CN110137963A - 配电系统用断电自恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及配电网络技术领域；具体涉及一种配电系统用断电自恢复方法，配电系统依次设有多个开闭所，各开闭所内设两段母线，所有母线形成潜在配电环路，该方法为：将同一开闭所的母线间联络开关与Ⅱ号母线的进线开关联动；将前个与后个开闭所的站间联络开关与后个开闭所的Ⅰ号母线的进线开关联动；将第一与最后一个开闭所的站间联络开关与最后一个开闭所的Ⅱ号母线的进线开关；联动的逻辑为：如果检测到任一母线及为其供电的电源进线均失压且对应的进线开关处于闭合状态，则控制相应进线开关分闸及联络开关合闸进行备自投。本发明实现了多回路进线电源配电系统，电源进线线路失压自恢复供电及复归，安全可靠，大幅度降低了制作成本和硬件成本。

Description

配电系统用断电自恢复方法
技术领域
本发明涉及配电网络技术领域；具体涉及一种配电系统用断电自恢复方法。
背景技术
配电网络中，通过开闭所对变电站输送的电能进行所辖区域内的分配。在占地面积较大，用电量较大的地域，例如医院、高校、住宅区或超商，往往会设置多个开闭所，通过多处变电站获取电能供应，对目标供电区域进行分割，每个开闭所配置其中一小部分的电能。电力系统正在逐步打造智能电网，使整个配电网络可以在综合保护备自投装置上进行显示，同时通过综合保护备自投装置进行遥控开闭所中的开关动作，更甚者可以自动判断配电网落中的故障并自动对开关进行操作。但是在制作配电网落自动化的程序非常复杂，针对送电电路失压导致的停电的情况为例来叙述，因开闭所中一般为两段母线，两段母线均由一路送电线路供电，一个开关站内的停电可能性就有三种，A段母线的送电线路失压，B段母线的送电线路失压，A段母线和B段母线的送电线路都失压，如果多开闭所组成一个配电系统，可能性就会大幅增加，以4个开闭所8段母线为例，有可能产生的送电线路失压可能性就有254种，具体计算方法为N为电源进线数量，M＝N-1；C为发生停电可能性总数量。所以在综合保护备自投装置中需要建立254个档案，然后再在各个档案里面写入如何判断送电线路失电的逻辑，然后在判断为送电线路失电后，再在每个档案里面撰写如果进行复位供电的逻辑，相当繁杂，数据量非常大。而且制作成本非常高，繁杂的逻辑程式内非常容易出错误，而且除了错误还很难找出。伴随开闭所数量增加，送电线路失压的可能性就会呈指数倍增加。同时伴随大量的逻辑控制，主站控制系统会布置大量的控制线路到开闭所，这样就增加了通信线路发生故障的可能，增加了故障概率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种配电系统用断电自恢复方法，实现了多回路进线电源配电系统，电源进线线路失压自恢复供电以及送电线路复归的功能，安全可靠，大幅度降低了制作成本和硬件成本，各开闭所相互独立且相互配合，开闭所与开闭所之间不需要控制线路连接，避免了控制线路损坏造成的故障。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：
所述配电系统用断电自恢复方法，配电系统依次设有N个开闭所，N为大于1的正整数，每个开闭所内设置两段母线，分别为Ⅰ号母线和Ⅱ号母线，同一开闭所内的Ⅰ号母线和Ⅱ号母线之间通过母线间联络开关相连，前一个开闭所的Ⅱ号母线和后一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，最后一个开闭所的Ⅱ号母线和第一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，所有的母线和电源进线开关柜上均设置电压传感器，电源进线上设置进线开关，该方法具体为：
