CN109842204A - 基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，本方案中C站应用于110kV变电所110kV内桥一次主接线；或110kV变电所110kV单母线分段一次主接线。解决变电站容性无功过高和电网无功倒送的问题，改善了变电站电压水平，防止局部电网电压过高，提升了电网整体运行水平。降低了设备损耗和绝缘老化，提升了变电站主设备的运行效率，提高了变电站功率因数，提升了电网运行的经济性。有效避免主供线路永久故障时大面积停电事故的发生，实现电网自愈，提高了供电可靠性。本发明可作为电网特殊运行方式的技术保障，极大提升了特殊运行方式下的安全风险管控，促进电网安全稳定运行。

Description

基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法
技术领域
本发明涉及一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，属于电力输配控制技术领域。
背景技术
随着城市建设的推进和电网结构的改善，110kV及以下变电站高低压侧普遍采用电缆线路供电，造成容性无功越来越大。一方面，大部分市区变电站由于投运时间长、间隔数量已饱和导致缺乏电抗器，无法吸收多余的容性无功；另一方面，新上的电抗器存在设备缺陷频发、运行噪声扰民等受内、外部因素制约无法运行。更严重的是电网在节假日低负荷期间无功倒送的现象普遍存在，导致功率因数明显降低、局部电网地区电压偏高(电网运行表明110kV电缆线路产生的容性无功功率为1MVar/km)，增大了有功损耗，加速了设备绝缘老化，降低了供电能力，影响了电网运行的经济性和安全性。
分析发现：电压等级越高的电缆线路产生的容性无功越大，将进一步抬高局部电网运行电压。针对采用110kV电缆线路供电，电网运行方式要求：110kV变电站采用1回线路供电、1回线路热备用的运行方式，来减少110kV电缆线路供电产生的无功功率对电网运行电压偏高运行带来的影响。然而这种运行方式将影响110kV变电站供电可靠性。因此，必须安装备自投装置来弥补110kV变电站供电可靠性。本发明针对目前城市电网电缆线路大量使用后对电网造成无功倒送过大的影响，导致局部地区电压偏高，针对装有光纤传输通道的情况，提出一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，解决大部分变电站容性无功过高和电网无功倒送的问题。采用基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，既能解决变电站容性无功过高，改善变电站电压水平，提升电网整体运行水平；又能有效避免主供线路永久故障时大面积停电事故的发生，实现电网自愈，提高了供电可靠性。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，
应用于如下线路：
110kV的线路1、线路2分别接自220kV的变电站A站和变电站B站，线路1一端与变电站A站的110kV母线相连，另一端与110kV的变电站C站的I段母线相连，线路1与变电站A站相连的电源侧设有断路器4DL，线路1与变电站C站的I段母线相连的负荷侧设有断路器1DL；线路2一端与变电站B站的110kV母线相连，另一端和变电站C站的II段母线相连，线路2与变电站B站的110kV母线相连的电源侧设有断路器5DL，线路2与变电站C站的II段母线相连的负荷侧设有断路器2DL；变电站C站的I段母线和II段母线之间设有分段或内桥断路器3DL；变电站A站和变电站B站110kV侧装有备用电源自动投入装置；变电站A站与变电站C站之间、变电站B站与变电站C站之间均装有光纤传输通道；变电站C站装有量测装置；变电站C站量测装置具备以下功能：
该装置通过光纤传输通道与变电站A站备自投装置、变电站B站备自投装置相连，进行信息实时交换，并具备以下功能：
1.1采集功能
(1)采集以下开关量数据信息：
断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态信息、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；
(2)采集模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；
1.2传输功能
通过本装置采集功能，由光纤传输通道向A站和B站传输下列信息：
(1)传输开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；
(2)传输模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；
1.3接收功能
由光纤传输通道通过本装置接收A站和B站的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；
1.4执行功能
本装置设置跳闸和合闸接口，执行下列的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；
基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法如下：
2.A站备自投动作逻辑
在A站设置备自投装置，该备自投通过光纤传输通道与C站量测装置进行信息实时交换，并具有逻辑判断功能：
2.1 A站运行方式一备自投动作逻辑
控制过程1：A站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器4DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器4DL；
(9)C站2号主变压器差动保护或Ⅱ段母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在合闸位置，合闸位置代指断路器在运行状态，即断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在合闸位置；
(4)断路器2DL在分闸位置，分闸位置代指断路器在热备用状态，断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在分闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(6)A站母线有电压；
(7)断路器4DL在合闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，A站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器4DL的跳闸控制条件：
条件a.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)A站母线无电压；
(3)断路器4DL无电流；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；
条件b.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)A站母线母差保护动作；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；
条件c.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)线路1保护动作；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；
控制过程4：断路器1DL跳闸命令信号发出的控制条件：
条件a.
