CN106849032B - 一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法及系统，包括：若站域差动保护任一线路间隔的电流互感器异常，则采用该异常电流互感器线路对侧的电流互感器参与站域差动保护计算；若该站域差动保护范围内出现故障，则经过第一延时后向异常电流互感器的本侧断路器发送跳闸命令；若异常电流互感器的本侧断路器未成功跳开，则经过第二延时后向异常电流互感器的所有周边断路器发送跳闸命令。本发明通过第一延时后跳异常电流互感器的本侧断路器，若检测到本侧断路器成功跳开，则不需要跳开异常电流互感器的所有周边断路器，仅在本侧断路器不能成功跳开即故障的情况下才跳异常电流互感器的所有周边断路器，有效抑制了故障扩大的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法及系统，属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
继电保护是保障大电网安全的第一道防线，电力系统故障时，如果保护装置正确、快速、可靠动作，将有效遏制系统状态恶化，起到保障电网安全可靠运行的作用；反之，则可能将加速系统崩溃过程，导致大面积、长时间的停电。
2014年10月，甘肃330kV永登变发生保护拒动，原因是3/2接线形式中间断路器的合并单元投入检修压板，由于检修不一致且线路保护功能退出运行，此时线路发生故障，线路保护无法动作导致全站失电。由于智能变电站增加了SV、GOOSE及同步信息，继电保护需要采集多组电流、电压和状态量等信息，任何信息的缺失异常均会影响到保护的正常运行，例如采样数据丢失、品质异常、检修不一致均会导致保护退出运行。永登变问题就是在检修不一致情况下线路保护退出运行所导致的事故扩大。
公告号为CN106300288A的中国专利文件公开了一种站域差动保护方法，当组成站域差动保护的线路间隔存在采样数据异常时，则由异常线路对侧采样数据参与站域差动保护，当站域内出现故障时，同时跳开该异常线路本侧和对侧断路器。该差动保护方法避免了CT异常闭锁差动保护引起的差动保护拒动现象。但是，由于在该异常线路本侧断路器能够成功跳开的情况下依旧需要跳开对侧断路器，无疑扩大了故障范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法及系统，用于解决当线路间隔CT异常时同时跳开该线路间本侧以及对侧断路器会导致故障扩大这一技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法，包括以下步骤：
步骤1，若站域差动保护任一线路间隔的电流互感器异常，则采用该异常电流互感器线路对侧的电流互感器参与站域差动保护计算；
步骤2，若该站域差动保护范围内出现故障，则经过第一延时后向所述异常电流互感器的本侧断路器发送跳闸命令；
步骤3，若所述异常电流互感器的本侧断路器未成功跳开，则经过第二延时后向所述异常电流互感器的所有周边断路器发送跳闸命令。
进一步的，若所述异常电流互感器的本侧断路器成功跳开，则采用线路差动保护判别所述异常电流互感器所在线路间隔是否发生线路间隔故障，若发生线路间隔故障，则向该故障线路的对侧断路器发送跳闸指令。
进一步的，线路差动保护判别后，采用母线差动保护判别母线是否故障，若母线故障，则向母线周边的所有断路器发送跳闸指令。
本发明还提供了一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护系统，包括站域扩大化差动装置、过程层网络以及就地层设备，站域扩大化差动装置通过过程层网络连接就地层设备，就地层设备包括各个线路间隔的合并单元、智能终端以及电流互感器，站域扩大化差动装置包括处理器和存储器，所述处理器处理存储在存储器中的执行以下步骤的指令：
若站域差动保护任一线路间隔的电流互感器异常，则采用该异常电流互感器线路对侧的电流互感器参与站域差动保护计算；
若该站域差动保护范围内出现故障，则经过第一延时后向所述异常电流互感器的本侧断路器发送跳闸命令；
若所述异常电流互感器的本侧断路器未成功跳开，则经过第二延时后向所述异常电流互感器的所有周边断路器发送跳闸命令。
