CN106374441A - 一种快速保护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速保护系统，包括三套相同的继电保护装置和至少一套三取二逻辑装置，每套继电保护装置分别与每套三取二逻辑装置相连且通过三取二逻辑装置进行保护动作出口，其特征在于，还包括与三取二逻辑装置数量相同的快速保护模块，所述快速保护模块从合并单元提取设定的若干个快速保护对应的电气量参数，当电气量参数满足至少一个快速保护的判定条件时，则进行保护动作出口。优选，所述三取二逻辑装置和快速保护模块均为两套。综合考虑继电保护系统的性能与成本，避免故障时保护动作延时或增加保护系统负载率的问题，提高保护系统的速动性、可靠性和稳定性。

Description

一种快速保护系统
技术领域
本发明涉及一种快速保护系统。
背景技术
目前，电气工程技术领域中使用的继电保护系统配置方案基本为双套冗余配置和三重化三取二配置的原则，随着电工技术的发展，电力系统的电压等级更高、容量更大，新技术的更多应用以及电网更灵活多变的配置与结构，对保护系统的可靠性、速动性提出了更高的要求。
常规双套冗余配置的继电保护系统，其每套中的启动元件和保护元件分别由独立的采样单元输入，由于保护系统接入的信号较多，造成采样单元的数量增多，从而增加了投资。而每套装置中的两种元件，同时对全部保护逻辑进行计算，增加了装置的负载率，降低了可靠性。
采用三套保护三取二的原则，由保护逻辑检测到故障后发出动作信号，再由三取二逻辑判断该动作信号是否出口，可以保证保护动作可靠性，减少采样设备的冗余度。但保护动作到出口间增加了选择逻辑，且信号传递通过装置间通讯来完成，因此检测出故障到系统出口的时间有所影响，在发生严重故障时，故障电流或电压变化速率更快，容易损坏系统或设备等。
为满足快速保护性能的要求，需整体改善设备的性能，提高保护计算速度以及装置间信号传输速度，对硬件的要求也随之提高。单纯提高逻辑运算的速度和通讯传输速度，除芯片等本身处理能力外，还需考虑所有外围电路的配合以及散热等因素，增加成本，且长时间高负荷的运转也会增加保护系统的故障率。
因此，需要针对保护的特点，制定一种更为有效的快速保护系统，能够在现有保护系统的前提下，兼顾设备成本、装置性能、动作可靠性和速动性，满足实际功能的需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种快速保护系统，综合考虑继电保护系统的性能与成本，避免故障时保护动作延时或增加保护系统负载率的问题，提高保护系统的速动性、可靠性和稳定性。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种快速保护系统，包括三套相同的继电保护装置和至少一套三取二逻辑装置，每套继电保护装置分别与每套三取二逻辑装置相连且通过三取二逻辑装置进行保护动作出口，其特征在于，还包括与三取二逻辑装置数量相同的快速保护模块，所述快速保护模块从合并单元提取设定的若干个快速保护对应的电气量参数，当电气量参数满足至少一个快速保护的判定条件时，则进行保护动作出口。
优选，所述三取二逻辑装置和快速保护模块均为两套。
优选，设定的若干个快速保护包括直流线路保护、直流母线保护、换流器过流保护和换流器差动保护。
优选，所述快速保护模块包括保护逻辑和启动逻辑：
所述保护逻辑用于根据提取的电气量参数判定系统是否符合快速保护的逻辑，所述启动逻辑用于根据提取的电气量参数判定系统是否符合快速保护的启动条件；
当保护逻辑和启动逻辑同时符合时，则进行保护动作出口。
本发明的有益效果是：
第一、三取二逻辑装置和快速保护模块可独立动作出口，其中，针对常见的严重故障配置了快速保护模块，提高保护系统速动性、可靠性和稳定性。
第二、综合考虑改善保护系统的性能与成本，避免故障时保护动作延时或增加保护系统负载率的问题。
在现有保护系统的前提下，兼顾设备成本、装置性能、动作可靠性和速动性，满足实际功能的需求，适用于交直流保护系统。
附图说明
