CN110048383B - 一种配电网分布式综合保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电网分布式综合保护系统，包括若干个间隔保护测控装置和环网；各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，完成故障切除。本发明集成了间隔保护测控、接地选线、弧光保护和分布式母线差动保护，可提高配电网系统接地选线的普及率和准确率，实现开关柜快速保护，完善中压母线保护配置，从而实现配电网继电保护的优化集成，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于继电保护技术领域，具体涉及一种配电网分布式综合保护系统，尤其涉及一种中压配电网分布式综合保护系统。
背景技术
随着国家在电网建设方面的大力投入，我国输变电网实现了跨越性发展，然而，相比输电网所取得的成绩，35kV及以下中压配电网的发展却略显不足。中低压配电系统分布面广，线路单相接地故障直接威胁到周围的人身安全，目前配置的线路保护测控装置通常具备一定的接地故障检测能力，但由于受限于采样点数和数据处理能力，选线效果不佳，而如果专门配置集中式接地选线装置，又将造成设备投资的增加以及二次回路的复杂化。目前我国35kV以下电压等级的母线由于成本高和二次回路原因一般未装设母线保护，当发生故障时主要由变压器后备保护延时切除，而变压器后备保护必须与馈线保护配合整定，故母线故障时故障切除时间较长，可能对一次设备产生重大危害。10kV系统上的出线多，开关操作频繁，绝缘水平低，开关柜内及母线弧光故障频繁发生，目前弧光保护大多采用主-从机模式，从机接收开关柜内弧光传感器的输出信号并上送至主机，由于需要独立配置分布式子机以及主机，增加了设备投资和回路复杂性，制约了弧光保护的应用推广。因此需要一种应用于中压配电网的综合保护系统来实现保护的融合。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种配电网分布式综合保护系统，集成了间隔保护测控、接地选线、弧光保护和分布式母线差动保护，可提高中压配电网系统接地选线的普及率和准确率，实现开关柜快速保护。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种配电网分布式综合保护系统，包括若干个间隔保护测控装置和环网；
各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，切除故障。
优选地，所述各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，具体为：
各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行独立的接地选线逻辑判断，完成故障线路的选择，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，实现单相接地故障的切除。
优选地，所述完成故障线路的选择，具体为：
根据接地线路与非接地线路电气特征的差异完成故障线路的选择。
优选地，当环网网络出现异常时，各间隔保护测控装置可分别按单间隔接地选线模式独立运行，仅依赖本间隔电气量信息，采用稳态量和暂态量选线方法，完成本间隔接地与否的判别，从而实现故障线路的选择与切除。
优选地，当环网网络出现异常时，各间隔保护测控装置可仅依赖本间隔的间隔电气量信息，完成本间隔相间短路、两相接地短路、三相短路故障情况下的保护功能和测量控制功能。
优选地，所述各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，具体为：
各间隔保护测控装置采集与之相连间隔的弧光信息，并通过环网进行弧光信息共享；同时，各间隔保护测控装置作为主机基于所有间隔的弧光信息进行独立的弧光逻辑运算，构建分布式弧光保护功能，当发生弧光故障时，通过弧光信息进行故障点判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，实现故障的快速切除。
优选地，所述各间隔保护测控装置采集与之相连间隔的间隔弧光信息具体为：
所述各间隔保护测控装置通过弧光传感器采集弧光数据信息，并通过环网传递给与之相连的间隔。
优选地，当环网网络出现异常时，所述各间隔保护测控装置可分别按单间隔弧光保护模式独立运行，仅依赖本间隔的弧光信息，完成本间隔及对应母线弧光短路故障的快速切除。
优选地，所述各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，具体为：
各间隔保护测控装置采集与之相连间隔的电气量信息，并通过环网进行电气量信息数据共享；同时，各间隔保护测控装置也作为主机基于所有间隔的电气量信息进行独立的电流差动逻辑运算，构建分布式母线电流差动保护，当母线发生故障时由对应的保护测控装置完成跳闸出口，实现母线故障的快速切除。
优选地，所述环网为HRS环网。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的配电网分布式综合保护系统，集成了间隔保护测控、接地选线、弧光保护和分布式母线差动保护，可提高配电网系统接地选线的普及率和准确率，实现开关柜快速保护，完善中压母线保护配置，从而实现配电网继电保护的优化集成，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明一种实施例的配电网分布式综合保护系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明提供了一种配电网分布式综合保护系统，尤其适用于中压配电网，包括若干个间隔保护测控装置和环网；
优选地，各间隔保护测控装置均配置有HSR环网接口，所述环网为HSR环网，其具有高可用性无缝冗余的特性；所述间隔保护测控装置的数量由配电网中母线所连接的间隔类型和数量决定，优选地，所述间隔保护测控装置的数量与母线所连接的间隔数量相等；且各间隔保护测控装置均具备完整保护和测控功能；
