CN104934951B - 快速恢复系统供电的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开快速恢复系统供电的方法包括如下步骤:通过重合闸功能模块将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时;所述两个时间并行判断,实现快速重合闸,并将重合闸命令发送到启动备自投模块;通过启动备自投模块对系统故障及运行情况进行判断,在判断出重合闸失败后,发送启动备自投命令给备自投模块;备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投逻辑,合备用电源,快速恢复系统供电。本发明还公开了快速恢复系统供电的装置。本发明可在电网中发生故障、开关跳闸后,实现快速重合闸,提高重合闸成功的几率。在判出重合闸失败时,直接启动备自投,快速恢复系统供电。

Description

快速恢复系统供电的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统中快速恢复系统供电的方法及装置。
背景技术
[0002] 电力系统输电线路中发生故障时,线路保护装置判出故障后迅速跳开线路开关, 隔离故障,然后进行重合闸判别。若为瞬时性故障,则重合成功恢复系统供电;若为永久性 故障,则再次跳开开关并闭锁重合闸,由备用电源自投装置(简称为备自投装置)合备用电 源,恢复系统供电。
[0003] 常规重合闸判别方法如图1所示。图1中重合闸延时需要同时考虑开关息弧去游离 时间,以及同期、无压判别的防抖时间,两者取大值,该定值整定的往往较长,一般为0.6〜 1.5S之间。对于小水电或新能源电源较多的小系统,故障跳闸后易形成孤网,其重合闸面临 如下问题,导致即使发生的是瞬时性故障,常规的重合闸检无压或检同期判别方法成功率 也较低:
[0004] 1)检无压合闸:若局部孤网内的发电机出力比负荷小且不平衡量较大,局部孤网 不能维持稳定运行,但孤网仍能运行较长时间,检无压条件不满足,需等局部孤网被拖垮后 才能重合,由于残压消失时间很长,可能超过了装置的整组时间,导致检无压合闸不成功。
[0005] 2)检同期合闸:若故障后局部孤网的发电功率与负荷相差较大,则孤网和主网频 差可能在较短的时间内达到较大的值,重合闸延时越长,孤网和主网的频差就会滑开越大, 导致检同期合闸不成功。若故障后局部孤网和主网的频差稳定在某一范围,孤网和主网频 率会周期性的出现一段同期时段,但常规的重合闸延时较长,往往大于这段同期时段,造成 检同期合闸无法有效利用该段同期时段进行成功合闸。
[0006] 常规重合闸与备自投装置之间是通过延时来进行配合。如图2所示,备自投经过一 个可整定的延时后(按照躲过保护装置的跳闸时间与重合闸时间之和整定),合备用电源。 这个时间往往较长,可能无法满足快速恢复系统供电的要求。
发明内容
[0007] 本发明的目的,在于提供快速恢复系统供电的方法及装置,通过改进重合闸方案, 以及重合闸和备自投的启动关系,可在电网中发生故障、开关跳闸后,快速重合闸,提高重 合闸成功率。在判出重合闸失败时,直接启动备自投,快速恢复系统供电。
[0008] 为了达成上述目的,本发明的解决方案是:快速恢复系统供电的方法,其特征在于 包括如下步骤:
[0009] (1)通过重合闸功能模块将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时;所 述两个时间并行判断,实现快速重合闸,并将重合闸命令发送到启动备自投模块;
[0010] (2)通过启动备自投模块对系统故障及运行情况进行判断,在判断出重合闸失败 后,发送启动备自投命令给备自投模块;
[0011] (3)备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投逻辑,合 备用电源,快速恢复系统供电;
[0012]进一步的,所述重合闸功能模块和启动备自投模块可以集成在保护装置中,也可 以分别单独应用于重合闸装置;备自投模块可以单独应用于备自投装置,也可以和重合闸 功能模块、启动备自投模块集成于同一个装置。如集中式装置。
