CN106786421A - 基于110kv手拉手供电模式下的继电保护配置系统和控制方法 - Google Patents

基于110kv手拉手供电模式下的继电保护配置系统和控制方法 Download PDF

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陈东
顾黎强
帅志飞
周阮瑜
潘晨亮
周元祺
吴泳英
盛佳蓉
黄明海
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Abstract

本发明公开一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，包含：第一220KV主变电站、第二220KV主变电站、第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站；第一220KV主变电站、第二220KV主变电站通过第一110KV出线和第二110KV出线电路连接；第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的两路110KV进线分别对应连接在第一110KV出线和第二110KV出线上。本发明结合常规运行方式和其特殊运行方式下的继电保护保护的整定原则，对自愈系统内继电保护定值进行了优化研究，得出了适用于110kV自愈系统的保护配置和整定的优化方案，解决了改接线模式特殊运行方式下的保护配合问题。

Description

基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统和控制 方法
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，具体涉及一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统和控制方法。
背景技术
智能电网是中国电网未来发展的方向。从配网直接服务于用户的特征来看，智能化配网建设保证了不间断可靠供电，并能向用户提供优质电能和优质服务及配网事故的自动隔离等功能。同时作为智能电网主要特征的自愈功能的实现离不开配电网的规划、继电保护配置和整定以及配网自动化能诸方面的协调配合工作。
配电网是电力系统中直接面向电力用户的部分，是保证供电质量、客户服务体验、提高电力系统经济效率的中心环节。随着智能电网技术的兴起以及用户对供电质量、供电可靠性要求的不断提高，具有自愈特征的智能高压配电网受到了广泛的关注和重视，自愈控制技术涵盖了控制保护领域和配电网自动化的许多新进展，是对传统配电自动化技术的延伸和实现配电网智能化的主要手段，是未来智能配电网发展的必然趋势。从用户的角度来看“自愈”使电网在发生故障时能够自动快速恢复供电，让居民和用户几乎感觉不到停电；整个过程不需要人工干预，全部由智能系统自动完成，而停电时间将从以往的2至3小时缩短至2分钟乃至几秒。
现有技术中的电网规划上仅满足负荷需求和供用电平衡，经济性、适用性考虑的多，安全性、可靠性考虑的少，相关技术标准低于国内外同类城市标准水平，从源头上造成电网存在诸如“假双回”、“串供”等结构性安全风险，留下事故隐患。因此，亟需深入研究电网接线模式、进行电网结构的优化，并研究其在各种运行方式下基于继电保护和自动装置的自愈功能。
发明内容
本发明提供一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统和控制方法，确保电网安全稳定运行。
为实现上述目的，本发明提供一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特点是，该系统包含：第一220KV主变电站、第二220KV主变电站、第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站；
上述第一220KV主变电站、第二220KV主变电站通过第一110KV出线和第二110KV出线电路连接；
上述第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的两路110KV进线分别对应连接在第一110KV出线和第二110KV出线上；
上述第一220KV主变电站和第二220KV主变电站电路连接第一110KV出线和第二110KV出线处分别设有距离和零流保护的断路器；
上述第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的两路110KV进线上分别设有过流和零流保护的断路器。
上述第一220KV主变电站包含：连接第一110KV出线和第二110KV出线的第一110K母线，连接第一110K母线的两路将220KV降压到110KV的第一主变电器，以及连接每路第一主变电器的断路器。
上述第二220KV主变电站包含：连接第一110KV出线和第二110KV出线的第二110K母线，连接第二110K母线的两路将220KV降压到110KV的第二主变电器，以及连接每路第二主变电器的断路器。
上述第二220KV主变电站的母线上还连接有若干用户降压变电器。
上述第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的两路110KV进线分别与第一110KV出线和第二110KV出线的连接点的前后设有断路器。
上述第一220KV主变电站、第二220KV主变电站、第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的母线上设有分段断路器，分段断路器位于两路进线之间。
上述第一220KV主变电站和第二220KV主变电站的母线上连接有母线负荷。