将同一个开闭所的母线间联络开关与Ⅱ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将前一个开闭所与后一个开闭所的站间联络开关与后一个开闭所的Ⅰ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将第一个开闭所与最后一个开闭所的站间联络开关与最后一个开闭所的Ⅱ号母线的电源进线上的进线开关；
上述联动的逻辑为：
母线设备上设有综合保护备自投装置，综合保护备自投装置通过母线和进线线路上的电压传感器获取电压，并获取进线开关的开关量，在判断相互对应的母线和进线线路均失压，并且进线开关处于闭合状态，则发出控制信号断开进线开关，再闭合与进线开关联动的联络开关。
综合保护备自投装置作为现有设备，可以通过电压传感器采集电源进线线路和母线是否有电压，也可以采集开关的开关量，综合判断并向相应开关发出指令。如果综合保护备自投装置检测到电源进线上的进线开关闭合，但该电源进线及其供电的母线均失压，则可判定为该母线供电的电源进线路故障或断电母线所在开闭所外部线路故障，此时，需为该母线提供备用电源以恢复供电。为防止故障部分恢复供电后与备用电源出现不预期并列(反送电)冲突，需先断开电源进线上的进线开关，再闭合相应的联络开关，通过联络开关接通断电母线与其它母线，使母线恢复供电。根据配电系统的潜在母线环路，设置了相应联络开关与进线开关的联动，实现配电系统的快速断电自恢复，只要有一段母线有正常供电，即可形成一个断电自恢复顺时针供电开口环，使开口环中的各条母线同向的向后方母线借取电能，确保整个配电系统能够正常运行。
其中，优选方案为：
如果现有的变电站站间联络开关设有两个，将其中一个视为熔断器或常闭开关，另一个作为联络开关与进线开关联动，为保证开闭所与开闭所之间相互独立不设置控制线路，设置位于同一个开闭所内的站间联络开关作为联络开关和进线开关联动，开闭所与开闭所之间相互独立，不同开闭所之间不存在控制线路的连接，避免了不同开闭所内的开关之间控制电缆的出现，杜绝了外力破坏的可能性，保证了运行的可靠，避免了故障的发生。
所述失压线路的电源进线上检测到电压信号且相应的进线开关处于断开状态，综合保护备自投装置执行复归动作，复归动作为，先断开与相应的进线开关联动的联络开关，然后闭合该进线开关。
综合保护备自投装置设置复归时间设置功能，复归时间设置功能用于设置复归动作执行时间，在复归动作执行时间执行复归动作，复归动作执行时间可选择供电负荷低的时段进行设置，例如深夜时段、停业时段。
本发明还提供另一种配电系统用断电自恢复方法，配电系统依次设有N个开闭所，N为大于1的正整数，每个开闭所内设置两段母线，分别为Ⅰ号母线和Ⅱ号母线，同一开闭所内的Ⅰ号母线和Ⅱ号母线之间通过母线间联络开关相连，前一个开闭所的Ⅱ号母线和后一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，最后一个开闭所的Ⅱ号母线和第一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，所有的母线和电源进线开关柜上均设置电压传感器，电源进线上设置进线开关，所有的进线开关和联络开关均设置开关量输出至综合保护备自投装置，该方法具体为：
将同一个开闭所的母线间联络开关与Ⅰ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将前一个开闭所与后一个开闭所的站间联络开关与前一个开闭所的Ⅱ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将第一个开闭所与最后一个开闭所的站间联络开关与最后一个开闭所的Ⅰ号母线的电源进线上的进线开关；
上述联动的逻辑为：
母线设备上设有综合保护备自投装置，所谓母线设备即母线上连接的电气设备，以联络开关为例，综合保护备自投装置一般会安装在联络开关的外壳上，综合保护备自投装置通过母线和进线线路上的电压传感器获取电压，并获取进线开关的开关量，在判断相互对应的母线和进线线路均失压，并且进线开关处于闭合状态，则发出控制信号断开进线开关，再闭合与进线开关联动的联络开关。