各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，切除故障。
在本发明的一种具体实施例中，所述各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，具体为：
各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行独立的接地选线逻辑判断，完成故障线路的选择，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，实现单相接地故障的切除，使得本发明的保护系统具有基于集中式接地选线思想的无主式多间隔接地选线功能。优选地，所述完成故障线路的选择，具体为：根据接地线路与非接地线路电气特征的差异完成故障线路的选择。
当环网网络出现异常时，各间隔保护测控装置可仅依赖自身间隔的间隔电气量信息，采用稳态量和暂态量选线方法，分别完成本间隔接地与否的判别，从而实现故障线路的选择与切除，使得本发明的保护系统具有单间隔接地选线功能；还用于完成本间隔相间短路、两相接地短路、三相短路故障情况下的保护功能和测量控制功能。
在本发明的一种具体实施例中，所述各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，具体为：
各间隔保护测控装置采集与之相连间隔的弧光信息，具体实施时，各间隔保护测控装置分别作为分布式弧光保护的子机，且各间隔保护测控装置上均设有弧光采集接口(用于进行弧光信息的采集)，通过弧光传感器采集本间隔弧光信息，并通过环网进行弧光信息共享，即通过环网传递给与之相连的间隔；同时，各间隔保护测控装置作为主机基于所有间隔的弧光信息进行独立的弧光逻辑运算，构建分布式弧光保护功能，当发生弧光故障时，通过弧光信息进行故障点判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，实现故障的快速切除，使得本发明的保护系统集成分布式弧光保护功能。
在本发明的一种具体实施例中，当环网网络出现异常时，各间隔保护测控装置可仅依赖本间隔的弧光信息，在判断本间隔或母线发生弧光故障时跳开本间隔断路器，即完成本间隔及对应母线弧光短路故障的快速切除，实现了分布式弧光保护功能可按单间隔弧光保护模式独立运行。
在本发明的一种具体实施例中，所述各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，具体为：
各间隔保护测控装置均作为分布式母线保护的子机，采集与之相连间隔的电气量信息，并通过环网进行电气量信息数据共享；同时，各间隔保护测控装置也作为主机基于所有间隔的电气量信息进行独立的电流差动逻辑运算，构建分布式母线电流差动保护，当母线发生故障时由对应的保护测控装置完成跳闸出口，实现母线故障的快速切除，使得所述综合保护系统集成分布式母线保护功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种配电网分布式综合保护系统，其特征在于：包括若干个间隔保护测控装置和环网；各间隔保护测控装置均采集与之相连间隔的间隔信息，并通过所述环网进行信息共享，各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行故障判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，切除故障，具体包括：
各间隔保护测控装置均可基于多间隔信息进行独立的接地选线逻辑判断，完成故障线路的选择，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，实现单相接地故障的切除；
各间隔保护测控装置采集与之相连间隔的弧光信息，并通过环网进行弧光信息共享；同时，各间隔保护测控装置作为主机基于所有间隔的弧光信息进行独立的弧光逻辑运算，构建分布式弧光保护功能，当发生弧光故障时，通过弧光信息进行故障点判断，并由对应的间隔保护测控装置完成跳闸出口，实现故障的快速切除；
各间隔保护测控装置采集与之相连间隔的电气量信息，并通过环网进行电气量信息数据共享；同时，各间隔保护测控装置也作为主机基于所有间隔的电气量信息进行独立的电流差动逻辑运算，构建分布式母线电流差动保护，当母线发生故障时由对应的保护测控装置完成跳闸出口，实现母线故障的快速切除。
2.根据权利要求1所述的一种配电网分布式综合保护系统，其特征在于：所述完成故障线路的选择，具体为：
根据接地线路与非接地线路电气特征的差异完成故障线路的选择。
3.根据权利要求1所述的一种配电网分布式综合保护系统，其特征在于：当环网网络出现异常时，各间隔保护测控装置可分别按单间隔接地选线模式独立运行，仅依赖本间隔电气量信息，采用稳态量和暂态量选线方法，完成本间隔接地与否的判别，从而实现故障线路的选择与切除。
4.根据权利要求1所述的一种配电网分布式综合保护系统，其特征在于：当环网网络出现异常时，各间隔保护测控装置可仅依赖本间隔的间隔电气量信息，完成本间隔相间短路、两相接地短路、三相短路故障情况下的保护功能和测量控制功能。
5.根据权利要求1所述的一种配电网分布式综合保护系统，其特征在于，所述各间隔保护测控装置采集与之相连间隔的间隔弧光信息具体为：
所述各间隔保护测控装置通过弧光传感器采集弧光数据信息，并通过环网传递给与之相连的间隔。
6.根据权利要求1所述的一种配电网分布式综合保护系统，其特征在于：当环网网络出现异常时，所述各间隔保护测控装置可分别按单间隔弧光保护模式独立运行，仅依赖本间隔的弧光信息，完成本间隔及对应母线弧光短路故障的快速切除。
7.根据权利要求1所述的一种配电网分布式综合保护系统，其特征在于：所述环网为HRS环网。
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