CN102570594A - 一种基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法 - Google Patents

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刘文泽
竹之涵
苏忠阳
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Abstract

本发明提供了一种基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法。本发明结合单元接线的110kV变电站主接线方式,综合分析了各种对10kV备自投的约束条件,采用就地信息,采用110kV线路的重合闸过程和变低开关跳位作为判据,形成了与上级安自装置相配合的10kV备自投投退逻辑,可以提高10kV备自投设备的投运率,对提高电网的供电可靠性有重要的作用。本发明考虑了主接线方式、线路故障电气特征量和变压器故障等情况,实现了分段备自投的自适应上级安自装置投退。

Description

一种基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法
技术领域
[0001] 本发明涉及变电站备自投自适应上级安自装置动作的控制技术领域,特别涉及一种基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法。
背景技术
[0002] 随着电网中安全自动装置大量投入使用,为确保大电网安全稳定,尤其是在紧急电网事故发生情况下安全自动装置切除的负荷不被地区电网备自投装置重新投入,相关规程明确指出,安全自动装置控制的负荷,必须保证在需要时能有效地切除,不得擅自自投供电。安自控制系统装置遥控切除的负荷,如果要装设备自投装置,一定要有远方控制的闭锁功能;就地控制切除的负荷,如果要装设备自投装置,一定要有就地控制的闭锁功能。安稳系统动作远切终端站造成主供电源失电时,线路备自投不允许动作;但由其它原因使主供电源失电时线路备自投应能正确动作(黎永豪.适应安稳系统的线路备自投在IIOkV变电站中的应用[J].电工技术,2008,(12))。同样,IOkV分段备自投因此投退控制策略也必须考虑电网安全自动装置的影响。
[0003] 目前IOkV备自投装置没有考虑安自装置的约束,缺乏完善的自适应投退策略,电网运行部门为充分发挥安自装置的作用,将部分IOkV备自投退出运行,对供电可靠性造成了不利的影响。本发明结合单元接线的IlOkV变电站主接线方式,综合分析了各种对IOkV 备自投的约束条件,采用就地信息,采用IlOkV线路的重合闸过程和变低开关跳位作为判据,形成了与上级安自装置相配合的IOkV备自投投退逻辑,可以提高IOkV备自投设备的投运率,对提高电网的供电可靠性有重要的作用。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足,提供一种基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法,考虑了主接线方式、线路故障电气特征量和变压器故障等情况,实现IOkV分段备自投的自适应上级安自装置投退。
[0005] 本发明提供了基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法,在采用单元接线的IlOkV变电站中,一般有四条IOkV母线,配备有两套分段备自投设备(分别为第一备自投和第二备自投),四个IOkV分段母线共有四个进线断路器,分别为第一断路器、第二断路器、第三断路器和第四断路器(其中第二断路器与第三断路器所联的进线相同),另外有两个母联断路器第五断路器和第六断路器,第一断路器、第二断路器和第五断路器由第一套备自投设备控制,第三断路器、第四断路器和第六断路器由第二套备自投设备控制,两套分段备自投设备的控制方法一样,第一套分段备自投设备的自适应上级安自装置投退方法包括如下步骤:
[0006] (1)正常运行情况下,第一断路器、第二断路器、第三断路器和第四断路器处于合闸状态,第五断路器和第六断路器处于分闸状态,母线电压和进线电流正常,备自投处于充完电热备用状态;[0007] (2)第一备自投分别检测第一断路器与第二断路器所连IOkV母线的相电压和线电压,在第一备自投内做重合闸过程判断,同时检测第一断路器与第二断路器的开关位置;
[0008] (3)若步骤O)中判别第一断路器所串联进线发生了重合闸过程或者第一断路器处于开位,则开放备自投方式2 ;若步骤(2)判别第二断路器所串联进线发生了重合闸过程或者第二断路器处于开位,则开放备自投方式1 ;所述备自投方式1为备自投发出命令断开第二断路器,合上第五断路器;所述备自投方式2为备自投发出命令断开第一断路器,合上第五断路器;
[0009] (4)备自投方式1的启动条件为第二断路器所联母线无压无流,第一断路器所联母线有压,若备自投方式1处于开放状态且满足其启动条件,则备自投将合上第五断路器, 断开第二断路器。备自投方式2的启动条件为第一断路器所联母线无压无流,第二断路器所联母线有压,若备自投方式2处于开放状态且满足其启动条件,则备自投将合上第五断路器,断开第一断路器;