[0013] 进一步的,所述步骤⑴中:将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时, 两个时间的整定原则不同:延时1考虑重合闸检定方式防抖确认时间,延时2考虑开关息弧 去游离时间,将延时2定义为开关允许合闸时间;这两个时间并行判断,均满足条件后发送 重合闸命令。
[0014] 进一步的,所述步骤⑵中所述重合闸失败的判别方法包含:重合闸未充电情况下 保护跳闸、重合闸于永久性故障、重合闸启动后收到闭锁重合闸彳言号、重合闸启动后判出永 久性故障和重合闸启动后超过重合阐开放时间未重合;以及各种己知公开技术的重合阐失 败判别方法;重合闸功能退出时,不判为重合阐失败,不发启动备自投命令。
[0015] 进一步的,所述步骤(3)中:备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直 接启动备自投逻辑;对接收到的启动备自投命令可进行短时间的防抖确认,以提高可靠 性,;同时保留常规备自投延时配合逻辑,若备自投模块在备自投延时定值范围内未收到启 动备自投命令,则在备自投延时定值计时满足后按照常规备自投逻辑启动备自投逻辑。
[0016] 为了达成上述目的,本发明的另一种解决方案是:快速恢复系统供电的装置,其特 征在于包括如下功能模块:
[0017] (1)重合闸功能模块:用于将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,所 述两个时间并行判断,实现快速重合闸,并将重合闸命令发送到启动备自投模块;
[0018] (2)启动备自投模块:用于系统故障及运行情况进行判断,在判断出重合闸失败 后,发送启动备自投命令给备自投模块;
[0019] (3)备自投模块:备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备 自投逻辑,合备用电源,快速恢复系统供电。
[0020] 进一步的,重合闸功能模块和启动备自投模块可以集成在保护装置中,也可以分 别单独应用于重合闸装置;备自投模块可以单独应用于备自投装置,也可以和重合闸功能 模块、启动备自投模块集成于同一个装置。如集中式装置。
[0021] 进一步的,重合闸功能模块将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时, 两个时间的整定原则不同:延时1考虑重合闸检定方式防抖确认时间,延时2考虑开关息弧 去游离时间,将延时2定义为开关允许合闸时间;这两个时间并行判断,均满足条件后发送 重合闸命令。
[0022] 进一步的,所述重合闸失败的判别方法包含:重合闸未充电情况下保护跳闸、重合 闸于永久性故障、重合闸启动后收到闭锁重合闸信号、重合闸启动后判出永久性故障和重 合闸启动后超过重合闸开放时间未重合;以及各种己知公开技术的重合闸失败判别方法; 重合闸功能退出时,不判为重合闸失败,不发启动备自投命令。
[0023]进一步的,所述备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自 投逻辑;对接收到的启动备自投命令可进行短时间的防抖确认,以提高可靠性;同时保留常 规备自投延时配合逻辑,若备自投模块在备自投延时定值范围内未收到启动备自投命令, 则在备自投延时定值计时满足后按照常规备自投逻辑启动备自投逻辑。
[0024] 本发明的有益效果是:可以加快电力系统,特别是有小水电或其它新能源电源的 电力系统发生故障后重合闸的速度,提高重合闸成功的几率。当判出重合闸失败时,直接启 动备自投,无需经延时定值配合,快速恢复系统供电,提高了系统的供电可靠性。
附图说明
[0025] 图1是常规重合闸逻辑判断示意图;
[0026] 图2是常规备自投逻辑示意图;
[0027] 图3是本发明实施的方案示意图。
[0028] 图4是本发明实施的重合闸功能模块中的重合闸逻辑判断示意图。
具体实施方式
[0029] 实施例1
[0030] 本发明提供快速恢复系统供电的方法,为了更好地了解本发明的技术内容,特举 具体实施例并配合附图说明如下。
[0031] 如图3和图4所示,本快速恢复系统供电的方法,包括如下步骤:
[0032] (1)通过重合闸功能模块将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时;所 述两个时间并行判断,实现快速重合闸,并将重合闸命令发送到启动备自投模块;
