CN102820642A - 母线保护的多种主接线运行方式自适应方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种母线保护的多种主接线运行方式自适应方法，分别定义母线主接线方式和联络开关间隔接线方式，引进联络开关正极性母线和负极性母线属性，将每个联络开关概括起来，统一模块处理。判断出各联络开关的运行方式，查出不同接线方式下的大小差。通过判断联络开关互联标志，调整联络开关间隔相关联的母线上各间隔的大小差电流计算，进而最终确认所有间隔的大小差电流计算。本发明的方法可通过软件实现母线不同主接线和运行方式下的母线保护差流计算自适应，占用极小的程序时间和代码空间，可靠的实现通用的上百种主接线和运行方式的母线保护，极大的方便了母线保护软件的版本控制和管理，简化了母线保护程序维护和应用。

Description

母线保护的多种主接线运行方式自适应方法

技术领域

本发明属电工技术领域，适用于完全电流差动保护，即根据基尔霍夫定律，区外故障时母线上所有元件的电流之和为0，区内故障时母线上所有元件的电流之和为故障电流，判断母线故障的母线保护方案。该母线保护方案，需根据不同的母线主接线，计算大、小差电流，以判断母线故障。 

背景技术

母线保护主接线方式，一种是母线接线不同，有双母线、单母线、单母线分段、单母三分段、双母线单分段(下母线分段)、双母线单分段(上母线分段)、双母线双分段(两面屏实现)等多种接线，一种是联络开关间隔的接线方式不同。母线接线方式和联络开关间隔的接线方式互相搭配可形成36种不同的主接线方式。然后再加上联络开关的分列、并列、互联等运行方式，可形成实际上百种不同的主接线运行方式。所以如何能自适应的实现不同母线主接线和运行方式，成为完全母线差动原理母线保护的一大难点。 

发明内容

本发明目的是为完全差动保护原理的母线差动保护，提供一种根据不同的母线主接线和运行方式，计算大、小差回路电流的自适应方法。通过这种方法可以自适应完成现有母线通用的大部分主接线和常用运行方式。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案： 

首先，需要根据实际母线主接线情况设置母线主接线方式： 

一、母线主接线方式设置 

1）母线接线方式设置，有0～6种设置方式，具体含义如下： 

0,双母线（装置默认） 

1,单母线 

2,单母线分段 

3,单母三分段 

4,双母线单分段(下母线分段) 

5,双母线单分段(上母线分段) 

6,双母线双分段(两面屏实现) 

2）母线段数，根据具体的母线数从1、2、直至最大母线数按顺序排列设置，0无意义。 

3）1母刀闸强制设置，按十六进制数进行设置，bit0-23对应母线支路1-24。 

4）2母刀闸强制设置，按十六进制数进行设置，bit0-23对应母线支路1-24。 

5）3母刀闸强制设置，按十六进制数进行设置，bit0-23对应母线支路1-24。 

若还有母线，可再继续定义强制设置。 

对于不同的母线主接线，在完全电流差动保护原理中，一般是母线上所有间隔都计入大差，大差电流用于判别是区内故障还是区外故障。小差计算是有几段母线就设置几段小差，各间隔根据刀闸计入不同母线小差，由小差来选择母线。对于固定接线的，间隔按照各母线刀闸强制设置定义计入母线的小差。对于双母单分段，短母线上间隔的需要根据相应母线刀闸强制设置，再与上该间隔的刀闸计入短母线小差。 

母线运行方式自适应的一个难点是在联络开关电流该怎样计入小差。联络开关间隔的接线方式多样，有母联兼旁路、旁路兼母联等，连接的母线也不同，需要计入不同的母线小差。 

本发明再如下分别设置定义每个联络开关间隔： 

二、联络开关间隔接线方式设置 

1）联络开关接线方式设置，有0～6种设置方式，具体含义如下： 

0,专用母联 

1,母联兼旁路，正极性母线带旁 

2,母联兼旁路，负极线母线带旁 

3,旁路兼母联，跨条接正极性母线 

4,旁路兼母联，跨条接负极线母线 

5,H型接线 

6,分段(只连接一段母线) 

2）联络开关间隔编号，根据联络开关间隔的具体间隔数从1、2、直到最大单元数按顺序排列设置，0代表无。 

3）联络开关正极性母线编号设置，根据和联络开关相连的正极性母线具体从1开始，依次按2、3等母线编号设置，0代表无。 

4）联络开关负极性母线编号设置，根据和联络开关相连的负极性母线具体从1开始，依次按2、3等母线编号设置，0代表无。 

每个联络开关都分别连接2段母线，1段母线是正极性，该联络开关的电流应当是加入该段母线的小差；另1段母线是负极性，应当是该段母线的小差减去该联络开关的电流。每个联络开关虽然连接的母线不同，但一定是一个正极性，一个负极性，这样每个联络开关的属性就相同了。只要预先定义好每个联络开关的实际正极性和负极性母线的编号，就最终能和实际的母线小差电流关联。对于双母双分段接线，一般是以分段为界两套母线保护分别保护一部分， 这样对于一套母线保护装置来说，分段就只连接了一段母线。这样联络开关和分段属性就要允许只有一段正极性母线，负极性母线没有的情况。 