[0010] (5)备自投方式1或备自投方式2启动后,第一备自投发出动作信号,并在操作屏中显示动作信息。
[0011] 上述的控制方法中,步骤O)中对重合闸过程的判别包括以下步骤:
[0012] 1)检测第一断路器和第二断路器所联母线的线电压和相电压,三相完全无压时为无压状态,其他情况为有压状态;
[0013] 2)正常运行时第一断路器和第二断路器所联母线为有压状态,线路发生故障时保护动作,母线无压;
[0014] 3)有重合闸过程时,发生故障线路的断路器所联母线一定时间内将恢复有压,装置对无压持续的时间进行计算,当持续时间小于重合闸判断时间定值时,则判断为线路发生了重合闸过程;若无压持续时间大于重合闸判断时间定值或者没有恢复有压的过程时, 则判断线路没有发生重合闸过程。
[0015] 当变压器发生故障时,备自投应该动作,但仅靠重合闸判据无法开放备自投,因而步骤O)中对第一断路器和第二断路器的开关位置进行检测,引入变低开关跳位开放备自投逻辑,以作为重合闸逻辑的补充。
[0016] 上述方法中,在装置内同时对第一断路器和第二断路器所联母线进行重合闸过程判别,判据成立时开放备自投其中一个方式。
[0017] 上述方法中,第二套备自投设备的控制方法与第一套相同,只需将上述过程中的第一断路器、第二断路器和第五断路器分别替换成第三断路器、第四断路器和第六断路器。
[0018] 本发明相对于现有技术的主要优点和有益效果是:
[0019] 1、备自投设备没有采用单一的判据,而是将重合间过程判据和变低开关跳位判据相互结合起来,形成较为完善的动作逻辑,可以可靠保证在线路以及变压器发生故障时可靠地开放备自投装置。
[0020] 2、所有备自投动作信息均来自本地IlOkV变电站,不需要从上级变电站采集远方信息,工程应用性强,不需要额外增加通信通道的建设维护费用。
[0021] 3、备自投设备采集的信息主要为电压量信息,在目前广泛应用的备自投设备中均有相应的采集环节,在现有备自投设备基础上进行软件升级既可以完成相应的逻辑,经济性和工程性好。 附图说明
[0022] 图1是本实施方式中的备自投自适应投退方法所应用的主接线图。
[0023] 图2是本发明中重合闸判据逻辑图。
具体实施方式
[0024] 以下结合附图和实例对本发明的具体实施作进一步说明,但本发明的实施和保护不限于此。
[0025] 图1是典型的IlOkV变电站三母四分段主接线图,正常运行时,进线1、进线2、进线3分别由不同的IlOkV线路供电,断路器1DL、2DL、6DL、7DL处于合位,断路器3DL、8DL处于开位。
[0026] 本发明需要采集如下的电网运行数据(均以FBZTA(分段备自投)为例):
[0027] 1.输入模拟量如表1。
[0028] 表 1
[0029]
Figure CN102570594AD00051
[0030] 2.输入开关量如表2
[0031]表 2
Figure CN102570594AD00052
[0033] 为了和上级安自装置配合,备自投需具有判别上级安自装置动作造成失电的逻辑。无论是上级安自装置动作还是IIOkV线路故障,电气特征量均直接反映在IlOkV侧,但由于单元接线中没有IlOkv母线,只能获取IOkV侧的信息,因而需要通过IOkV侧母线电气量的变化情况来实现对上级安自动作的判别。
[0034] 安自装置动作,其执行子站切除相关的IlOkV线路,此时该线路的重合闸将被闭锁,即对相关线路保护的重合闸放电,避免被切除的负荷由于重合闸动作而重新投入。这种情况下,图1中变电站所感受到的母线电压将只有有压-无压这一简单过程。
[0035] 而对于IlOkV线路故障引起的失压,如图1中的进线1故障,只要其重合闸投入,则当其发生永久性故障时,变电站在一次故障中感受到的母线电压必然是有压-失压-有压-失压这样一个过程,与安自装置动作切除线路存在明显的区别。
[0036] 基于这个区别,可以构造基于重合闸过程的适应安自装置动作的备自投解决方案,当变电站在一次故障中感受母线电压变化过程为有压-无压时,判断为安自装置动作, 闭锁备自投;当在一次故障中感受到母线电压的变化过程为有压-失压-有压-失压时,判断为供电线路故障,开放备自投。
[0037] 将控制字“经重合闸起动”整定为1,即“经重合闸起动”功能投入,备自投逻辑必须经过进线重合闸过程后方能动作,重合闸起动判断逻辑如图2所示。
[0038] 图2中,Uw重合闸无压启动定值,按线整定,Vwmax为母线最大线电压,Vpmax为母线最大相电压,Uy为重合闸合闸有压定值,Tl为重合闸重合过程判断时限,T为重合闸起动展宽时限。
[0039] 重合闸过程起动备自投逻辑只能保证装设有重合闸装置的线路发生故障时起动备自投,在变压器发生故障时则无法开放备自投设备,因而为解决这个问题,引入了变低开关跳位开放备自投逻辑,在变低开关处于跳位时(例如图1中的IDL和2DL),开放相应的备自投方式。
[0040] 如上即可很好实现本发明,其仅为一个实例,本领域技术人员可以在发明内容所述技术方案的基础上进行本质上一致的修改或替换。