(1)断路器4DL跳闸启动动作信号；
(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；
条件b.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；
(3)C站I母线无电压；
(4)C站II母线无电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；
2.2A站运行方式二备自投动作逻辑如下：
控制过程1.：A站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器4DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器4DL；
(9)C站1号主变压器或I段母线母差保护动作；
(12)A站母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在分闸位置；
(4)断路器2DL在合闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(6)A站母线有电压；
(7)断路器4DL在分闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，A站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器4DL的合闸控制条件如下：
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器2DL由合闸位置到分闸位置；
(3)A站母线无电压；
(4)断路器4DL在分闸位置；
当上述条件均满足时，经过延时时间t3，启动断路器4DL合闸控制，同时输出断路器4DL合闸启动动作信号；
控制过程4：断路器1DL合闸命令信号发出的控制条件如下：
(1)断路器4DL合闸启动动作信号；
(2)断路器4DL由分闸位置到合闸位置；
(3)线路1有电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL合闸命令信号的控制；
3.B站备自投动作逻辑
3.1 B站运行方式一备自投动作逻辑
控制过程1：B站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器5DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器5DL；
(9)C站2号主变压器或II段母线母差保护动作；
(12)B站母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，B站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：B站备自投装置充电条件：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在合闸位置；
(4)断路器2DL在分闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(6)B站母线有电压；
(7)断路器5DL在分闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，B站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器5DL的合闸控制，即
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器1DL由合闸位置到分闸位置；
(3)B站母线无电压；
(4)断路器5DL在分闸位置；
当上述条件均满足时，经过延时时间t3，启动断路器5DL合闸控制，同时输出断路器5DL合闸启动动作信号；
控制过程4.：断路器2DL合闸命令信号发出的控制条件如下：
(1)断路器5DL合闸启动动作信号；
(2)断路器5DL由分闸位置到合闸位置；
(3)线路2有电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器2DL合闸命令信号的控制；
3.2 B站运行方式一备自投动作逻辑：
控制过程1：B站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器5DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器5DL；
(9)C站1号主变压器差动保护或I段母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，B站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：B站备自投装置充电条件如下：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在分闸位置；
(4)断路器2DL在合闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(8)B站母线有电压；
(9)断路器5DL在合闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，B站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器5DL的跳闸控制条件如下：
条件a.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)B站母线无电压；
(3)断路器5DL无电流；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器5DL跳闸控制，同时输出断路器5DL跳闸启动动作信号；
条件b.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)B站母线母差保护动作；
当上述条件均满足时，经延时时间t2，启动断路器5DL跳闸控制，同时输出断路器5DL跳闸启动动作信号；
条件c.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)线路2保护动作；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器5DL跳闸控制，同时输出断路器5DL跳闸启动动作信号；
控制过程4：断路器2DL跳闸命令信号发出的控制条件如下：
条件a.
