CN109075566B - 操作差动保护方案的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种操作用于执行对电力网络(10)的差动保护的可重新配置的差动保护方案的方法,所述电力网络(10)包括多个端子(12、14、16、18),所述多个端子(12、14、16、18)中的每一个都被配置为在通信网络内与所述多个端子(12、14、16、18)中的彼此进行通信,所述方法包括以下步骤:控制所述差动保护方案以去激活所述差动保护;选择要配置退出或进入所述差动保护方案的端子(14);经由所述通信网络在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送重新配置信息,所述重新配置信息包括选择要配置退出或进入所述差动保护方案的端子(14),其中所述通信网络是以下任何一种:菊花链通信网络、环形通信网络、网状通信网络、星形通信网络、总线通信网络、树形通信网络或其混合网络;在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送所述重新配置信息之后,在每个未选择的端子(12、16、18)处修改相应的差动保护算法,以便将所选端子(14)配置退出或进入所述差动保护方案;以及控制所述差动保护方案以重新激活所述差动保护。

Description

操作差动保护方案的方法
本发明涉及一种操作差动保护方案(differential protection scheme)的方法,以及一种包括差动保护方案的电力网络。
电流差动保护方案通过识别电力系统内的输电线何时出现故障而有助于保护所述输电线。电流差动保护的基本原理是基于计算进入和离开受保护区域的电流之间的差值。当差值超过设定的跳闸阈值时,执行本地断路器的跳闸。除了使本地断路器跳闸之外,本地端子还向远程端子发送联动跳闸信号,以确保在受保护区域的所有端部都跳闸。
根据本发明的第一方面,提供了一种操作用于执行对电力网络的差动保护的可重新配置的差动保护方案的方法,该电力网络包括多个端子,所述多个端子中的每一个都被配置为在通信网络内与所述多个端子中的彼此进行通信,该方法包括以下步骤:
控制差动保护方案以去激活(deactivate)差动保护;
选择要配置退出或进入差动保护方案的端子;
经由通信网络在多个端子之间传送重新配置信息(communicatingreconfiguration information),该重新配置信息包括选择要配置退出或进入差动保护方案的端子,其中通信网络是以下任何一种:菊花链(daisy-chain)通信网络、环形(ring)通信网络、网状(meshed)通信网络、星形(star)通信网络、总线(bus)通信网络、树形(tree)通信网络或其混合网络(hybrid);
在在多个端子之间传送重新配置信息之后,修改每个未选择的端子处的相应差动保护算法,以便将所选端子配置退出或进入差动保护方案;以及
控制差动保护方案以重新激活差动保护。
根据本发明的操作可重新配置的差动保护方案的方法使得能够将端子添加到差动保护方案中或从差动保护方案中移除端子。在某些情况下可能需要端子的这种添加或移除,以确保差动保护方案持续有效且可靠地执行对电力网络的差动保护。否则,在此类情况下不能重新配置差动保护方案可能会导致对电力网络的差动保护中的错误,从而可能会损坏电力网络。
如上所述,通信网络是以下任何一种:菊花链通信网络、环形通信网络、网状通信网络、星形通信网络、总线通信网络、树形通信网络或其混合网络。这种通信网络采用的通信协议允许重新配置信息以相同的方式(例如,通过发送相同的消息)在多个端子之间传送,而不管端子的数量。此外,这种通信网络的拓扑意味着增加或减少通信网络中的端子数量是简单直接的。结果,提供这样的通信网络以在多个端子之间传送重新配置信息使得本发明的方法易于扩展以适应电力网络中的任何数量的端子(例如,3、4、5、6个或更多个),同时避免了在通信协议和硬件方面进行任何实质性重新设计的需要。