通过引进正极性母线，和负极性母线属性，就能将每个联络开关概括起来，统一一个模块，每个联络开关实际应用时，将正极性母线和负极性母线实际定义就可以了。 

本发明的这种方法，极大便利了和自适应了联络开关相关运行方式的设置处理。例如双母单分段1、2、3段母线，左右两个联络开关都是母联兼旁路接线，但2、3两个短母线的编号不同，这样当1、2母母联做旁路时，联络开关的电流就应该只计入2母；1、3母母联做旁路时，联络开关的电流就应该只计入3母，判断和计入电流的方式实际又是统一的。这样若分别还以实际母线编号来考虑，就要分别2、3母处理，联络开关的模块没办法统一。但若引入正负极性母线的概念，若定义1母为正极性母线，那2、3母就分别是联络开关1和联络开关2的负极性母线，在负极性母线刀闸合，且跨条也合的情况下，母联就是做旁路，而且此时联络开关的电流只计入负极性母线。这样联络开关的接线处理判断模块就可以统一了。最后实际配置使用联络开关时，只需要将联络开关1的负极性母线定义是2母，那么统一模块判断联络开关电流怎样计入负极性母线，也就实际怎样将联络开关1计入2母母线了。 

本发明的这种方法，应用于大差动作跳联络开关逻辑上，也能充分发挥自适应统一逻辑判别的作用。双母单分段接线等多个联络开关的接线，在大差动作跳联络开关逻辑故障时，选择哪个联络开关动作也是非常繁杂的。每个联络开关的连接的母线编号不尽相同，逻辑判别时，需要一个个判别，逻辑不仅繁杂还容易出错。引入正极性和负极性母线概念后，每个联络开关都连接正极性 和负极性的母线，逻辑就能统一处理。 

在统一的联络开关方式处理模块中，本发明先判断出联络开关的运行方式，然后再根据不同接线方式设置字，就可以明确联络开关电流该如何计入正极性母线和负极性母线。将各种不同接线方式下联络开关电流计入大小差电流的可能全部罗列出来后，再用本发明索引表格查出不同接线方式下如何计入大小差电流。索引表格如下： 

表格1联络开关运行方式系数索引总表 

注：表格中的X代表0或1都可以的情况。 

最后，再根据联络开关互联情况，调整和联络开关相关联的母线上其他所有间隔的差流计算，确定母线上各间隔如何计入大小差电流。这样就实现了母线各主接线各种运行方式下，母线差动保护自适应计算母线大小差差流。 

本发明的有益效果：本发明的方法可通过软件实现母线不同主接线和运行方式下的母线保护差流计算自适应，占用极小的程序时间和代码空间。应用这 个方法，一个版本软件通过参数设置，可以可靠的实现通用的上百种主接线和运行方式的母线保护。极大的方便了母线保护软件的版本控制和管理，简化了母线保护实际工程应用时的母线保护程序维护和应用。 

附图说明

图1是母线主接线运行方式判别模块总流程图； 

图2是联络开关运行方式判别模块分流程图； 

图3是互联调整差流计算模块分流程图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方法。 

1、本发明采用两类型设置母线主接线方式，先根据实际的母线接线方式设置： 

1）母线的主接线方式需要设置：母线接线方式设置（双母线（装置默认）、单母线、单母分段、单母三分段、双母单分段下母线分段、双母单分段上母线分段、双母双分段两面屏实现）、母线段数设置（0、1、2～最大母线数）、1母刀闸强制设置、2母刀闸强制设置、3母刀闸强制设置等各母线刀闸强制设置。 

2）各联络开关的接线方式设置，按最大化联络开关数设置，没用到的联络开关都设置0，代表该联络开关没用到：联络开关接线方式设置（专用母联、母联兼旁路正极性母线带旁、母联兼旁路负极线母线带旁、旁路兼母联跨条接正极性母线、旁路兼母联跨条接负极性母线、H型接线、分段只连接一段母线）、联络开关间隔编号（具体的间隔数1、2～最大单元数，0代表无）、联络开关正极性母线编号设置（1、2、3 等母线编号，0代表无）、联络开关负极性母线编号设置（1、2、3等母线编号，0代表无）。 

2、本发明图1母线主接线运行方式判别模块总流程图说明了整个自适应方法的流程。设置后，根据母线的主接线方式设置计入除联络开关外各间隔的大小差流。首先母线上所有间隔都计入大差，大差电流用于判别是区内故障还是区外故障。再有几段母线就设置几段小差，由小差来选择故障母线。 