(1)断路器5DL跳闸启动动作信号；
(2)断路器5DL由合闸位置到分闸位置；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器2DL跳闸命令信号的控制；
条件b.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器5DL由合闸位置到分闸位置；
(3)C站I母线无电压；
(4)C站II母线无电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器2DL跳闸命令信号的控制。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，其中
有电压判定阀值Uzd按本变电站母线额定电压的70％～75％整定，即
Uzd＝(0.7～0.75)Ue (1)
(1)式中，Ue为变电站母线额定电压，当母线电压大于Uzd时为有电压；
其中无电压的判定方法如下：无电压判定阀值Uzd按本变电站母线额定电压的30％～60％整定，即
Uzd＝(0.3～0.6)Ue (2)
(2)式中，Ue为备自投装置所在变电站母线额定电压，当母线电压小于Uzd为无电压；
其中无电流的判定方法如下：
无电流判定阀值按最小负荷电流整定，当电流小于最小负荷电流时判定为无电流。
前述基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，其中：
延时时间t1取10～20s；
延时时间t2按躲过线路电源侧II段保护启动时间整定，即
(3)式中，为电源侧线路II端保护启动时间，Δt为级差，取0.3～0.5s；
延时时间t3躲过110kV变电站低压母线上电容器设备失去电压跳闸时间，即
t3＝tc+Δt (4)
(4)式中，tc为电容器低电压保护启动时间，Δt为级差，取0.3～0.5s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.解决变电站容性无功过高和电网无功倒送的问题，改善了变电站电压水平，防止局部电网电压过高，提升了电网整体运行水平。
2.降低了设备损耗和绝缘老化，提升了变电站主设备的运行效率，提高了变电站功率因数，提升了电网运行的经济性。
3.有效避免主供线路永久故障时大面积停电事故的发生，实现电网自愈，提高了供电可靠性。
4.本发明可作为电网特殊运行方式的技术保障，极大提升了特殊运行方式下的安全风险管控，促进电网安全稳定运行。
附图说明
图1为A站方式一备自投动作逻辑；
图2为A站方式二备自投动作逻辑；
图3为B站方式一备自投动作逻辑；
图4为B站方式二备自投动作逻辑；
图5光纤网络配置图；
图6为C站为110kV变电所内桥一次主接线图的输变电网络图；
图7为C站为110kV变电所单母线分段一次主接线图的输变电网络图；
图1、2、3、4中符号说明如下：
-表示逻辑与关系，即输入条件全部满足时，输出有效；
-表示逻辑或关系，即输入条件任一满足时，输出有效；
－表示为与输入信号相反；
-表示条件全部满足时延时t时间输出有效；条件任一不满足时立即返回。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本方案中C站满足下列一次主接线(如图6、7所示)：
(1)110kV变电所110kV内桥一次主接线；
(2)110kV变电所110kV单母线分段一次主接线。
本发明的方法所应用的输配电网络为两条110kV线路、两座220kV变电站A、B和一座110kV变电站C，包括：
(1)110kV线路1、110kV线路2分别来自220kV变电站A和B；(2)110kV线路1分别接在220kVA站110kV母线和110kVC站I段母线，线路1电源侧有断路器4DL、电流互感器CT4，线路1负荷侧有断路器1DL、电流互感器CT1；(3)110kV线路2分别接在220kVB站110kV母线和110kVC站II段母线，线路2电源侧有断路器5DL、电流互感器CT5，线路2负荷侧有断路器2DL、电流互感器CT5；(3)A站110kV母线上接有电压互感器PT3，110kV母线上接有电压互感器PT4；(4)B站110kV母线上接有电压互感器PT4，110kV母线上接有电压互感器PT4；(5)C站110kVI段母线上接有电压互感器PT1，110kV副母线上接有电压互感器PT2，两段母线之间有电流互感器CT和分段(内桥)断路器3DL；(6)A站和B站110kV侧装有备用电源自动投入装置；(7)A站与C站之间、B站与C站之间均装有光纤传输通道；光纤传输通道可采用(如图3所示)：与110kV线路同杆架设的光纤传输通道；采用迂回的点对点专用通道；采用与通信合用的复用光纤传输通道。(8)C站装有量测装置。