[0033] (2)通过启动备自投模块对系统故障及运行情况进行判断,在判断出重合闸失败 后,发送启动备自投命令给备自投模块;
[0034] (3)备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投逻辑,合 备用电源,快速恢复系统供电;
[0035] 作为优选方案,所述重合闸功能模块和启动备自投模块可以集成在保护装置中, 也可以分别单独应用于重合闸装置;备自投模块可以单独应用于备自投装置,也可以和重 合闸功能模块、启动备自投模块集成于同一个装置。如集中式装置。
[0036] 所述步骤⑴中:将重合阐延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,两个时间的 整定原则不同:延时1考虑重合闸检定方式防抖确认时间,延时2考虑开关息弧去游离时间, 将延时2定义为开关允许合闸时间;这两个时间并行判断,均满足条件后发送重合闸命令。 [0037]所述步骤⑵中所述重合闸失败的判别方法包含:重合闸未充电情况下保护跳闸、 重合闸于永久性故障、重合闸启动后收到闭锁重合闸信号、重合闸启动后判出永久性故障 和重合闸启动后超过重合闸开放时间未重合;以及各种已知公开技术的重合闸失败判别方 法;重合闸功能退出时,不判为重合闸失败,不发启动备自投命令。
[0038]所述步骤(3)中:备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备 自投逻辑;对接收到的启动备自投命令可进行短时间的防抖确认,以提高可靠性,;同时保 留常规备自投延时配合逻辑,若备自投模块在备自投延时定值范围内未收到启动备自投命 令,则在备自投延时定值计时满足后按照常规备自投逻辑启动备自投逻辑。
[0039]本实施例1中采用了如下功能模块:(1)重合闸功能模块;(2)启动备自投模块;(3) 备自投模块。
[0040]首先,重合闸功能模块将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,两个 时间的整定原则不同:延时1考虑重合闸方式(如重合闸同期条件、重合闸无压条件)防科石角 认时间,延时2考虑开关允许合闸时间(考虑开关息弧去游离时间等)。两个时间独立计时, 并行判断,均满足条件后发送重合闸命令,实现快速重合闸,并将重合闸命令发送到启动备 自投模块。具体逻辑如图4所示。
[0041]下面举例说明本发明重合闸功能模块的实施效果。
[0042] 考虑开关允许合闸时间为0.8S,重合闸方式防抖确认时间20ms,则常规方案重合 闸时间一般整定为0.8S。
[0043] 1)故障后的孤网与主网保持同步,则常规重合闸方法和本发明所述重合闸方法均 0.8S后重合。
[0044] 2)故障后的孤网与主网频率滑开,假设0 • 8s内重合闸方式一直未能满足,本发明 所述重合闸方法在经〇 • 8s后,只要满足重合闸方式,经20ms延时确认可重合成功,将孤网拉 入同步。而常规重合闸方法在经〇. 8s后,必须要使重合闸方式持续满足0.8s才能进行重合, 而对于频率滑差较大的孤网来说,要使重合闸方式持续满足0.8s这往往是很困难的,故常 规重合闸几乎无法重合或重合较慢。
[0045]其次,启动备自投模块对系统故障或运行情况进行判断,在判断出重合闸失败后, 发送启动备自投命令给备自投模块。启动备自投模块中的重合闸失败的判别方法包含:重 合闸未充电情况下保护跳闸、重合闸于永久性故障、重合闸启动后收到闭锁重合闸信号、重 合闸启动后判出永久性故障、重合闸启动后超过重合闸开放时间未重合、以及各种已知公 开技术的重合闸失败判别方法。重合闸功能退出时,不判为重合闸失败,不发启动备自投命 令。
[0046]备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投逻辑,合备用 电源,从而快速恢复系统供电。为提高可靠性,对接收到的启动备自投命令可进行短时间的 防抖确认。同时,保留常规备自投延时配合逻辑,若备自投模块在备自投延时定值范围内未 收到启动备自投命令,则在备自投延时定值计时满足后按照常规备自投逻辑启动备自投逻 辑。
[0047]重合闸功能模块和启动备自投模块可以集成在保护装置中,也可以单独应用于重 合闸装置。备自投模块可以单独应用于备自投装置,也可以和重合闸功能模块、启动备自投 模块集成于同一个装置,如集中式装置。
