CN107800118A - 开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法 - Google Patents

开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法 Download PDF

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李智敏
郑琰
张延辉
沈辉
牛罡
董锐
石峰
曾新顺
张宪青
郜立志
许万鹏
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ZHENGZHOU HAIPAI ELECTRICAL TECHNOLOGY CO LTD
State Grid Corp of China SGCC
Zhengzhou Power Supply Co of Henan Electric Power Co
Zhengzhou Huali Information Technology Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Zhengzhou Power Supply Co of Henan Electric Power Co
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/262—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of switching or blocking orders

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Abstract

本发明公开了一种开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法，通过终端之间自主协商交互故障信息，终端内逻辑处理进行故障隔离，使离故障点最近的开关保护动作，最大限度地缩小停电范围，在故障隔离过程中，不需要配电主站或子站的参与，避免集中式馈线自动化实施中，终端在线率不高、故障隔离算法依赖主站、线路开关多次动作、线路多次受到冲击的问题。

Description

开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法
技术领域：
本发明涉及一种开闭所综合智能终端的保护方法，特别是涉及一种开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法。
背景技术：
随着社会的发展、科技的进步，电力用户对供电可靠性和电能质量的要求越来越高，同时供电部门致力于提高系统运行管理水平及经济效率，促使了配电自动化技术的发展，智能电网概念的提出为配电自动化指明了发展的方向：安全、可靠、经济、高效。馈线自动化技术作为配电自动化的核心部分，是提升供电可靠性的关键。
国际电气电子工程师（IEEE）对馈线自动化的定义，是对配电线路上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统，其功能包括：1、在正常情况下，实时监视开关的状态和馈线电流、电压，实现开关的远方合、分闸操作；2、当电网发生故障时迅速获取故障记录，并在尽可能短的时间内自动判断并切除故障所在区域，恢复对非故障区域供电，从而大幅减少故障影响的停电范围和停电时间。
相关研究表明每停一度电平均会给用户带来40元的经济损失,我国每年因停电造成的经济损失达数千亿元。因此配电网的供电可靠性急需提高,解决配电网的故障处理问题是提高配电网供电可靠性的关键，其应用对于整个电力系统有着巨大的意义:1、缩小停电区域，减少停电时间，提高供电可靠性；2、降低网损，提高供电效率；3、实现状态检修，降低维护与检修费用；4、提高电网公司的经济效益和社会效益。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、通过终端之间自主协商交互故障信息，终端内逻辑处理进行故障隔离，使离故障点最近的开关保护动作，最大限度地缩小停电范围的开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法。
本发明的技术方案是：一种开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法，其步骤是：
A、开闭所一中的断路器11DL和断路器103DL、开闭所二中的断路器21DL和断路器203DL、开闭所三中的断路器31DL和断路器303DL、开闭所四中的断路器41DL和断路器403DL均对故障电流进行检测；
B、开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四根据开闭所级联的网络拓扑关系，建立断路器11DL与断路器103DL、断路器21DL与断路器203DL、断路器31DL与断路器303DL的母线关联关系，断路器103DL与断路器21DL、断路器203DL与断路器31DL、断路器303DL与断路器41DL的联络线关联关系；