进一步的，还包括如下指令：若所述异常电流互感器的本侧断路器成功跳开，则采用线路差动保护判别所述异常电流互感器所在线路间隔是否发生线路间隔故障，若发生线路间隔故障，则向该故障线路的对侧断路器发送跳闸指令。
进一步的，还包括如下指令：线路差动保护判别后，采用母线差动保护判别母线是否故障，若母线故障，则向母线周边的所有断路器发送跳闸指令。
本发明的有益效果是：
当站域差动保护任一线路间隔电流互感器异常且该站域内出现故障时，经过第一延时后跳异常电流互感器的本侧断路器，若检测到本侧断路器成功跳开，则不需跳异常电流互感器的所有周边断路器，仅在本侧断路器不能成功跳开即故障的情况下才跳异常电流互感器的所有周边断路器，有效抑制了故障扩大的现象。
进一步的，当异常电流互感器的本侧断路器成功跳开的情况下，采用小差判别是线路故障还是母线故障，若存在故障，则迅速切除，保证了供电安全。
附图说明
图1是站域扩大化差动方法实施系统架构图；
图2是站域扩大化差动保护范围的示意图；
图3是站域扩大化差动保护方法实施流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体的实施例对本发明进行详细说明。
应对信息缺失的站域扩大化差动保护系统的架构图如图1所示，该站域扩大化差动保护系统包括站域扩大化差动装置、过程层网络以及就地层设备，站域扩大化差动装置通过过程层网络连接就地层设备，就地层设备包括各个线路间隔的合并单元、智能终端以及电流互感器。在站域扩大化差动保护过程中，各个线路间隔的电流互感器将采集到的电流信息通过该线路间隔的合并单元发送给具有处理器和存储器的站域扩大化差动装置，站域扩大化差动装置进行相应的差动保护计算并将控制命令发送给各个线路间隔的智能终端，进而由各个线路间隔的智能终端控制各个线路间隔中断路器的关断情况。
基于上述应对信息缺失的站域扩大化差动保护系统，本发明提出了一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法，该保护方法是某一地区核心变电站的所有线路间隔的远后备保护，包括以下步骤：
步骤1，若站域差动保护任一线路间隔的电流互感器异常，则采用该异常电流互感器线路对侧的电流互感器参与站域差动保护计算，即进行站域扩大化差动保护。
步骤2，若该站域差动保护范围内出现故障，则经过第一延时后向异常电流互感器的本侧断路器发送跳闸命令。
步骤3，若该异常电流互感器的本侧断路器未成功跳开，则经过第二延时后向异常电流互感器的所有周边断路器发送跳闸命令；若该异常电流互感器的本侧断路器成功跳开，则采用线路差动保护判别该异常电流互感器所在线路间隔是否发生线路间隔故障。
其中，异常电流互感器的所有周边断路器是指该异常电流互感器所在线路间隔对侧的断路器以及与该异常电流互感器所在线路间隔相连的母线周边的所有断路器。
步骤4，在成功跳开该异常电流互感器本侧断路器的情况下，若进一步识别出该异常电流互感器所在线路间隔发生线路间隔故障，则向该故障线路的对侧断路器发送跳闸指令，跳该故障线路的对侧断路器。
步骤5，在成功跳开该异常电流互感器本侧断路器的情况下，若进一步识别为母线故障，则向母线周边的所有断路器发送跳闸指令，跳母线周边的所有断路器。
其中，母线周边的所有断路器是指与母线相连的所有线路间隔在母线侧的断路器。若判断出母线无故障，表明故障消失，则复归差动保护。
下面以图2所示的站域差动保护范围为例，对图3中扩大化差动保护流程图进行详细说。
例如，当电流互感器CT03异常时，采用对侧的电流互感器CT02参与站域差动保护计算，即进行站域扩大化差动保护。当站域差动保护判断出该站域内出现故障时，为了与各元件就地差动保护的动作时间配合，也就是要躲过就地差动的动作时间，防止扩大化差动动作快于就地差动，防止因为误判导致的误动作；并且就地差动是主保护，扩大化差动是作为后备保护配置，应第二时限动作，一般建议时间整定为50ms，能够充分保证零时限的就地差动动作完成；此时经过第一延时后向异常电流互感器CT03本侧的断路器发送跳闸命令，跳电流互感器CT03本侧的断路器。此时分为两种情况：