此外,在本发明的方法中提供这种通信网络以在多个端子之间传送重新配置信息消除了在多个端子之间进行直接点对点通信的需要,因而,每个端子不需要经由直接点对点通信链路直接连接到每个其他端子。更重要的是,由于在端子之间实现直接点对点通信链路的成本和复杂性,在具有3个以上端子的电力网络中,采用基于多个端子之间直接点对点通信的可重新配置的差动保护方案是不实际的。举例来说,如果6是端子的数量,则多个端子之间的直接点对点通信需要30条通信链路,而本发明的通信网络需要的通信链路明显少于30条,例如基于6个端子的环形通信网络仅需要多个端子之间的6条通信链路。
在本发明的实施方案中,当选择要配置退出差动保护方案的端子时,该方法还可包括在所选端子上启用互锁(interlock)的步骤,其中互锁当被禁用时禁止所选端子配置退出差动保护方案,而互锁当被启用时允许所选端子配置退出差动保护方案。
提供互锁确保只有在给定端子被选择时才能被配置退出差动保护方案。
在本发明的进一步实施方案中,该方法还可以包括以下步骤:在经由通信网络在多个端子之间传送重新配置信息的步骤之前,确认多个端子中的每一个与多个端子中的彼此之间的通信状态是健康的。
该步骤可以包括在本发明的方法中,以确保经由通信网络在多个端子中的所有端子之间可靠地传送重新配置信息。
在本发明的又一些实施方案中,当选择要配置进入差动保护方案的端子时,该方法还可以包括在经由通信网络在多个端子之间传送重新配置信息的步骤之前确认所选端子被配置退出差动保护方案的步骤。
该步骤可以包括在本发明的方法中,以确保仅在端子当前被配置退出差动保护方案时才将该端子重新配置进入差动保护方案。
可选地,该方法还可以包括以下步骤:在修改每个未选择的端子处的相应差动保护算法以便将所选端子配置退出或进入差动保护方案的步骤之前,确认重新配置信息已经在预设时间内在多个端子之间传送。
该步骤可以包括在本发明的方法中,以确保对相应差动保护算法的修改发生在每个未选择的端子处。
进一步可选地,该方法还可以包括以下步骤:在在每个未选择的端子处修改相应的差动保护算法以便将所选端子配置退出或进入差动保护方案的步骤之后,确认重新配置的差动保护方案已经稳定。
该步骤可以包括在本发明的方法中,以确保适当地执行差动保护方案的重新配置。
当选择要配置退出差动保护方案的端子时,该方法还可以包括在修改相应差动保护算法以便将所选端子配置退出差动保护方案之后去激活所选端子和/或禁止与所选端子的通信的步骤。
该步骤可以包括在本发明的方法中,以确保配置退出的端子不会无意地在对电力网络的差动保护中起作用,否则可能会导致差动保护方案的误操作。
当选择要配置进入差动保护方案的端子时,该方法还可以包括在所选端子处修改差动保护算法以便将所选端子配置进入差动保护方案的步骤。
该步骤可以包括在本发明的方法中,以确保配置进入的端子正确地执行其在对电力网络的差动保护中的作用。当所选端子处的差动保护算法不是最新的或之前已经改变时,这是特别有益的。
在本发明的实施方案中,当多个端子中的一个端子发生故障时,该方法还可以包括以下步骤:
用替代端子替换故障端子;
将剩余端子中的每一个配置为与通信网络内的替代端子进行通信;
经由通信网络将重新配置信息传送给替代端子;以及
在将重新配置信息传送到替代端子之后,修改替代端子处的差动保护算法,以便将所选端子配置退出或进入差动保护方案。
这些步骤可以包括在本发明的方法中,以确保在电力网络的多个端子中的一个端子发生故障的情况下仍然可以进行差动保护方案的重新配置。通信网络采用的通信协议允许重新配置信息容易地传送到新添加到通信网络的替代端子,而不需要对通信协议进行实质性的重新设计。另外,通信网络的拓扑意味着在通信网络中用替代端子替换故障端子是简单直接的。
根据本发明的第二方面,提供了一种包括多个端子的电力网络,所述多个端子中的每一个都被配置为在通信网络内与所述多个端子中的彼此进行通信,所述电力网络进一步包括用于执行对电力网络的差动保护的可重新配置的差动保护方案,所述差动保护方案被配置为:
控制差动保护方案以去激活差动保护;
选择要配置退出或进入差动保护方案的端子;
经由通信网络在多个端子之间传送重新配置信息,该重新配置信息包括选择要配置退出或进入差动保护方案的端子,其中通信网络是以下任何一种:菊花链通信网络、环形通信网络、网状通信网络、星形通信网络、总线通信网络、树形通信网络或其混合网络;
在在多个端子之间传送重新配置信息之后,修改每个未选择的端子处的相应差动保护算法,以便将所选端子配置退出或进入差动保护方案;以及