针对上述输配电网络，如何实现基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，下面给出本发明方法的实施例(以图1-4为例)：
1、运行方式一
1.1准备阶段
1.1.1 A站准备阶段
1DL、3DL和4DL在合闸运行状态，2DL在热备用状态，检测C站Ⅰ母线电压正常、C站Ⅱ母线电压正常、A站母线电压正常时，A站备自投装置充电，不满足条件时则立即彻底放电。
1.1.2 B站准备阶段
1DL、3DL在合闸运行状态，2DL和5DL在热备用状态，检测C站Ⅰ母线电压正常、C站Ⅱ母线电压正常、B站母线电压正常时，B站备自投装置充电，不满足条件时则立即彻底放电。
1.2动作过程
1.2.1 A站事故、失电、操作情况
(1)A站线路1保护动作
当A站发生线路1保护动作(全线电缆线路的重合闸一般停用)时，4DL跳闸，线路1失电。检测到A站备自投装置充电完成、4DL跳闸启动动作信号已发出、4DL由合闸状态到分闸后，向C站发出1DL跳闸命令。或检测A站备自投装置充电完成、4DL由合闸状态到分闸、C站I母线无电压和C站II母线无电压时，向C站发出1DL跳闸命令。
C站接收到A站发出的1DL跳闸命令，通过量测装置执行1DL跳闸命令。
当B站检测到1DL由合闸状态到分闸，同时检测B站备自投装置充电完成、B站母线有电压、5DL在分闸状态时，延时t3后启动5DL合闸。当5DL合闸启动动作信号已发出、5DL由分闸状态到合闸、线路2有电压时，向C站发出2DL合闸命令。
C站接收到B站发出的2DL合闸命令，通过量测装置执行2DL合闸命令。此时，C站恢复至线路2供电。
(2)A站4DL偷跳
当A站发生4DL偷跳时，线路1失电。检测A站备自投装置充电完成、4DL由合闸状态到分闸、C站I母线无电压和C站II母线无电压时，向C站发出1DL跳闸命令。
C站接收到A站发出的1DL跳闸命令，通过量测装置执行1DL跳闸命令。
当B站检测到1DL由合闸状态到分闸，同时检测B站备自投装置充电完成、B站母线有电压、5DL在分闸状态时，延时t3后启动5DL合闸。当5DL合闸启动动作信号已发出、5DL由分闸状态到合闸、线路2有电压时，向C站发出2DL合闸命令。
C站接收到B站发出的2DL合闸命令，通过量测装置执行2DL合闸命令。此时，C站恢复至线路2供电。
(3)A站母线失电
当A站母线由于上级电网原因造成失电时，线路1失电。检测A站备自投装置充电完成、A站母线无电压、4DL无电流时，延时t2后启动4DL跳闸。检测到4DL跳闸启动动作信号已发出、4DL由合闸状态到分闸后，向C站发出1DL跳闸命令。或检测A站备自投装置充电完成、4DL由合闸状态到分闸、C站I段母线无电压和C站II段母线无电压时，向C站发出1DL跳闸命令。
C站接收到A站发出的1DL跳闸命令，通过量测装置执行1DL跳闸命令。
当B站检测到1DL由合闸状态到分闸，同时检测B站备自投装置充电完成、B站母线有电压、5DL在分闸状态时，延时t3后启动5DL合闸。当5DL合闸启动动作信号已发出、5DL由分闸状态到合闸、线路2有电压时，向C站发出2DL合闸命令。
C站接收到B站发出的2DL合闸命令，通过量测装置执行2DL合闸命令。此时，C站恢复至线路2供电。
(4)A站母线母差保护动作
当A站母线母差保护动作时，4DL跳闸，线路1失电。检测到A站备自投装置充电完成、4DL跳闸启动动作信号已发出、4DL由合闸状态到分闸后，向C站发出1DL跳闸命令。或检测A站备自投装置充电完成、4DL由合闸状态到分闸、C站I母线无电压和C站II母线无电压时，向C站发出1DL跳闸命令。
C站接收到A站发出的1DL跳闸命令，通过量测装置执行1DL跳闸命令。
当B站检测到1DL由合闸状态到分闸，同时检测B站备自投装置充电完成、B站母线有电压、5DL在分闸状态时，延时t3后启动5DL合闸。当5DL合闸启动动作信号已发出、5DL由分闸状态到合闸、线路2有电压时，向C站发出2DL合闸命令。
C站接收到B站发出的2DL合闸命令，通过量测装置执行2DL合闸命令。此时，C站恢复至线路2供电。