情况一：若检测到CT03本侧的断路器成功跳开，此时采用线路差动保护判断电流互感器CT03所在线路间隔是否存在线路间隔故障。例如，在CT03本侧的断路器成功跳开的情况下，CT03所在线路间隔的电流理论上应该为零，若电流互感器CT02所测得的电流不为零，则说明电流互感器CT03所在线路间隔发生故障。若电流互感器CT03所在线路间隔未发生故障，即电流互感器CT02所测得的电流为零，采用母线差动保护判断母线是否发生故障，若母线故障，则向母线周边的所有断路器发送跳闸指令，即切除电流互感器CT01、CT03、CT11和CT21本侧的所有断路器，其中CT03本侧的断路器已被成功切除。若CT03所在线路间隔以及母线均未发生故障，或者是CT03所在线路间隔故障切除后母线无故障时，则表明站域内的故障已经被消除，此时因电流互感器CT03异常而闭锁的站域差动保护可以复归解锁。
情况二：若检测到CT03本侧的断路器未成功跳开，此时表明CT03本侧的断路器失灵，则经过第二延时后向异常电流互感器CT03的所有周边断路器发送跳闸命令，即第二延时后跳CT03的所有周边断路器，即跳电流互感器CT01、CT02、CT11和CT21本侧的断路器。其中，第一延时和第二延时的时间可以根据实际情况进行设定。
另外，上述的站域扩大化差动保护也可应用于电流互感器均正常的站域保护中，即采用某个正常电流互感器所在线路间隔对侧的电流互感器参与站域差动保护，即进行站域扩大化差动保护。例如，在电流互感器CT11无故障的情况下，也可以采用1号主变对侧的电流互感器CT12参与站域差动保护计算，即进行站域扩大化差动保护。当站域扩大化差动保护判断出该站域内发生故障时，采用线路差动保护对电流互感器CT11所在间隔进行故障判断，若发生故障，则跳开该间隔本侧和对侧断路器，即断开CT11和CT12所在侧的断路器。若该间隔未发生故障，则采用母线差动保护对母线进行故障判断，若母线故障，跳开母线周围全部断路器。
本发明所提供的扩大化差动保护方法能在信息缺失情况下实现故障的准确定位及切除，有效提高了继电保护系统的可靠性。
Claims (4)
1.一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，若站域差动保护任一线路间隔的电流互感器异常，则采用该异常电流互感器线路对侧的电流互感器参与站域差动保护计算；
步骤2，若该站域差动保护范围内出现故障，则经过第一延时后向所述异常电流互感器的本侧断路器发送跳闸命令；
步骤3，若所述异常电流互感器的本侧断路器未成功跳开，则经过第二延时后向所述异常电流互感器的所有周边断路器发送跳闸命令；
若所述异常电流互感器的本侧断路器成功跳开，则采用线路差动保护判别所述异常电流互感器所在线路间隔是否发生线路间隔故障，若发生线路间隔故障，则向该故障线路的对侧断路器发送跳闸指令。
2.根据权利要求1所述的应对信息缺失的站域扩大化差动保护方法，其特征在于，线路差动保护判别后，采用母线差动保护判别母线是否故障，若母线故障，则向母线周边的所有断路器发送跳闸指令。
3.一种应对信息缺失的站域扩大化差动保护系统，包括站域扩大化差动装置、过程层网络以及就地层设备，站域扩大化差动装置通过过程层网络连接就地层设备，就地层设备包括各个线路间隔的合并单元、智能终端以及电流互感器，其特征在于，站域扩大化差动装置包括处理器和存储器，所述处理器处理存储在存储器中的执行以下步骤的指令：
若站域差动保护任一线路间隔的电流互感器异常，则采用该异常电流互感器线路对侧的电流互感器参与站域差动保护计算；
若该站域差动保护范围内出现故障，则经过第一延时后向所述异常电流互感器的本侧断路器发送跳闸命令；
若所述异常电流互感器的本侧断路器未成功跳开，则经过第二延时后向所述异常电流互感器的所有周边断路器发送跳闸命令；
还包括如下指令：若所述异常电流互感器的本侧断路器成功跳开，则采用线路差动保护判别所述异常电流互感器所在线路间隔是否发生线路间隔故障，若发生线路间隔故障，则向该故障线路的对侧断路器发送跳闸指令。
4.根据权利要求3所述的应对信息缺失的站域扩大化差动保护系统，其特征在于，还包括如下指令：线路差动保护判别后，采用母线差动保护判别母线是否故障，若母线故障，则向母线周边的所有断路器发送跳闸指令。
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