而实现对于该线路的保护。
（2）手动切换
手动切换方式通过操作检修压板来完成，主要用于保护装置定期检修、校验等情况。当需要检修某一线路N时，将该线路保护装置的检修压板投入。备用保护装置通过GOOSE网络实时读取各保护装置的检修压板投入状态，一旦读取到某一线路N检修压板投入便自动将该线路的电气量切换到备用保护装置，备用保护装置投入线路N，作为检修期间该线路的保护。
另外，当备用保护装置已作为某一线路的保护运行时，再收到任何其他线路的备用保护请求时均不予应允，即保证任何时刻备用保护装置最多只和一条线路关联。
实施例3
输入输出的切换示意如图3所示。备用保护装置切换时具体切换的内容包含：
（1）输入量切换
输入量主要包括线路对应的电流、电压等模拟量信息，以及开关位置等数字量信息。当备用保护装置投入作为线路N的保护时，通过站内数据网络自动接收来自线路N的模拟量和开关量信息。
（2）输出信号切换
输出信号主要包括开关跳、合闸信息，异常告警事件及信号等。备用保护装置投入作为线路N的保护时，自动将备用保护装置的跳、合闸命令与该线路对应的智能终端关联，保证备用保护装置能通过该智能终端实现对对应线路开关的控制。另外，保护动作事件、异常告警事件等也自动跟线路名称关联。
（3）定值切换
备用保护装置需要预留多组定值区，较佳的方案是预留32组，每个定值区存放同一母线上一条不同线路的定值，该定值与该线路主保护定值完全一样。当备用保护装置切换到线路N作为线路N的保护时，自动读取线路N所对应的定值区中的定值作为备用保护装置的定值。
（4）通道切换
以上所述的切换方式对于仅配置单侧量保护的馈供线路来说已经能完整实现保护的备用功能，但有些110kV以下线路也采用差动等双侧量保护，线路两侧保护需要通过光纤通道交换信息，对于这种情况还需涉及通道的切换，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，智能变电站中备用保护装置的方法也可以实现多台变压器或其他电力设备共用一台备用变压器或其他备用电力设备保护。
以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内容。 

Claims (7)

1. 一种智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，110kV及以下电压等级智能变电站中，配置单套的电力设备的继电保护装置，其特征是，对一个站内或者同一条母线上的电力设备还配置一台共用的同型号的继电保护装置作为备用保护装置，任一继电保护装置异常或需退出时，备用保护装置切换投入该继电保护装置所在的站或母线；
所述备用保护装置通过站内中心交换机获取投入的站内或者母线上的所有电气量信息；备用保护装置切换为某一线路的保护时，备用保护装置采集该线路的电气量信息并投入该条线路相应的定值作为保护定值，将保护动作信号与该线路对应的智能终端关联以实现对该线路开关的跳、合闸控制。
2.根据权利要求1所述的智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，其特征是，所述继电保护装置通过站内数据网络采集到需要保护的电力设备的所有电气量信息，并通过站内通讯网将保护动作信号传递给相应的电力设备智能终端，实现对电力设备开关的跳、合闸操作。
3.根据权利要求1所述的智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，其特征是，所述电力设备包含线路和/或变压器。
4.根据权利要求1或2所述的智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，其特征是，所述电气量信息包含交流量及开关量信息。
5.根据权利要求1或2所述的智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，其特征是，所述备用保护装置的切换方式包含自动切换方式和手动切换方式。
6.根据权利要求5所述的智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，其特征是，所述自动切换步骤为：某一运行的继电保护装置异常时，输出异常告警信号，该继电保护装置自动退出运行，备用保护装置收到该继电保护装置异常告警信号后，自动投入该继电保护装置所在的线路保护。
7.根据权利要求5所述的智能变电站电力设备共用备用保护装置的方法，其特征是，所述手动切换步骤为：所述备用保护装置通过GOOSE网络实时读取各继电保护装置的检修压板投入状态，一旦读取到某一线路检修压板投入便自动将该线路的电气量切换到所述备用保护装置，所述备用保护装置投入线路。
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