对于双母线、双母双分段等接线各间隔根据其母线刀闸开入状态计入不同母线小差； 

对于单母线、单母分段、单母三分段等固定接线的，间隔按照各母线刀闸强制设置定义计入各母线的小差； 

对于双母单分段接线，短母线上间隔的需要根据相应母线刀闸强制设置，再与上该间隔的短母线刀闸开入状态计入短母线小差，长母线上间隔仍根据各间隔长母线刀闸开入状态计入长母线小差。 

这样除联络开关外母线上所有间隔如何计入小差都确定了。 

3、本发明再根据各联络开关的接线方式设置先将各联络开关间隔的正负极性的母线小差和设定的实际联络开关间隔的实际母线编号的小差关联，确定相关关系。图2联络开关运行方式判别模块流程图，详细显示了联络开关小差计入的确定流程。先根据联络开关的互联软硬压板或跨条是否合，以及该联络开关连接的母线上间隔的刀闸开入判断该联络开关是否有互联，明确该联络开关的互联状态；再进入联络开关的分列、并列运行状态判别模块，明确该联络开关的分列状态；再读入该联络开关的刀闸和跨条接点状态，就明确了该联络开关的运行状态。结合之前的联络开关的设置，输入到表1联络开关运行方式系 数索引总表，就可以查出该联络开关如何计入正负极性母线的小差及大差电流。再根据最早确认的和实际母线的关联关系，就最终确认了联络开关的大小差电流计入。 

4、本发明再根据联络开关之前确认的互联状态，调整和联络开关相关联的母线上其他所有间隔的差流计算，图3互联调整差流计算模块分流程图，详细说明了各主接线不同情况下互联差流需要重新调整的情况。这样就确定了母线各间隔上如何计入大小差电流。实现了各主接线各种运行方式下，母线差动保护自适应计算母线大小差差流。 

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种母线保护的多种主接线运行方式自适应方法，其特征是：包括下列步骤：

1）分别定义母线主接线方式中的母线主接线方式、母线段数，各母线刀闸强制设置；分别设置联络开关间隔接线方式中的联络开关接线方式、间隔编号、正极性母线编号和负极性母线编号；

2）引进联络开关正极性母线和负极性母线属性，将每个联络开关概括起来，统一处理；

3）判断出各联络开关的运行方式，根据接线和运行方式从索引表中查出该接线方式下的大小差电流；

4）通过判断联络开关互联标志，调整联络开关间隔相关联的母线上各间隔的大小差电流计算，进而最终确认所有间隔的大小差电流计算。

2.由权利要求1所述的母线保护的多种主接线运行方式自适应方法，其特征是：所述母线主接线方式设置：

1） 母线接线方式设置，有0～6种设置方式，具体含义如下：

0   ,          双母线（装置默认）

1   ,          单母线

2   ,          单母线分段

3   ,          单母三分段

4   ,          双母线单分段(下母线分段)

5   ,          双母线单分段(上母线分段)

6   ,          双母线双分段(两面屏实现)

2） 母线段数，根据具体的母线数从1开始，直到最大母线数按顺序排列设置，0无意义；

3） 1母刀闸强制设置，按十六进制数进行设置，bit0-23对应母线支路1-24；

   2母刀闸强制设置，按十六进制数进行设置，bit0-23对应母线支路1-24；

3母刀闸强制设置，按十六进制数进行设置，bit0-23对应母线支路1-24；

若还有母线，可再继续定义强制设置。

3.由权利要求1所述的母线保护的多种主接线运行方式自适应方法，其特征是：

所述设置联络开关间隔接线方式：

1） 联络开关接线方式设置，有0～6种设置方式，具体含义如下：

0   ,          专用母联

1   ,          母联兼旁路，正极性母线带旁

2   ,          母联兼旁路，负极线母线带旁

3   ,          旁路兼母联，跨条接正极性母线

4   ,          旁路兼母联，跨条接负极线母线

5   ,          H型接线

6   ,          分段(只连接一段母线)

2） 联络开关间隔编号，根据联络开关间隔的具体间隔数从1开始直到最大单元数按顺序排列设置，0代表无；

3） 联络开关正极性母线编号设置，根据和联络开关相连的正极性母线，从1开始进行正母线顺序编号设置，0代表无；

4） 联络开关负极性母线编号设置，根据和联络开关相连的负极性母线，从1开始进行负母线顺序编号设置，0代表无。

4.由权利要求1所述的母线保护的多种主接线运行方式自适应方法，其特征是：引进正极性母线和负极性母线属性，每个母联连接的母线不同，但每个母联的属性均相同，均连接一个正极性和一个负极性；每个母联都分别连接两段母线，一段母线是正极性，该母联的电流是加入该段母线的小差；另一段母线是负极性，是该段母线的小差减去该母联的电流。

5.由权利要求1所述的母线保护的多种主接线运行方式自适应方法，其特征是：统一处理的步骤为：通过统一的母联方式处理模块，将各种不同接线方式下母联电流计算小差的可能性全部罗列出来，建立一个联络开关运行方式系数索引表，根据接线和运行方式从索引表中查出不同接线方式下的大小差电流。

Images