控制差动保护方案以重新激活差动保护。
本发明的第一方面的方法及其实施方案的特征和优点在进行必要的修改后适用于本发明的第二方面的电力网络。
现将参考附图借助于非限制性示例来描述本发明的优选实施方案,在附图中:
图1示出了可以对其应用根据本发明第一实施方案的方法的具有多个端子的示例性电力网络的示意图;
图2a和图2b示出了当配置端子退出差动保护方案时,分别在主端子和从属端子处执行根据本发明第一实施方案的方法的步骤的流程图;
图3a和图3b示出了当配置端子进入差动保护方案时,分别在主端子和从属端子处执行根据本发明第一实施方案的方法的步骤的流程图;以及
图4示出了当用替代端子替换故障端子时执行根据本发明第二实施方案的方法的步骤的流程图。
图1中示出了示例性的电力网络,通常用附图标记10表示。
电力网络10包括第一端子12、第二端子14、第三端子16和第四端子18,它们通过传输介质20的一部分互连,在所示的示例中,传输介质是架空传输线。在电力网络的其他布置(未示出)中,传输介质20可以是地下传输电缆。
每个端子12、14、16、18都包括差动保护元件(未示出),差动保护元件例如可以是断路器。每个端子12、14、16、18还都包括控制单元22,控制单元可以采取例如可编程微控制器或智能电子设备的形式。每个控制单元22都控制对应的差动保护元件的操作,并且端子经由它们的控制单元22布置成经由布置成形成环形通信网络的通信链路24彼此进行通信。端子12、14、16、18(特别是它们相应的差动保护元件和控制单元22)形成用于执行对电力网络10的差动保护的多端差动保护方案的一部分。
在电力网络10中,端子12、14、16、18与相应的端子地址A、B、C、D相关联。提供环形通信网络来链接端子12、14、16、18的控制单元22意味着端子12、14、16、18按照地址顺序A-B-C-D-A彼此进行通信。也就是说,如图1所示:
·端子12的第一通信信道直接连接到端子14的第二通信信道,以链接对应的控制单元22,端子12的第二通信信道直接连接到端子18的第一通信信道,以链接对应的控制单元22;
·端子14的第一通信信道直接连接到端子16的第二通信信道,以链接对应的控制单元22;以及
·端子16的第一通信信道直接连接到端子18的第二通信信道,以链接对应的控制单元22。
环形通信网络的拓扑还允许在彼此不直接链接的端子12、14、16、18之间进行间接通信。也就是说,端子12和16经由端子14和18彼此通信,而端子14和18经由端子12和16彼此通信。
电流差动保护的基本原理是基于计算进入和离开受保护区域的电流之间的差值。当差值超过设定的跳闸阈值时,执行本地差动保护元件(例如断路器)的跳闸。除了使本地差动保护元件跳闸之外,本地端子还向远程端子发送联动跳闸信号,以确保在受保护区域的所有端部都跳闸。每个端子12、14、16、18都根据差动保护算法操作,该算法本地存储在对应的控制单元22中,以便在差动保护方案中发挥其作用。每个端子12、14、16、18处的差动保护算法都被设计成考虑差动保护方案中的所有端子12、14、16、18。
在某些情况下可能需要重新配置差动保护方案。差动保护方案的重新配置涉及将所选端子配置退出或进入差动保护方案。由于例如所选端子的故障或需要对所选端子执行维护,可能需要将所选端子配置退出差动保护方案,而由于例如将所选端子恢复到正常操作状态,可能需要将所选端子配置进入差动保护方案中。
将所选端子配置退出差动保护方案需要修改每个剩余端子处的差动保护算法,以考虑差动保护方案中的剩余端子,而忽略被配置退出的端子。将所选端子配置进入差动保护方案中需要修改每个剩余端子处的差动保护算法,以考虑差动保护方案中的所有端子,包括新配置进入的端子。
根据本发明第一实施方案的方法通过将所选端子配置退出或进入差动保护方案来重新配置差动保护方案。
控制数据本地保存在每个端子12、14、16、18的控制单元22中。本发明第一实施方案的方法涉及经由环形通信网络在端子12、14、16、18之间以相同的消息传输控制数据,这允许通过访问本地端子的控制单元22来执行差动保护方案的重新配置。为了便于参考,本地端子在此称为主(master)端子,而其他端子在此称为从属(slave)端子。