一种上述基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统的控制方法，其特点是，该方法包含：
当第一110KV变电站、或第二110KV变电站、或第三110KV变电站或输电线路上发生故障，则切断该故障发生点所在的输电线路两端的断路器；
当第一220KV主变电站或第二220KV主变电站的主变电器发生故障，则由未发生故障的220KV主变电站通过手拉手自愈系统向发生故障的220KV主变电站的母线负荷供电。
上述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统的控制方法，其特征在于，所述未发生故障的220KV主变电站的出线与110KV变电站时间配合，延时加一级差；
时间配合关系如式(1)：
其中：为串内各110KV变电站出线的后备时限；为电源另外一侧中压母线负荷出线的后备时限；△t取0.3s。
本发明一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统和控制方法和现有技术相比，其优点在于，本发明公开了110kV自愈系统的接线模式，并通过对上级保护限额、用户内部接线调研分析，结合常规运行方式和其特殊运行方式下的继电保护保护的整定原则，对自愈系统内继电保护定值进行了优化研究，最后进行了实例的计算和分析，得出了适用于110kV自愈系统的保护配置和整定的优化方案，解决了改接线模式特殊运行方式下的保护配合问题，从而为其推广使用奠定了基础，深度挖掘110KV电网供电方式潜力，以规避变电站全停的风险，进一步保障电网的安全稳定运行；并且拓展110kV手拉手接线模式自愈系统在电网运行中的应用，研究出的通用定值作为自愈系统在电网运行中的创新点，极具有应用参考价值。
附图说明
图1为本发明一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统的结构示意图；
图2为本发明一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统在特殊运行方式时继电保护的配合关系图；
图3为本发明一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统在特殊运行方式下保护动作分析图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。
如图1所示，公开了一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，该继电保护配置系统包含：第一220KV主变电站110、第二220KV 主变电站120、第一110KV变电站130、第二110KV变电站140和第三110KV变电站150。第一220KV主变电站110、第二220KV主变电站120通过第一110KV出线160和第二110KV出线170电路连接。第一110KV变电站130、第二110KV变电站140和第三110KV变电站150的两路110KV进线分别对应连接在第一110KV出线160和第二110KV出线170上。
第一220KV主变电站110电路连接第一110KV出线160处设有用于距离和零流保护的断路器115，第二220KV主变电站120电路连接第一110KV出线160处设有用于距离和零流保护的断路器125。第一220KV主变电站110电路连接第二110KV出线170处设有用于距离和零流保护的断路器116，而第二220KV主变电站120电路连接第二110KV出线170处设有用于距离和零流保护的断路器126。
第一110KV变电站130的两路110KV进线上分别设有过流和零流保护的断路器133、137。第二110KV变电站140的两路110KV进线上分别设有过流和零流保护的断路器143、147。第三110KV变电站150的两路110KV进线上分别设有过流和零流保护的断路器153、157。
第一110KV变电站130与第一110KV出线160连接的110KV进线的连接点的前后设有断路器131和132；第一110KV变电站130与第二110KV出线170连接的110KV进线的连接点的前后设有断路器135和136。
第二110KV变电站140与第一110KV出线160连接的110KV进线的连接点的前后设有断路器141、142；第二110KV变电站140与第二110KV出线170连接的110KV进线的连接点的前后设有断路器145和146。
第三110KV变电站150与第一110KV出线160连接的110KV进线的连接点的前后设有断路器151和152；第三110KV变电站150与第二110KV出线170连接的110KV进线的连接点的前后设有断路器155和156。
第一220KV主变电站110包含：连接第一110KV出线160和第二110KV出线170的第一110K母线。第一110K母线包含电路连接的第一110K母线一段111和第一110K母线二段112，第一110K母线一段111和第一110K母线二段112之间设有分段断路器117，第一110K母线上设有母线负荷。第一110K母线一段111上连接有将220KV降压到110KV的第一主变电器113，第一主变电器113与第一110K母线一段111之间设有断路器。第一110K母线二段112上连接有将220KV降压到110KV的第一主变电器114，第一主变电器114与第一110K母线二段112之间设有断路器。
第二220KV主变电站120包含：连接第一110KV出线160和第二110KV出线170的第二110K母线。第二110K母线包含电路连接的第二110K母线一段121和第二110K母线二段122，第二110K母线一段121和第二110K母线二段122之间设有分段断路器127，第二110K母线上设有母线负荷。第二110K母线一段121上连接有将220KV降压到110KV的第二主变电器123，第二主变电器123与第二110K母线一段121之间设有断路器。第二110K母线二段122上连接有将220KV降压到110KV的第二主变电器124，第二主变电器124与第二110K母线二段122之间设有断路器。