C、断路器11DL、断路器103DL，断路器21DL、断路器203DL，断路器31DL、断路器303DL、断路器41DL、断路器403DL之间的故障信息通过光纤自主协商，自主协商以每个开闭所综合智能终端建立的母线关联关系、联络线关联关系，在故障时发送广播报文，每个开关只处理与本开关有关联关系的故障信息，及与本开关有关联关系的下游开关故障信息；
D、断路器11DL、断路器103DL，断路器21DL、断路器203DL，断路器31DL的下游区域均有故障信息，断路器303DL的下游区域无故障信息，判定故障发生在断路器303DL下游，开放断路器303DL保护，断路器303DL保护动作,故障被切除；
E、开闭所二中的断路器7DL纵联保护跳闸，故障被切除；
F、断路器41DL没有检测到故障电流，但收到上游开关断路器303DL保护动作信息，进线单侧母线失压保护跳闸，故障被隔离；
G、开闭所四中的断路器43DL收到断路器41DL进线单侧母线失压保护跳闸信息，断路器43DL单侧失压合闸，非故障区段供电恢复，完成供电自愈。
所述开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四均与开闭所综合智能终端连接，且所述开闭所综合智能终端之间通过光纤通道连接。所述开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四依次级联。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过终端之间自主协商交互故障信息，终端内逻辑处理进行故障隔离，使离故障点最近的开关保护动作，最大限度地缩小停电的范围。
2、本发明在故障隔离过程中，不需要配电主站或子站的参与，避免集中式馈线自动化实施中，终端在线率不高、故障隔离算法依赖主站、线路开关多次动作、线路多次受到冲击的问题。
3、本发明解决了复杂网络结构情况下，时间级差无法分开的问题，在使用光纤自主协商后，整个网络可以作为整体，进行保护定值配置。
4、本发明不与现有的保护设备产生冲突，通讯故障时仍可以通过后备保护实现故障的自动处理。
5、本发明在任何复杂网络结构中，离故障点最近开关动作，直接将故障隔离在故障区段内，不影响非故障区段。
6、本发明智能分布式处理，开闭所综合智能终端通过光纤自主协商信息，通过终端建立的母线关联关系、联络线关联关系，实现光纤自主协商式保护。
附图说明：
图1为光纤自主协商式保护信号处理原理框图。
图2为级联开闭所电气一次结构及自主协商专用通讯通道结构示意图。
具体实施方式：
实施例：参见图1和图2。
开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法，其步骤是：
A、开闭所一中的断路器11DL和断路器103DL、开闭所二中的断路器21DL和断路器203DL、开闭所三中的断路器31DL和断路器303DL、开闭所四中的断路器41DL和断路器403DL均对故障电流进行检测；
B、开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四根据开闭所级联的网络拓扑关系，建立断路器11DL与断路器103DL、断路器21DL与断路器203DL、断路器31DL与断路器303DL的母线关联关系，断路器103DL与断路器21DL、断路器203DL与断路器31DL、断路器303DL与断路器41DL的联络线关联关系；
C、断路器11DL、断路器103DL，断路器21DL、断路器203DL，断路器31DL、断路器303DL、断路器41DL、断路器403DL之间的故障信息通过光纤自主协商，自主协商以每个开闭所综合智能终端建立的母线关联关系、联络线关联关系，在故障时发送广播报文，每个开关只处理与本开关有关联关系的故障信息，及与本开关有关联关系的下游开关故障信息；
D、断路器11DL、断路器103DL，断路器21DL、断路器203DL，断路器31DL的下游区域均有故障信息，断路器303DL的下游区域无故障信息，判定故障发生在断路器303DL下游，开放断路器303DL保护，断路器303DL保护动作,故障被切除；
E、开闭所二中的断路器7DL纵联保护跳闸，故障被切除；
F、断路器41DL没有检测到故障电流，但收到上游开关断路器303DL保护动作信息，进线单侧母线失压保护跳闸，故障被隔离；
G、开闭所四中的断路器43DL收到断路器41DL进线单侧母线失压保护跳闸信息，断路器43DL单侧失压合闸，非故障区段供电恢复，完成供电自愈。
开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四均与开闭所综合智能终端连接，且开闭所综合智能终端之间通过光纤通道连接。开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四依次级联。
以下结合附图进一步说明。