在根据本发明第一实施方案的方法中,端子12被指定为主端子,而其他端子14、16和18被指定为从属端子。应当理解,多个端子12、14、16、18中的任一个都可以被指定为主端子。
在所示的实施方案中,消息是一个字节的信息的形式,但是应当理解,消息可以采用其他形式。
控制数据中的前三位定义重新配置信息,其包括要配置退出方案或进入方案的所选端子的编码端子地址A、B、C、D,如下所示:
·第0位、第1位和第2位:(0,0,1)-选择端子12;
·第0位、第1位和第2位:(0,1,0)-选择端子14;
·第0位、第1位和第2位:(0,1,1)-选择端子16;和
·第0位、第1位和第2位:(1,0,0)-选择端子18。
为了说明根据本发明第一实施方案的方法的工作原理,端子14被指定为所选端子,但是应当理解,根据本发明第一实施方案的方法在作出必要的修改后适用于任何其他端子12、16、18作为所选端子。
将第0位、第1位和第2位编码为(0,0,0)表示禁用对差动保护方案的重新配置,而第0位、第1位和第2位的其余可能组合未被使用,可以保留以备将来使用,例如如果该方法应用于具有多于四个端子的电力网络10。
控制数据中的第3和第4位用作差动保护方案配置状态的标志,如下所示:
·第3位和第4位:(0,0)-“稳定方案,所有端子都恢复”状态;
·第3位和第4位:(0,1)-“端子配置退出”命令;
·第3位和第4位:(1,0)-“端子配置进入”命令;以及
·第3位和第4位:(1,1)-“稳定方案,一个端子被配置退出”状态。
第5位用于指示差动保护的去激活,设置为1,表示true,设置为0,表示false。第6位用于指示与所选端子14相关联的互锁的启用,设置为1,表示true,设置为0,表示false。第7位未被使用,可以保留以备将来使用。
传输的消息中控制数据的默认状态如下:
重新配置信息将被设置为(0,0,0),以指示差动保护方案的重新配置被禁用;
差动保护方案的配置状态的第3位和第4位将被设置为(0,0),以指示“稳定方案,所有端子都恢复”状态;
用于表示差动保护去激活标志的第5位将设置为false;
用于表示互锁标志的第6位将设置为false。
参考图2a和图2b,当通过配置所选端子14退出差动保护方案来重新配置差动保护方案时,以下步骤适用于本发明第一实施方案的方法。
最初,操作控制单元22以去激活差动保护。可以通过二进制输入或控制通信来执行去激活。
然后,选择端子14以将其配置退出差动保护方案。主端子12的控制单元22将显示设置/命令单元(其在其他端子14、16、18的控制单元上也可用),其将允许用户选择哪个端子将被配置退出差动保护方案。然后,改变重新配置信息以包括将配置退出差动保护方案的所选端子14的编码端子地址B。
如果设置了任何警报以指示先前的重新配置成功或已失败,则清除警报。
在整个差动保护方案中执行检查以确认差动保护已被去激活。如果在整个差动保护方案中没有去激活差动保护,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
如果在整个差动保护方案中去激活差动保护,则通过使用光学隔离输入,启用所选端子14上的互锁。互锁在被禁用时禁止将所选端子14配置退出差动保护方案,而在被启用时允许将所选端子14配置退出差动保护方案。未能在所选端子14上启用互锁将导致重新配置被认为已经失败,并激活对应的警报。
互锁的操作与对应的差动保护元件的状态相关联。当差动保护元件被断开时,可以安全地启用对应的互锁。当差动保护元件闭合时,对应的互锁被禁用。互锁操作和对应的差动保护元件的状态之间的关联提供了一种安全机制,该安全机制防止将正常端子配置退出差动保护方案。
在在所选端子14上启用互锁之后,主端子12检查以确认多个端子12、14、16、18中的每一个与多个端子12、14、16、18中的彼此之间的通信状态是健康的,即整个环形通信网络的通信是健康的。此后,主端子12检查以确认在差动保护方案中当前配置有至少3个端子12、14、16、18。如果整个环形通信网络中的通信是健康的或者当前在差动保护方案中配置了两个或更少的端子,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