第一110KV变电站130的母线分为两段，两段相互间通过分段断路器134连接，第一110KV变电站130的两路进线分别连接其母线的两段。
第二110KV变电站140的母线分为两段，两段相互间通过分段断路器144连接，第二110KV变电站140的两路进线分别连接其母线的两段。
第三110KV变电站150的母线分为两段，两段相互间通过分段断路器154连接，第三110KV变电站150的的两路进线分别连接其母线的两段。
如图2并结合图1所示，第二220KV主变电站的母线上还连接有若干用户降压变电器210。
如图3所示，本发明还公开了一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统的控制方法，该方法包含：
当第一110KV变电站、或第二110KV变电站、或第三110KV变电站或输电线路上发生故障，则切断该故障发生点所在的输电线路两端的断路器。
当第一220KV主变电站或第二220KV主变电站的主变电器发生故障，则由未发生故障的220KV主变电站通过手拉手自愈系统向发生故障的220KV主变电站的母线负荷供电。
进一步的，未发生故障的220KV主变电站的出线与110KV变电站时间配合，延时加一级差。
时间配合关系如式(1)：
其中：为串内各110KV变电站出线的后备时限；为电源另外一侧中压母线负荷出线的后备时限；△t取0.3s。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特征在于，该系统包含：第一220KV主变电站、第二220KV主变电站、第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站；
所述第一220KV主变电站、第二220KV主变电站通过第一110KV出线和第二110KV出线电路连接；
所述第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的两路110KV进线分别对应连接在第一110KV出线和第二110KV出线上；
所述第一220KV主变电站和第二220KV主变电站电路连接第一110KV出线和第二110KV出线处分别设有距离和零流保护的断路器；
所述第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的两路110KV进线上分别设有过流和零流保护的断路器。
2.如权利要求1所述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特征在于，所述第一220KV主变电站包含：连接第一110KV出线和第二110KV出线的第一110K母线，连接第一110K母线的两路将220KV降压到110KV的第一主变电器，以及连接每路第一主变电器的断路器。
3.如权利要求1所述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特征在于，所述第二220KV主变电站包含：连接第一110KV出线和第二110KV出线的第二110K母线，连接第二110K母线的两路将220KV降压到110KV的第二主变电器，以及连接每路第二主变电器的断路器。
4.如权利要求1或3所述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特征在于，所述第二220KV主变电站的母线上还连接有若干用户降压变电器。
5.如权利要求1所述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特征在于，所述第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的两路110KV进线分别与第一110KV出线和第二110KV出线的连接点的前后设有断路器。
6.如权利要求1所述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特征在于，所述第一220KV主变电站、第二220KV主变电站、第一110KV变电站、第二110KV变电站和第三110KV变电站的母线上设有分段断路器，分段断路器位于两路进线之间。
7.如权利要求1所述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统，其特征在于，所述第一220KV主变电站和第二220KV主变电站的母线上连接有母线负荷。
8.一种如权利要求1至7中任意一项权利要求所述基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统的控制方法，其特征在于，该方法包含：
当第一110KV变电站、或第二110KV变电站、或第三110KV变电站或输电线路上发生故障，则切断该故障发生点所在的输电线路两端的断路器；
当第一220KV主变电站或第二220KV主变电站的主变电器发生故障，则由未发生故障的220KV主变电站通过手拉手自愈系统向发生故障的220KV主变电站的母线负荷供电。
9.如权利要求8所述的基于110KV手拉手供电模式下的继电保护配置系统的控制方法，其特征在于，所述未发生故障的220KV主变电站的出线与110KV变电站时间配合，延时加一级差；
时间配合关系如式(1)：
其中：为串内各110KV变电站出线的后备时限；为电源另外一侧中压母线负荷出线的后备时限；△t取0.3s。
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