[0048]下面举例说明本发明启动备自投和备自投功能模块的实施效果。
[0049]常规备自投投入时间一般整定为3S,设定重合闸开放时间为3S。
[0050] 1)保护装置跳闸后,若0 • 8S重合闸时间内收到任何闭锁重合闸信号,则本发明所 述启动备自投模块立即发送启动备自投命令给备自投模块,启动备自投逻辑。即本发明所 述方法可在<0.8S时间内快速启动备自投,而常规备自投需等待3S才能启动备自投。
[0051] 2)保护装置跳闸后,若0 • SS重合闸时间内能判出永久性故障,闭锁自身重合闸,则 本发明所述启动备自投模块立即发送启动备自投命令给备自投模块,启动备自投逻辑。即 本发明所述方法可在矣0.SS时间内快速启动备自投,而常规备自投需等待3S才能启动备自 投。
[0052] 3)保护装置跳闸后,0.SS重合闸,但重合于永久性故障,保护装置加速跳闸(50〜 100ms内),本发明所述启动备自投模块立即发送启动备自投命令给备自投模块,启动备自 投逻辑。即本发明所述方法可在0 • 8S+ (50〜100ms)时间内快速启动备自投,而常规备自投 需等待3S才能启动备自投。
[0053] 4)保护装置跳闸后,3S内因为重合条件始终不满足,而重合不成功。备自投装置闭 锁保护装置重合闸,启动备自投。在此最不利情况下,本发明实施效果等同常规备自投方 案。
[0054] 实施例2
[0055] 参见图3和图4,本快速恢复系统供电的装置,包括如下功能模块:
[0056] (1)重合闸功能模块:用于将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,所 述两个时间并行判断,实现快速重合闸,并将重合闸命令发送到启动备自投模块;
[0057] (2)启动备自投模块:用于系统故障及运行情况进行判断,在判断出重合闸失败 后,发送启动备自投命令给备自投模块;
[0058] (3)备自投模块:备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备 自投逻辑,合备用电源,快速恢复系统供电。
[0059] 作为优选方案,重合闸功能模块和启动备自投模块可以集成在保护装置中,也可 以分别单独应用于重合闸装置;备自投模块可以单独应用于备自投装置,也可以和重合闸 功能模块、启动备自投模块集成于同一个装置。如集中式装置。
[0060] 重合闸功能模块将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,两个时间的 整定原则不同:延时1考虑重合闸检定方式防抖确认时间,延时2考虑开关息弧去游离时间, 将延时2定义为开关允许合闸时间;这两个时间并行判断,均满足条件后发送重合闸命令。 [0061]所述重合闸失败的判别方法包含:重合闸未充电情况下保护跳闸、重合闸于永久 性故障、重合闸启动后收到闭锁重合闸信号、重合闸启动后判出永久性故障和重合闸启动 后超过重合闸开放时间未重合;以及各种已知公开技术的重合闸失败判别方法;重合闸功 能退出时,不判为重合闸失败,不发启动备自投命令。
[0062]所述备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投逻辑;对 接收到的启动备自投命令可进行短时间的防抖确认,以提高可靠性;同时保留常规备自投 延时配合逻辑,若备自投模块在备自投延时定值范围内未收到启动备自投命令,则在备自 投延时定值计时满足后按照常规备自投逻辑启动备自投逻辑。
[0063] 其他部分与实施例1相同,不再详述。
[0064]综上,本发明通过上述方案的实施,可以加快电力系统,特别是有小水电或其它新 能源电源的电力系统发生故障后重合闸的速度,提高重合闸成功的几率。当重合闸失败时, 直接启动备自投,无需经延时定值配合,快速恢复系统供电,提高了系统的供电可靠性。 [0065]以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是 按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围 之内。

Claims (10)