在确认整个环形通信网络中的通信是健康的并且在差动保护方案中当前配置了至少3个端子之后,将重新配置信息和“端子配置退出”命令传送到从属端子14、16、18。
然后,主端子12等待确认“端子配置退出”命令已经在预设时间(例如,500毫秒到1秒)内被传送到从属端子14、16、18。同时,在每个从属端子14、16、18处保存的配置状态被设置为(0,0)的情况下,“端子配置退出”命令的接收启动重新配置信息和“端子配置退出”命令在每个从属端子14、16、18的控制单元22中的本地保存。然后,每个从属端子14、16、18的控制单元22在所传输的消息中的控制数据的第3位和第4位中对所保存的“端子配置退出”命令作出回声(echoes)。
如果主端子12没有及时接收到确认,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
如果主端子12及时接收到确认,则将重新配置信息和“端子配置退出”命令保存在主端子12的控制单元22中。
接着修改主端子12处的差动保护算法,以将所选端子14配置退出差动保护方案,并且将“稳定方案,一个端子被配置退出”的状态从主端子12传送到从属端子14、16、18。然后,主端子12等待确认“稳定方案,一个端子被配置退出”状态已经在预设时间(例如,500毫秒到1秒)内被传送到从属端子14、16、18。
在每个从属端子14、16、18处保存的配置状态当前被设置为(0,1)的情况下,接收到“稳定方案,一个端子被配置退出”状态会启动重新配置信息以及“稳定方案,一个端子被配置退出”状态在每个从属端子14、16、18的控制单元22中的本地保存。接收到“稳定方案,一个端子被配置退出”状态也触发检查以确保重新配置信息未被设置为(0,0,0)以指示差动保护方案的重新配置被禁用。如果重新配置信息被设置为(0,0,0),则禁止本地保存。
在启动本地保存之后,端子16、18处的差动保护算法被修改,以将所选端子14配置退出差动保护方案。由于被配置退出的端子14不在对电力网络的差动保护中起作用,因此不需要更新其差动保护算法,因此不对所选端子14处的差动保护算法作出改变。
此后,禁止端子16和被配置退出的端子14之间的通信,抑制指示与被配置退出的端子14的通信失败的对应警报,然后,每个从属端子14、16、18的控制单元22在传输的消息中的控制数据的第3位和第4位中对“稳定方案,一个端子被配置退出”状态作出回声。
如果主端子12没有及时接收到确认,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
如果主端子12及时接收到确认,则确认差动保护方案已经稳定。禁止被配置退出的端子14和主端子12之间的通信,并且抑制指示与被配置退出的端子14的通信失败的对应警报。最后,发出确认差动保护方案成功重新配置的消息。
在此阶段,被配置退出的端子14被去激活,被配置退出的端子14上的互锁被禁用,并且操作端子12、16、18的控制单元22以在整个差动保护方案中重新激活差动保护。
参考图3a和图3b,当通过将所选端子14配置进入差动保护方案来重新配置差动保护方案时,以下步骤适用于本发明第一实施方案的方法。
最初,操作控制单元22以去激活差动保护。可以通过二进制输入(binary input)或控制通信(control communications)来执行去激活。
然后,选择要配置进入差动保护方案的端子14。主端子12的控制单元22将显示设置/命令单元(其在其他端子14、16、18的控制单元上也可用),其将允许用户选择哪个端子将被配置进入差动保护方案。然后,改变重新配置信息以包括将配置进入差动保护方案的所选端子14的编码端子地址B。
如果设置了任何警报以指示先前的重新配置成功或已失败,则清除警报。
执行检查以确认端子14被配置退出差动保护方案。如果检查返回否定结果,则认为重新配置已失败,并激活对应的警报。
如果检查返回肯定结果,则执行另一次检查以确认在整个差动保护方案中差动保护已被去激活。如果在整个差动保护方案中没有去激活差动保护,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