(5)手动分开4DL
当手动分开4DL时，则A站备自投装置立即彻底放电。
1.2.2 C站事故、失电、操作情况
(1)C站1DL偷跳
当C站发生1DL偷跳时，B站检测B站备自投装置充电完成、1DL由合闸状态到分闸、B站母线有电压、5DL在分闸位置，延时t3后启动5DL合闸。当5DL合闸启动动作信号已发出、5DL由分闸状态到合闸、线路2有电压时，向C站发出2DL合闸命令。
C站接收到B站发出的2DL合闸命令，通过量测装置执行2DL合闸命令。此时，C站恢复至线路2供电。
(2)1号主变(I段母线)差动保护动作
C站内桥接线时1号主变差动保护动作或单母线分段接线时I段母线差动保护动作时，B站检测B站备自投装置充电完成、1DL由合闸状态到分闸、B站母线有电压、5DL在分闸位置，延时t3后启动5DL合闸。当5DL合闸启动动作信号已发出、5DL由分闸状态到合闸、线路2有电压时，向C站发出2DL合闸命令。
C站接收到B站发出的2DL合闸命令，通过量测装置执行2DL合闸命令。此时，C站恢复至线路2供电。
(3)2号主变(Ⅱ段母线)差动保护动作
C站内桥接线时2号主变差动保护动作或单母线分段接线时Ⅱ段母线差动保护动作，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
(4)手动分开1DL
当手动分开1DL时，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
(5)手动分开3DL
当手动分开3DL时，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
(6)手动合上2DL
当手动合上2DL时，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
1.2.3 B站事故、失电、操作情况
(1)B站母线母差保护动作
当B站母线母差保护动作时，则B站备自投装置立即彻底放电。
(2)手动合上5DL
当手动合上5DL时，则B站备自投装置立即彻底放电。
2、运行方式二
2.1准备阶段
2.1.1 A站准备阶段
对于A站，2DL和3DL在合闸运行状态，1DL和4DL在热备用状态，检测C站Ⅰ母线电压正常、C站Ⅱ母线电压正常、A站母线电压正常时，A站备自投装置充电，不满足条件时则立即彻底放电。
2.1.2 B站准备阶段
对于B站，1DL、3DL和5DL在合闸运行状态，1DL在热备用状态，检测C站Ⅰ母线电压正常、C站Ⅱ母线电压正常、B站母线电压正常时，B站备自投装置充电，不满足条件时则立即彻底放电。
2.3动作过程
2.3.1 B站事故、失电、操作情况
(1)B站线路2保护动作
当B站发生线路2保护动作(全线电缆线路的重合闸一般停用)时，5DL跳闸，线路2失电。检测到B站备自投装置充电完成、5DL跳闸启动动作信号已发出、5DL由合闸状态到分闸后，向C站发出2DL跳闸命令。或检测B站备自投装置充电完成、5DL由合闸状态到分闸、C站I母线无电压和C站II母线无电压时，向C站发出2DL跳闸命令。
C站接收到B站发出的2DL跳闸命令，通过量测装置执行2DL跳闸命令。
当A站检测到2DL由合闸状态到分闸，同时检测A站备自投装置充电完成、A站母线有电压、4DL在分闸状态时，延时t3后启动4DL合闸。当4DL合闸启动动作信号已发出、4DL由分闸状态到合闸、线路1有电压时，向C站发出1DL合闸命令。
C站接收到A站发出的1DL合闸命令，通过量测装置执行1DL合闸命令。此时，C站恢复至线路1供电。
(2)B站5DL偷跳
当B站发生5DL偷跳时，线路1失电。检测B站备自投装置充电完成、5DL由合闸状态到分闸、C站I母线无电压和C站II母线无电压时，向C站发出2DL跳闸命令。
C站接收到B站发出的2DL跳闸命令，通过量测装置执行2DL跳闸命令。
当A站检测到2DL由合闸状态到分闸，同时检测A站备自投装置充电完成、A站母线有电压、4DL在分闸状态时，延时t3后启动4DL合闸。当4DL合闸启动动作信号已发出、4DL由分闸状态到合闸、线路1有电压时，向C站发出1DL合闸命令。
C站接收到A站发出的1DL合闸命令，通过量测装置执行1DL合闸命令。此时，C站恢复至线路1供电。
(3)B站母线失电