如果现有的变电站站间联络开关设有两个，将其中一个视为熔断器或常闭开关，另一个作为联络开关与进线开关联动，为保证开闭所与开闭所之间相互独立不设置控制线路，设置位于同一个开闭所内的站间联络开关作为联络开关和进线开关联动，开闭所与开闭所之间相互独立，不同开闭所之间不存在控制线路的连接，避免了不同开闭所内的开关之间控制电缆的出现，杜绝了外力破坏的可能性，保证了运行的可靠，避免了故障的发生。
所述失压线路的电源进线上检测到电压信号且相应的进线开关处于断开状态，综合保护备自投装置执行复归动作，复归动作为，先断开与相应的进线开关联动的联络开关，然后闭合该进线开关。
综合保护备自投装置设置复归时间设置模块，复归时间设置模块用于设置复归动作执行时间，在复归动作执行时间执行复归动作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明根据配电系统的潜在母线闭环，设置了相应联络开关与进线开关的联动，实现配电系统的快速断电自恢复，只要有一段母线有正常供电，即可形成一个断电自恢复供电开口环，无需将送电线路失压的各个可能性逐一进行处理，通过一个简单的逻辑实现了多回路进线电源配电系统，电源进线线路失压自恢复供电以及送电线路复归的功能，安全可靠，不需要调整硬件设备，只需要改变控制逻辑，且逻辑构成非常简单，大幅度降低了制作成本和硬件成本。各开闭所相互独立，不需要通信线路连接，区别于传统的主站控制系统的集中控制方式，避免了通信线路损坏造成的故障。
附图说明
图1本发明配电系统模拟板图。
图2实施例1简图。
图3实施例2简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：
实施例1：
如图1-2所示，本实施例所述配电系统用断电自恢复方法，配电系统依次设有1#开闭所、3#开闭所、4#开闭所、2#开闭所，每个开闭所内设置两段母线，分别为10KV甲母线和10KV乙母线，同一开闭所内的10KV甲母线和10KV乙母线之间通过母线间联络开关相连，前一个开闭所的10KV乙母线和后一个开闭所的10KV甲母线之间通过站间联络开关及电缆相连，最后一个开闭所的10KV甲母线和第一个开闭所的10KV甲母线之间通过站间联络开关及电缆相连，所有的母线和电源进线开关柜上均设置电压传感器，电源进线上设置进线开关，母线上均设有综合保护备自投装置，该方法具体为：
将1#开闭所的母线间联络开关1-QF与10KV乙母线的电源进线上的进线开关1-2QF联动，将3#开闭所的母线间联络开关3-QF与10KV乙母线的电源进线上的进线开关3-2QF联动，将4#开闭所的母线间联络开关4-QF与10KV乙母线的电源进线上的进线开关4-1QF联动，将2#开闭所的母线间联络开关2-QF与10KV乙母线的电源进线上的进线开关2-1QF联动；
将1#开闭所与3#开闭所的站间联络开关3-3QF与3#开闭所的10KV甲母线的电源进线上的进线开关3-1QF联动，将3#开闭所与4#开闭所的站间联络开关4-3QF与4#开闭所的10KV甲母线的电源进线上的进线开关4-2QF联动，将4#开闭所与2#开闭所的站间联络开关2-4QF与2#开闭所的10KV甲母线的电源进线上的进线开关2-2QF联动，将2#开闭所与1#开闭所的站间联络开关1-3QF与1#开闭所的10KV甲母线的电源进线上的进线开关1-1QF联动；
上述联动的逻辑为：
如果综合保护备自投装置检测到其所在母线及为其供电的电源进线均失压且该电源进线上的进线开关处于闭合状态，则通过综合保护备自投装置控制所在失压线路的进线开关及与其联动的联络开关执行备自投，备自投具体为，先控制进线开关分闸然后控制联络开关合闸。
所有设置联动的进线开关和联络开关也设置电气联锁，确保两联动开关不能同时在合闸状态，防止手动误操作。