如果在整个差动保护方案中已去激活差动保护,则主端子12检查以确认多个端子12、14、16、18中的每一个与多个端子12、14、16、18中的彼此之间的通信状态是健康的,即整个环形通信网络中的通信是健康的。此后,主端子12检查以确认主端子12的控制单元22中的保存配置状态是“稳定方案,一个端子被配置退出”状态。如果整个环形通信网络中的通信是健康的或者主端子12的控制单元22中的保存配置状态不是“稳定方案,一个端子被配置退出”状态,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
在确认整个环形通信网络中的通信是健康的并且主端子12的控制单元22中的保存配置状态是“稳定方案,一个端子被配置退出”状态之后,将重新配置信息和“端子配置进入”命令传送到从属端子14、16、18。
然后,主端子12等待确认“端子配置进入”命令已经在预设时间(例如,500毫秒到1秒)内被传送到从属端子14、16、18。同时,在每个从属端子14、16、18处保存的配置状态被设置为(1,1)的情况下,“端子配置进入”命令的接收启动重新配置信息和“端子配置进入”命令在每个从属端子14、16、18的控制单元22中的本地保存。然后,每个从属端子14、16、18的控制单元22在所传输的消息中的控制数据的第3位和第4位中对所保存的“端子配置进入”命令作出回声。
如果主端子12没有及时接收到确认,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
如果主端子12及时接收到确认,则将重新配置信息和“端子配置进入”命令保存在主端子12的控制单元22中。
接着修改主端子12处的差动保护算法,以将所选端子14配置进入差动保护方案,并且将“稳定方案,所有端子都恢复”的状态从主端子12传送到从属端子14、16、18。然后,主端子12等待确认“稳定方案,所有端子都恢复”状态已经在预设时间(例如,500毫秒到1秒)内被传送到从属端子14、16、18。
在每个从属端子14、16、18处保存的配置状态当前被设置为(1,0)的情况下,接收到“稳定方案,所有端子都恢复”状态会启动重新配置信息以及“稳定方案,所有端子都恢复”状态在每个从属端子14、16、18的控制单元22中的本地保存。然后,修改端子16、18处的差动保护算法,以将所选端子14配置进入差动保护方案。不对以前未改变的所选端子14处的差动保护算法作出改变。然而,必要时,如果需要更新差动保护算法,或者先前已改变差动保护算法,则可以采取在所选端子14处修改差动保护算法以便将所选端子14配置进入差动保护方案的步骤。
此后,恢复端子16和被配置进入的端子14之间的通信,恢复指示与被配置进入的端子14的通信失败的对应警报,然后,每个从属端子14、16、18的控制单元22在传输的消息中的控制数据的第3位和第4位中对“稳定方案,所有端子都恢复”状态作出回声。
如果主端子12没有及时接收到确认,则认为重新配置已经失败,并激活对应的警报。
如果主端子12及时接收到确认,则确认差动保护方案已经稳定。恢复被配置进入的端子14和主端子12之间的通信,并恢复指示与被配置进入的端子14的通信失败的对应的警报。最后,发出确认差动保护方案成功重新配置的消息。
在此阶段,被配置进入的端子14被重新激活,并操作端子12、14、16、18的控制单元22,以在整个差动保护方案中重新激活差动保护。
从上述内容可以看出,提供环形通信网络以在多个端子之间传送重新配置信息使得本发明的方法易于扩展以适应电力网络中的任何数量的端子,同时消除了在通信协议和硬件方面进行任何实质性重新设计的需要,并且使得在具有多于3个端子的电力网络中,基于环形通信网络,采用可重新配置的差动保护方案变得切实可行。
可以设想,在本发明的其他实施方案中,环形通信网络可以由以下任何一种代替或与其组合:菊花链通信网络、网状通信网络、星形通信网络、总线通信网络、树形通信网络或其混合网络,同时保持与使用环形通信网络相关的上述优点。
根据本发明第二实施方案的方法通过配置所选端子退出差动保护方案来重新配置差动保护方案,同时增加了由替代端子替换故障端子的步骤。