当B站母线由于上级电网原因造成失电时，线路2失电。检测B站备自投装置充电完成、B站母线无电压、5DL无电流时，延时t2后启动5DL跳闸。检测到5DL跳闸启动动作信号已发出、5DL由合闸状态到分闸后，向C站发出2DL跳闸命令。或检测B站备自投装置充电完成、5DL由合闸状态到分闸、C站I母线无电压和C站II母线无电压时，向C站发出2DL跳闸命令。
C站接收到B站发出的2DL跳闸命令，通过量测装置执行2DL跳闸命令。
当A站检测到2DL由合闸状态到分闸，同时检测A站备自投装置充电完成、A站母线有电压、4DL在分闸状态时，延时t3后启动4DL合闸。当4DL合闸启动动作信号已发出、4DL由分闸状态到合闸、线路1有电压时，向C站发出1DL合闸命令。
C站接收到A站发出的1DL合闸命令，通过量测装置执行1DL合闸命令。此时，C站恢复至线路1供电。
(4)B站母线母差保护动作
当B站母线母差保护动作时，5DL跳闸，线路2失电。检测到B站备自投装置充电完成、5DL跳闸启动动作信号已发出、5DL由合闸状态到分闸后，向C站发出2DL跳闸命令。或检测B站备自投装置充电完成、5DL由合闸状态到分闸、C站I母线无电压和C站II母线无电压时，向C站发出2DL跳闸命令。
C站接收到B站发出的2DL跳闸命令，通过量测装置执行2DL跳闸命令。
当A站检测到2DL由合闸状态到分闸，同时检测A站备自投装置充电完成、A站母线有电压、4DL在分闸状态时，延时t3后启动4DL合闸。当4DL合闸启动动作信号已发出、4DL由分闸状态到合闸、线路1有电压时，向C站发出1DL合闸命令。
C站接收到A站发出的1DL合闸命令，通过量测装置执行1DL合闸命令。此时，C站恢复至线路1供电。
(5)手动分开5DL
当手动分开5DL时，则B站备自投装置立即彻底放电。
2.3.2 C站事故、失电、操作情况
(2)C站2DL偷跳
当C站发生2DL偷跳时，A站检测A站备自投装置充电完成、2DL由合闸状态到分闸、A站母线有电压、4DL在分闸位置，延时t3后启动4DL合闸。当4DL合闸启动动作信号已发出、4DL由分闸状态到合闸、线路1有电压时，向C站发出1DL合闸命令。
C站接收到A站发出的1DL合闸命令，通过量测装置执行1DL合闸命令。此时，C站恢复至线路1供电。
(2)2号主变(II段母线)差动保护动作
内桥接线时2号主变差动保护动作或单母线分段接线时II段母线差动保护动作时，A站检测A站备自投装置充电完成、2DL由合闸状态到分闸、A站母线有电压、4DL在分闸位置，延时t3后启动4DL合闸。当4DL合闸启动动作信号已发出、4DL由分闸状态到合闸、线路1有电压时，向C站发出1DL合闸命令。
C站接收到A站发出的1DL合闸命令，通过量测装置执行1DL合闸命令。此时，C站恢复至线路1供电。
(3)1号主变(I段母线)差动保护动作
内桥接线时1号主变差动保护动作或单母线分段接线时I段母线差动保护动作，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
(4)手动合上1DL
当手动合上1DL时，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
(5)手动分开3DL
当手动分开3DL时，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
(6)手动分开2DL
当手动分开2DL时，则A站和B站备自投装置立即彻底放电。
2.3.3 A站事故、失电、操作情况
(1)A站母线母差保护动作
当A站母线母差保护动作时，则A站备自投装置立即彻底放电。
(2)手动合上4DL
当手动合上4DL时，则A站备自投装置立即彻底放电。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，其特征在于，
应用于如下线路：
110kV的线路1、线路2分别接自220kV的变电站A站和变电站B站，线路1一端与变电站A站的110kV母线相连，另一端与110kV的变电站C站的I段母线相连，线路1与变电站A站相连的电源侧设有断路器4DL，线路1与变电站C站的I段母线相连的负荷侧设有断路器1DL；线路2一端与变电站B站的110kV母线相连，另一端和变电站C站的II段母线相连，线路2与变电站B站的110kV母线相连的电源侧设有断路器5DL，线路2与变电站C站的II段母线相连的负荷侧设有断路器2DL；变电站C站的I段母线和II段母线之间设有分段或内桥断路器3DL；变电站A站和变电站B站110kV侧装有备用电源自动投入装置；变电站A站与变电站C站之间、变电站B站与变电站C站之间均装有光纤传输通道；变电站C站装有量测装置；变电站C站量测装置具备以下功能：