因现有开闭所间联络开关均设有两个，为了保证各个开闭所相互独立，开闭所与开闭所之间不需要外设控制线路，将站间联络开关2-3QF、1-4QF、3-4QF、4-3QF视为熔断器或常闭开关，并不作为联络开关，在进行断电自恢复时，综合保护备自投装置不对其进行操作。设置有联动关系的联络开关和进线开关在一个开闭所内，开闭所与开闭所之间相互独立，不同开闭所之间不存在通信线路的连接，避免了不同开闭所内的开关之间，控制控制线路的出现，杜绝了外力破坏的可能性，保证了运行的可靠。
所述失压线路的电源进线上检测到电压信号且相应的进线开关处于断开状态，综合保护备自投装置，在所在母线上执行复归动作，复归动作为，先断开与相应的进线开关联动的联络开关，然后闭合该所在母线进线开关；综合保护备自投装置设置复归时间设置功能，复归时间设置功能用于设置复归动作执行时间，在复归动作执行时间执行复归动作，复归动作执行时间选择供电负荷低的时段；对生产生活影响小的时段进行设置，例如凌晨1点、凌晨2点等。
进线开关和联络开关的开关量表征开关的开闭状态，如果本母线上综合保护备自投装置检测到该母线电源进线上的进线开关闭合，但该电源进线及其供电的母线均失压，则可判定为该母线供电的电源进行线路故障或断电母线所在开闭所外部线路故障，此时，需为该母线提供备用电源以恢复供电，为防止故障部分恢复供电后与备用电源不预期并列(反送电)冲突，需先断开电源进线上的进线开关，再闭合相应的联络开关，通过联络开关接通断电母线的供电回路。根据配电系统的潜在母线环路，设置了相应联络开关与进线开关的联动，实现配电系统的快速断电自恢复，只要有一段母线有正常供电，即可形成一个断电后自恢复顺时针借电开口环，确保整个配电系统能够正常运行。
例如，当前除了1#开闭所的10KV甲母线及其电源进线上的电压传感器能够检测到电压信号，其余母线及其电源进线上的电压传感器均检测不到电压信号，该母线综合保护备自投装置检测到进线开关1-1QF处于闭合状态，此时，10KV乙母线的综合保护备自投装置切断进线开关1-2QF，然后闭合联络开关1-QF，由1#开闭所的10KV甲母线向其10KV乙母线供电，与此同时，其余进线开关3-1QF、3-2QF、4-2QF、4-1QF、2-2QF、2-1QF也会被切断，然后闭合联络开关3-3QF、3-QF、4-4QF、4-QF、2-4QF、2-QF和1-3QF，形成一个断电后自恢复顺时针供电闭环，由此接通断电母线的供电回路。
实施例2：
本发明还提供一种与实施例1并列存在的实施方案，即提供一种断电后自恢复逆时针借电开口环，如图1所示，配电系统依次设有1#开闭所、3#开闭所、4#开闭所、2#开闭所，每个开闭所内设置两段母线，分别为10KV甲母线和10KV乙母线，同一开闭所内的10KV甲母线和10KV乙母线之间通过母线间联络开关相连，前一个开闭所的10KV乙母线和后一个开闭所的10KV甲母线之间通过站间联络开关相连，最后一个开闭所的10KV甲母线和第一个开闭所的10KV甲母线之间通过站间联络开关相连，所有的母线和电源进线开关柜上均设置电压传感器，电源进线上设置进线开关，如图3所示，该方法具体为：
将1#开闭所的母线间联络开关1-QF与10KV甲母线的电源进线上的进线开关1-1QF联动，将3#开闭所的母线间联络开关3-QF与10KV甲母线的电源进线上的进线开关3-1QF联动，将4#开闭所的母线间联络开关4-QF与10KV甲母线的电源进线上的进线开关4-2QF联动，将2#开闭所的母线间联络开关2-QF与10KV甲母线的电源进线上的进线开关2-2QF联动；
将1#开闭所与3#开闭所的站间联络开关1-4QF与1#开闭所的10KV乙母线的电源进线上的进线开关1-2QF联动，将3#开闭所与4#开闭所的站间联络开关3-4QF与3#开闭所的10KV乙母线的电源进线上的进线开关3-2QF联动，将4#开闭所与2#开闭所的站间联络开关4-3QF与4#开闭所的10KV乙母线的电源进线上的进线开关4-1QF联动，将2#开闭所与1#开闭所的站间联络开关2-3QF与2#开闭所的10KV乙母线的电源进线上的进线开关2-1QF联动；
上述联动的逻辑为：