为了说明根据本发明第二实施方案的方法的工作原理,将端子16指定为要更换的故障端子,但是应当理解,根据本发明第二实施方案的方法在作出必要的修改后适用于任何其他端子12、14、18作为要更换的端子。
参考图2a、图2b、图3a和图3b,在根据本发明第二实施方案的方法中主端子12和从属端子14、18的功能与根据本发明第一实施方案的方法中它们的对应功能相同。
参考图4,如下描述了由替代端子替换故障端子的附加步骤。
最初,保存在端子16的控制单元22中的控制数据被上传到替代端子的控制单元22。向替代端子分配端子地址C’,端子14的第一通信信道直接连接到替代端子的第二通信信道以链接对应的控制单元22,替代端子的第一通信信道直接连接到端子18的第二通信信道以链接对应的控制单元22。
替代端子将首先传输控制数据的默认状态。在该阶段,替代端子不采取动作来将所选端子14配置退出差动保护方案。这是由于重新配置信息被设置为指示差动保护方案的重新配置被禁用、替代端子处的已保存配置状态被设置为指示“稳定方案,一个端子被配置退出”状态,以及接收到的配置状态被设置为指示“稳定方案,所有端子都恢复”状态的组合。
在替代端子从主端子12接收到“端子配置退出”命令之后,重新配置信息和“端子配置退出”命令被本地保存在替代端子的控制单元22中。接着是将“稳定方案,一个端子被配置退出”的状态从主端子12传送到替代端子。在每个从属端子14、18处保存的配置状态当前被设置为(0,1)的情况下,接收到“稳定方案,一个端子被配置退出”状态会启动重新配置信息以及“稳定方案,一个端子被配置退出”状态在每个从属端子14、18的控制单元22中的本地保存。接收到“稳定方案,一个端子被配置退出”状态也触发检查以确保重新配置信息未被设置为(0,0,0)以指示差动保护方案的重新配置被禁用。如果重新配置信息被设置为(0,0,0),则禁止本地保存。
在启动本地保存之后,替代端子处的差动保护算法被修改,以将所选端子14配置退出差动保护方案。此后,禁止替代端子和被配置退出的端子14之间的通信,抑制指示与被配置退出的端子14的通信失败的对应警报,然后,替代端子的控制单元22在传输的消息中的控制数据的第3位和第4位中对“稳定方案,一个端子被配置退出”状态作出回声。
以这种方式,在电力网络的多个端子12、14、16、18中的一个端子发生故障的情况下,仍然可以进行差动保护方案的重新配置。
应当理解,根据本发明第二实施方案的方法在作出必要的修改后适用于差动保护方案的重新配置,以将所选端子配置进入差动保护方案。
应当理解,本发明的上述具体实施方案的电力网络的拓扑仅被选择作为描述本发明原理的非限制性示例,并且电力网络可以包括不同数量的端子,例如3、5、6个或更多个。
还应该理解,本发明的上述和其他实施方案的方法的步骤顺序并非如上所述那样固定。更具体地,应当理解,如果不需要以特定顺序执行一些步骤,则可以并行或以相反顺序执行这些步骤。

Claims (10)

1.一种操作用于执行对电力网络(10)的差动保护的可重新配置的差动保护方案的方法,所述电力网络(10)包括多个端子(12、14、16、18),所述多个端子(12、14、16、18)中的每一个都被配置为在通信网络内与所述多个端子(12、14、16、18)中的彼此进行通信,所述方法包括以下步骤:
控制所述差动保护方案以去激活所述差动保护;
选择要被配置退出或进入所述差动保护方案的端子(14);
经由所述通信网络在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送重新配置信息,所述重新配置信息包括选择要被配置退出或进入所述差动保护方案的端子(14),其中所述通信网络是以下任何一种:菊花链通信网络、环形通信网络、网状通信网络、星形通信网络、总线通信网络、树形通信网络或其混合网络;
在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送所述重新配置信息之后,在每个未选择的端子(12、16、18)处修改相应的差动保护算法,以便将所选端子(14)配置退出或进入所述差动保护方案;以及
控制所述差动保护方案以重新激活所述差动保护。