该装置通过光纤传输通道与变电站A站备自投装置、变电站B站备自投装置相连，进行信息实时交换，并具备以下功能：
1.1采集功能
(1)采集以下开关量数据信息：
断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态信息、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；
(2)采集模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；
1.2传输功能
通过本装置采集功能，由光纤传输通道向A站和B站传输下列信息：
(1)传输开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；
(2)传输模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；
1.3接收功能
由光纤传输通道通过本装置接收A站和B站的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；
1.4执行功能
本装置设置跳闸和合闸接口，执行下列的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；
基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法如下：
2.A站备自投动作逻辑
在A站设置备自投装置，该备自投通过光纤传输通道与C站量测装置进行信息实时交换，并具有逻辑判断功能：
2.1 A站运行方式一备自投动作逻辑
控制过程1：A站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器4DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器4DL；
(9)C站2号主变压器差动保护或Ⅱ段母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在合闸位置，合闸位置代指断路器在运行状态，即断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在合闸位置；
(4)断路器2DL在分闸位置，分闸位置代指断路器在热备用状态，断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在分闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(6)A站母线有电压；
(7)断路器4DL在合闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，A站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器4DL的跳闸控制条件：
条件a.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)A站母线无电压；
(3)断路器4DL无电流；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；
条件b.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)A站母线母差保护动作；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；
条件c.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)线路1保护动作；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；
控制过程4：断路器1DL跳闸命令信号发出的控制条件：
条件a.
(1)断路器4DL跳闸启动动作信号；
(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；
条件b.