图1是本发明一种快速保护系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种快速保护系统，如图1所示，包括三套相同的继电保护装置和至少一套三取二逻辑装置，一般的，如图1所示，所述三取二逻辑装置为两套，即采用双重化设置，每套继电保护装置分别与每套三取二逻辑装置相连，当有两套继电保护装置输出一致时，则三取二逻辑装置进行保护动作出口，即输出保护动作。当三套继电保护装置即使有一个发生故障整个系统也可以正常工作。
快速保护系统还包括与三取二逻辑装置数量相同的快速保护模块，当三取二逻辑装置为两套时，快速保护模块也为两套。快速保护模块是实现快速保护的核心，具体为：
所述快速保护模块从合并单元提取设定的若干个快速保护对应的电气量参数，当电气量参数满足至少一个快速保护的判定条件时，则进行保护动作出口。其中，继电保护装置与快速保护模块可以分别从不同的合并单元采集电气量数据，或从相同的合并单元不同的出口采集电气量数据。
如图1所示，所述快速保护模块包括保护逻辑和启动逻辑：所述保护逻辑用于根据提取的电气量参数判定系统是否符合快速保护的逻辑，所述启动逻辑用于根据提取的电气量参数判定系统是否符合快速保护的启动条件。两部分逻辑使用与的关系，即当保护逻辑和启动逻辑同时符合时，则进行保护动作出口。
一般的，针对常见的严重故障配置了快速保护模块，可以提前设定好常见的严重故障(也即快速保护)对应的电气量参数，比如，可以提前设定好直流线路保护、直流母线保护、换流器过流保护和换流器差动保护等对应的电气量参数，快速保护模块仅提取相关的电气量参数并进行保护逻辑和启动逻辑运算，当同时符合条件时，则立即动作出口，例如，快速启动逻辑中直流线路保护动作了，快速保护逻辑中也是直流线路保护动作，则二者相与之后，动作出口。跟传统的三取二逻辑装置判定相比，可大大减少运算时间，提高保护系统速动性、可靠性和稳定性，避免故障时保护动作延时或增加保护系统负载率的问题。
需说明的是：快速保护较多，本文仅列了最主要的几个，可根据实际需要自行设定，对于同一种保护有可能各家编写的程序会不一样，其目的是为了实现快速保护。
其中，所述快速保护模块配置独立的逻辑板卡嵌入在三取二逻辑装置中，或者，所述快速保护模块作为部分逻辑模块嵌入在三取二逻辑装置中。
本发明的有益效果是：
第一、三取二逻辑装置和快速保护模块可独立动作出口，其中，针对常见的严重故障配置了快速保护模块，提高保护系统速动性、可靠性和稳定性。
第二、综合考虑改善保护系统的性能与成本，避免故障时保护动作延时或增加保护系统负载率的问题。
在现有保护系统的前提下，兼顾设备成本、装置性能、动作可靠性和速动性，满足实际功能的需求，适用于交直流保护系统。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种快速保护系统，包括三套相同的继电保护装置和至少一套三取二逻辑装置，每套继电保护装置分别与每套三取二逻辑装置相连且通过三取二逻辑装置进行保护动作出口，其特征在于，还包括与三取二逻辑装置数量相同的快速保护模块，所述快速保护模块从合并单元提取设定的若干个快速保护对应的电气量参数，当电气量参数满足至少一个快速保护的判定条件时，则进行保护动作出口。
2.根据权利要求1所述的一种快速保护系统，其特征在于，所述三取二逻辑装置和快速保护模块均为两套。
3.根据权利要求2所述的一种快速保护系统，其特征在于，设定的若干个快速保护包括直流线路保护、直流母线保护、换流器过流保护和换流器差动保护。
4.根据权利要求1所述的一种快速保护系统，其特征在于，所述快速保护模块包括保护逻辑和启动逻辑：
所述保护逻辑用于根据提取的电气量参数判定系统是否符合快速保护的逻辑，所述启动逻辑用于根据提取的电气量参数判定系统是否符合快速保护的启动条件；
当保护逻辑和启动逻辑同时符合时，则进行保护动作出口。
5.根据权利要求2所述的一种快速保护系统，其特征在于，所述快速保护模块配置独立的逻辑板卡嵌入在三取二逻辑装置中。
6.根据权利要求2所述的一种快速保护系统，其特征在于，所述快速保护模块作为部分逻辑模块嵌入在三取二逻辑装置中。
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