2.根据权利要求1所述的方法,当选择要被配置退出所述差动保护方案的端子(14)时,所述方法还包括在所选端子(14)上启用互锁的步骤,其中所述互锁当被禁用时禁止将所选端子(14)配置退出所述差动保护方案,而所述互锁当被启用时允许将所选端子(14)配置退出所述差动保护方案。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括以下步骤:在经由所述通信网络在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送重新配置信息的步骤之前,确认所述多个端子(12、14、16、18)中的每一个与所述多个端子(12、14、16、18)中的彼此之间的通信状态是健康的。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法,当选择要被配置进入所述差动保护方案的端子(14)时,所述方法还包括以下步骤:在经由所述通信网络在所述多个端子( 12、14、16、18)之间传送重新配置信息的步骤之前,确认所选端子(14)被配置退出所述差动保护方案。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,还包括以下步骤:在修改每个未选择的端子(12、16、18)处的相应差动保护算法以便将所选端子(14)配置退出或进入所述差动保护方案的步骤之前,确认所述重新配置信息已经在预设时间内在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,还包括以下步骤:在修改每个未选择的端子(12、16、18)处的相应差动保护算法以便将所选端子(14)配置退出或进入所述差动保护方案的步骤之后,确认重新配置的差动保护方案已经稳定。
7.根据权利要求6所述的方法,当选择要被配置退出所述差动保护方案的端子(14)时,所述方法还包括以下步骤:在修改所述相应差动保护算法以便将所选端子(14)配置退出所述差动保护方案之后,去激活所选端子(14)和/或禁止与所选端子(14)的通信。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,当选择要被配置进入所述差动保护方案的端子(14)时,所述方法还包括在所选端子(14)处修改差动保护算法以便将所选端子(14)配置进入所述差动保护方案的步骤。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中当所述多个端子(12、14、16、18)中的一个发生故障时,所述方法还包括以下步骤:
用替代端子替换故障端子(12、14、16、18);
将剩余端子(12、14、16、18)中的每一个都配置为在所述通信网络内与所述替代端子通信;
经由所述通信网络将所述重新配置信息传送给所述替代端子;以及
在将所述重新配置信息传送给所述替代端子之后,修改所述替代端子处的所述差动保护算法,以便将所选端子(14)配置退出或进入所述差动保护方案。
10.一种电力网络(10),包括多个端子(12、14、16、18),所述多个端子(12、14、16、18)中的每一个都被配置为在通信网络内与所述多个端子(12、14、16、18)中的彼此进行通信,所述电力网络(10)还包括用于执行对所述电力网络(10)的差动保护的可重新配置的差动保护方案,所述差动保护方案被配置为:
控制所述差动保护方案以去激活所述差动保护;
选择要被配置退出或进入所述差动保护方案的端子(14);
经由所述通信网络在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送重新配置信息,所述重新配置信息包括选择要被配置退出或进入所述差动保护方案的端子(14),其中所述通信网络是以下任何一种:菊花链通信网络、环形通信网络、网状通信网络、星形通信网络、总线通信网络、树形通信网络或其混合网络;
在所述多个端子(12、14、16、18)之间传送所述重新配置信息之后,在每个未选择的端子(12、16、18)处修改相应的差动保护算法,以便将所选端子(14)配置退出或进入所述差动保护方案;以及
控制所述差动保护方案以重新激活所述差动保护。
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