1. 快速恢复系统供电的方法,其特征在于包括如下步骤: (1) 通过重合闸功能模块将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时;所述两 个时间并行判断,两个延时均满足条件后发送重合闸命令,实现快速重合闸,并将重合闸命 令发送到启动备自投模块; (2) 通过启动备自投模块对系统故障及运行情况进行判断,在判断出重合闸失败后,发 送启动备自投命令给备自投模块; (3) 备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投逻辑,合备用 电源,快速恢复系统供电。
2. 如权利要求1所述的快速恢复系统供电的方法,其特征在于:所述重合闸功能模块和 启动备自投模块可以集成在保护装置中,也可以分别单独应用于重合闸装置;备自投模块 可以单独应用于备自投装置,也可以和重合闸功能模块、启动备自投模块集成于同一个装 置。
3. 如权利要求1或2所述的快速恢复系统供电的方法,其特征在于所述步骤(1)中:将重 合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,两个时间的整定原则不同:延时1考虑重合 闸检定方式防抖确认时间,延时2考虑开关息弧去游离时间,将延时2定义为开关允许合闸 时间;这两个时间并行判断,均满足条件后发送重合闸命令。
4. 如权利要求1或2所述的快速恢复系统供电的方法,其特征在于所述步骤(2)中所述 重合闸失败的判别方法包含:重合闸未充电情况下保护跳闸、重合闸于永久性故障、重合闸 启动后收到闭锁重合闸信号、重合闸启动后判出永久性故障和重合闸启动后超过重合闸开 放时间未重合;重合闸功能退出时,不判为重合闸失败,不发启动备自投命令。
5. 如权利要求1或2所述的快速恢复系统供电的方法,其特征在于所述步骤(3)中:备自 投模块对接收到的启动备自投命令可进行短时间的防抖确认,以提高可靠性;同时保留常 规备自投延时配合逻辑,若备自投模块在备自投延时定值范围内未收到启动备自投命令, 则在备自投延时定值计时满足后按照常规备自投逻辑启动备自投逻辑。
6. 快速恢复系统供电的装置,其特征在于包括如下功能模块: (1) 重合闸功能模块:用于将重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,所述两 个时间并行判断,两个延时均满足条件后发送重合闸命令,实现快速重合闸,并将重合闸命 令发送到启动备自投模块; (2) 启动备自投模块:用于系统故障及运行情况进行判断,在判断出重合闸失败后,发 送启动备自投命令给备自投模块; (3) 备自投模块:备自投模块收到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投 逻辑,合备用电源,快速恢复系统供电。
7. 如权利要求6所述的快速恢复系统供电的装置,其特征在于:重合闸功能模块和启动 备自投模块可以集成在保护装置中,也可以分别单独应用于重合闸装置;备自投模块可以 单独应用于备自投装置,也可以和重合闸功能模块、启动备自投模块集成于同一个装置。
8. 如权利要求6或7所述的快速恢复系统供电的装置,其特征在于:重合闸功能模块将 重合闸延时分为延时1和延时2两个时间分别计时,两个时间的整定原则不同:延时1考虑重 合闸检定方式防抖确认时间,延时2考虑开关息弧去游离时间,将延时2定义为开关允许合 闸时间;这两个时间并行判断,两个延时均满足条件后发送重合闸命令。
9.如6或7所述的快速恢复系统供电的装置,其特征在于:所述重合闸失败的判别方法 包含:重合闸未充电情况下保护跳闸、重合闸于永久性故障、重合闸启动后收到闭锁重合闸 信号、重合闸启动后判出永久性故障和重合闸启动后超过重合闸开放时间未重合;重合闸 功能退出时,不判为重合闸失败,不发启动备自投命令。
10.如权利要求6或7所述的快速恢复系统供电的装置,其特征在于:所述备自投模块收 到启动备自投命令后,不经延时配合,直接启动备自投逻辑;对接收到的启动备自投命令可 进行短时间的防抖确认,以提高可靠性;同时保留常规备自投延时配合逻辑,若备自投模块 在备自投延时定值范围内未收到启动备自投命令,则在备自投延时定值计时满足后按照常 规备自投逻辑启动备自投逻辑。
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