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；
(3)C站I母线无电压；
(4)C站II母线无电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；
2.2 A站运行方式二备自投动作逻辑如下：
控制过程1.：A站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器4DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器4DL；
(9)C站1号主变压器或I段母线母差保护动作；
(12)A站母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在分闸位置；
(4)断路器2DL在合闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(6)A站母线有电压；
(7)断路器4DL在分闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，A站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器4DL的合闸控制条件如下：
(1)A站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器2DL由合闸位置到分闸位置；
(3)A站母线无电压；
(4)断路器4DL在分闸位置；
当上述条件均满足时，经过延时时间t3，启动断路器4DL合闸控制，同时输出断路器4DL合闸启动动作信号；
控制过程4：断路器1DL合闸命令信号发出的控制条件如下：
(1)断路器4DL合闸启动动作信号；
(2)断路器4DL由分闸位置到合闸位置；
(3)线路1有电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL合闸命令信号的控制；
3.B站备自投动作逻辑
3.1 B站运行方式一备自投动作逻辑
控制过程1：B站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器5DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器5DL；
(9)C站2号主变压器或II段母线母差保护动作；
(12)B站母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，B站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：B站备自投装置充电条件：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在合闸位置；
(4)断路器2DL在分闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(6)B站母线有电压；
(7)断路器5DL在分闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，B站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器5DL的合闸控制，即
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器1DL由合闸位置到分闸位置；
(3)B站母线无电压；
(4)断路器5DL在分闸位置；
当上述条件均满足时，经过延时时间t3，启动断路器5DL合闸控制，同时输出断路器5DL合闸启动动作信号；
控制过程4.：断路器2DL合闸命令信号发出的控制条件如下：
(1)断路器5DL合闸启动动作信号；
(2)断路器5DL由分闸位置到合闸位置；
(3)线路2有电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器2DL合闸命令信号的控制；
3.2 B站运行方式一备自投动作逻辑：
控制过程1：B站备自投装置放电条件如下：
(1)手动分开断路器1DL；
(2)手动分开断路器2DL；
(3)手动分开断路器3DL；
(4)手动分开断路器5DL；
(5)手动合上断路器1DL；
(6)手动合上断路器2DL；
(7)手动合上断路器3DL；
(8)手动合上断路器5DL；
(9)C站1号主变压器差动保护或I段母线母差保护动作；
当上述任一条件满足时，B站备自投装置立即彻底放电；
控制过程2：B站备自投装置充电条件如下：
(1)C站Ⅰ段母线有电压；
(2)C站Ⅱ段母线有电压；
(3)断路器1DL在分闸位置；
(4)断路器2DL在合闸位置；
(5)断路器3DL在合闸位置；
(8)B站母线有电压；
(9)断路器5DL在合闸位置；
当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，B站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；
控制过程3：断路器5DL的跳闸控制条件如下：
条件a.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)B站母线无电压；
(3)断路器5DL无电流；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器5DL跳闸控制，同时输出断路器5DL跳闸启动动作信号；
条件b.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)B站母线母差保护动作；
当上述条件均满足时，经延时时间t2，启动断路器5DL跳闸控制，同时输出断路器5DL跳闸启动动作信号；
条件c.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)线路2保护动作；
当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器5DL跳闸控制，同时输出断路器5DL跳闸启动动作信号；
控制过程4：断路器2DL跳闸命令信号发出的控制条件如下：
条件a.
(1)断路器5DL跳闸启动动作信号；
(2)断路器5DL由合闸位置到分闸位置；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器2DL跳闸命令信号的控制；
条件b.
(1)B站备自投装置充电控制完成；
(2)断路器5DL由合闸位置到分闸位置；
(3)C站I母线无电压；
(4)C站II母线无电压；
当上述条件全部满足时，启动发出断路器2DL跳闸命令信号的控制。
2.如权利要求1所述的基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，其特征在于，有电压判定阀值Uzd按本变电站母线额定电压的70％～75％整定，即
Uzd＝(0.7～0.75)Ue (1)
(1)式中，Ue为变电站母线额定电压，当母线电压大于Uzd时为有电压；
其中无电压的判定方法如下：无电压判定阀值Uzd按本变电站母线额定电压的30％～60％整定，即
Uzd＝(0.3～0.6)Ue (2)
(2)式中，Ue为备自投装置所在变电站母线额定电压，当母线电压小于Uzd为无电压；
其中无电流的判定方法如下：
无电流判定阀值按最小负荷电流整定，当电流小于最小负荷电流时判定为无电流。
3.如权利要求1所述的基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，其特征在于，其中：
延时时间t1取10～20s；
延时时间t2按躲过线路电源侧II段保护启动时间整定，即
(3)式中，为电源侧线路II端保护启动时间，Δt为级差，取0.3～0.5s；
延时时间t3躲过110kV变电站低压母线上电容器设备失去电压跳闸时间，即
t3＝tc+Δt (4)
(4)式中，tc为电容器低电压保护启动时间，Δt为级差，取0.3～0.5s。
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