如图1所示，本发明由核心处理模块，通过电流、电压模拟量采集模块，开关状态信号量采集模块，关联开关故障信息输入，专用光纤网络通信模块，采集本设备的模拟量、状态信号量、关联设备的故障信息，核心处理模块根据关联拓扑关系进行逻辑运算，自主协商本设备及关联设备的故障信息，最后由执行单元控制输出模块进行开关分合闸控制。
以一个四级级联开闭所的联络线故障，说明开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护实现方法（如图2）。
由1#变电站的1DL、2DL，2#变电站3DL、4DL以及1#、2#、3#、4#开闭所构成了一个四级级联开闭所的级联开闭所电气一次结构及自主协商专用通讯通道结构图如图2所示，在3#开闭所与4#开闭所的d1联络线故障，光纤自主协商式保护实现逻辑如下：
1）1#开闭所11DL、103DL，2#开闭所21DL、203DL，3#开闭所31DL、303DL、均检测到故障电流，4#开闭所41DL没有检测到故障电流；
2）1#、2#、3#、4#开闭所根据开闭所级联的网络拓扑关系，建立1#开闭所11DL与103DL、2#开闭所21DL与203DL、3#开闭所31DL与303DL的母线关联关系，1#开闭所103DL与2#开闭所21DL、2#开闭所203DL与3#开闭所31DL、3#开闭所303DL与4#开闭所41DL的联络线关联关系；
3）1#开闭所11DL、103DL，2#开闭所21DL、203DL，3#开闭所31DL、303DL、4#开闭所41DL之间故障信息光纤自主协商，自主协商以每个开闭所综合智能终端建立的母线关联关系、联络线关联关系，在故障时发送广播报文，每个开关只处理与本开关有关联关系的故障信息，及与本开关有关联关系的下游开关故障信息；
4）1#开闭所11DL、103DL，2#开闭所21DL、203DL，3#开闭所31DL的下游区域均有故障信息，3#开闭所303DL的下游区域无故障信息，判定故障发生在3#开闭所303DL下游，开放3#开闭所303DL保护，3#开闭所303DL保护动作,故障被切除；
5）2#7DL纵联保护跳闸，故障被切除；
6）4#开闭所41DL没有检测到故障电流，但收到上游开关3#开闭所303DL保护动作信息，进线单侧母线失压保护跳闸，故障被隔离；
7）4#开闭所43DL收到4#开闭所41DL进线单侧母线失压保护跳闸信息，4#开闭所43DL单侧失压合闸，非故障区段供电恢复，完成供电自愈。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法，其步骤是：
A、开闭所一中的断路器11DL和断路器103DL、开闭所二中的断路器21DL和断路器203DL、开闭所三中的断路器31DL和断路器303DL、开闭所四中的断路器41DL和断路器403DL均对故障电流进行检测；
B、开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四根据开闭所级联的网络拓扑关系，建立断路器11DL与断路器103DL、断路器21DL与断路器203DL、断路器31DL与断路器303DL的母线关联关系，断路器103DL与断路器21DL、断路器203DL与断路器31DL、断路器303DL与断路器41DL的联络线关联关系；
C、断路器11DL、断路器103DL，断路器21DL、断路器203DL，断路器31DL、断路器303DL、断路器41DL、断路器403DL之间的故障信息通过光纤自主协商，自主协商以每个开闭所综合智能终端建立的母线关联关系、联络线关联关系，在故障时发送广播报文，每个开关只处理与本开关有关联关系的故障信息，及与本开关有关联关系的下游开关故障信息；
D、断路器11DL、断路器103DL，断路器21DL、断路器203DL，断路器31DL的下游区域均有故障信息，断路器303DL的下游区域无故障信息，判定故障发生在断路器303DL下游，开放断路器303DL保护，断路器303DL保护动作,故障被切除；
E、开闭所二中的断路器7DL纵联保护跳闸，故障被切除；
F、断路器41DL没有检测到故障电流，但收到上游开关断路器303DL保护动作信息，进线单侧母线失压保护跳闸，故障被隔离；
G、开闭所四中的断路器43DL收到断路器41DL进线单侧母线失压保护跳闸信息，断路器43DL单侧失压合闸，非故障区段供电恢复，完成供电自愈。
2.根据权利要求1所述的开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法，其特征是：所述开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四均与开闭所综合智能终端连接，且所述开闭所综合智能终端之间通过光纤通道连接。
3.根据权利要求1所述的开闭所综合智能终端的光纤自主协商式保护方法，其特征是：所述开闭所一、开闭所二、开闭所三和开闭所四依次级联。
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