Claims (4)

1. 一种基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法,在采用单元接线的IlOkV变电站中,有四条IOkV母线,配备有两套分段备自投设备,四个IOkV分段母线共有四个进线断路器,其中第二断路器与第三断路器所联的进线相同,另外还有两个母联断路器第五断路器和第六断路器,其特征在于第一断路器、第二断路器和第五断路器由第一套备自投设备控制,第三断路器、第四断路器和第六断路器由第二套备自投设备控制,两套分段备自投设备的控制方法一样,第一套分段备自投设备的自适应投退方法包括如下步骤::(1)正常运行情况下,第一断路器、第二断路器、第三断路器和第四断路器处于合闸状态,第五断路器和第六断路器处于分闸状态,母线电压和进线电流正常,备自投处于充完电热备用状态;(2)第一备自投分别检测第一断路器与第二断路器所连IOkV母线的相电压和线电压,在第一备自投内做重合闸过程判断,同时检测第一断路器与第二断路器的开关位置;(3)若步骤(2)中判别第一断路器所串联进线发生了重合闸过程或者第一断路器处于开位,则开放备自投方式2;若步骤(2)判别第二断路器所串联进线发生了重合闸过程或者第二断路器处于开位,则开放备自投方式1 ;所述备自投方式1为备自投发出命令断开第二断路器,合上第五断路器;所述备自投方式2为备自投发出命令断开第一断路器,合上第五断路器;(4)备自投方式1的启动条件为第二断路器所联母线无压无流,第一断路器所联母线有压,若备自投方式1处于开放状态且满足其启动条件,则备自投将合上第五断路器,断开第二断路器;备自投方式2的启动条件为第一断路器所联母线无压无流,第二断路器所联母线有压,若备自投方式2处于开放状态且满足其启动条件,则备自投将合上第五断路器,断开第一断路器;(5)备自投方式1或备自投方式2启动后,第一备自投发出动作信号,并在操作屏中显示动作信息。
2.根据权利要求1所述的基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法,其特征在于步骤(2)中对重合闸过程的判别包括以下步骤:1)检测第一断路器和第二断路器所联母线的线电压和相电压,三相完全无压时为无压状态,其他情况为有压状态;2)正常运行时第一断路器和第二断路器所联母线为有压状态,线路发生故障时保护动作,母线无压;有重合闸过程时,发生故障线路的断路器所联母线一定时间内将恢复有压,装置对无压持续的时间进行计算,当持续时间小于重合闸判断时间定值时,则判断为线路发生了重合间过程;若无压持续时间大于重合间判断时间定值或者没有恢复有压的过程时,则判断线路没有发生重合闸过程。
3.根据权利要求1所述的基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法,其特征在于步骤(2)中对第一断路器和第二断路器的开关位置进行检测,引入变低开关跳位开放备自投逻辑,以作为重合闸逻辑的补充。
4.根据权利要求1所述的基于重合闸信息的变电站备自投自适应投退方法,其特征在于同时对第一断路器和第二断路器所联母线进行重合闸过程判别,判据成立时开放其中一个备自投方式。
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