如果综合保护备自投装置检测到其所在母线及为其供电的电源进线均失压且该电源进线上的进线开关处于闭合状态，则通过综合保护备自投装置控制所在失压线路的进线开关及与其联动的联络开关执行备自投，备自投具体为，先控制进线开关分闸然后控制联络开关合闸。
所有设置联动的进线开关和联络开关也设置电气联锁，确保两联动开关不能同时在合闸状态，防止手动误操作。
因现有开闭所间联络开关均设有两个，为了保证各个开闭所相互独立，开闭所与开闭所之间不需要外设控制线路，将站间联络开关3-3QF、4-4QF、2-4QF、1-3QF视为熔断器或常闭开关，并不作为联络开关，在进行断电自恢复时，综合保护备自投装置不对其进行操作。设置有联动关系的联络开关和进线开关在一个开闭所内，开闭所与开闭所之间相互独立，不同开闭所之间不存在通信线路的连接，避免了不同开闭所内的开关之间，控制控制线路的出现，杜绝了外力破坏的可能性，保证了运行的可靠。
所述失压线路的电源进线上检测到电压信号且相应的进线开关处于断开状态，综合保护备自投装置，在所在母线上执行复归动作，复归动作为，先断开与相应的进线开关联动的联络开关，然后闭合该所在母线进线开关；综合保护备自投装置设置复归时间设置功能，复归时间设置功能用于设置复归动作执行时间，在复归动作执行时间执行复归动作，复归动作执行时间选择供电负荷低的时段；对生产生活影响小的时段进行设置，例如凌晨1点、凌晨2点等。
以4#开闭所的10KV甲母线断电为例，断电后，电压互感器4-2PT、4-4PT检测不到电压信号，但进线开关4-2QF依然处在闭合状态，此时，综合保护备自投装置执行备自投动作，即，切断进线开关4-2QF后闭合母线间联络开关4-QF，由4#开闭所的10KV乙母线作为替补电源为4#开闭所的10KV甲母线供电，在电压互感器4-2PT检测到电压信号后，于设定的复归时刻执行复归动作。

Claims (8)

1.一种配电系统用断电自恢复方法，配电系统依次设有N个开闭所，N为大于1的正整数，每个开闭所内设置两段母线，分别为Ⅰ号母线和Ⅱ号母线，同一开闭所内的Ⅰ号母线和Ⅱ号母线之间通过母线间联络开关相连，前一个开闭所的Ⅱ号母线和后一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，最后一个开闭所的Ⅱ号母线和第一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，所有的母线和电源进线开关柜上均设置电压传感器，电源进线上设置进线开关，其特在在于，该方法具体为：
将同一个开闭所的母线间联络开关与Ⅱ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将前一个开闭所与后一个开闭所的站间联络开关与后一个开闭所的Ⅰ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将第一个开闭所与最后一个开闭所的站间联络开关与最后一个开闭所的Ⅱ号母线的电源进线上的进线开关；
上述联动的逻辑为：
母线设备上设有综合保护备自投装置，综合保护备自投装置通过母线和进线线路上的电压传感器获取母线电压，并获取进线开关的开关量，在判断相互对应的母线和进线线路均失压，并且进线开关处于闭合状态，则发出控制信号断开进线开关，再闭合与进线开关联动的联络开关。
2.根据权利要求1所述的配电系统用断电自恢复方法，其特征在于，如果现有的变电站站间联络开关设有两个，将其中一个视为熔断器或常闭开关，另一个作为联络开关与进线开关联动，设置有联动关系的联络开关和进线开关在一个开闭所内。
3.根据权利要求1所述的配电系统用断电自恢复方法，其特征在于，所述失压线路的电源进线上检测到电压信号且相应的进线开关处于断开状态，综合保护备自投装置执行复归动作，复归动作为，先断开与相应的进线开关联动的联络开关，然后闭合该进线开关。
4.根据权利要求3所述的配电系统用断电自恢复方法，其特征在于，综合保护备自投装置设置复归时间设置模块，复归时间设置模块用于设置复归动作执行时间，在复归动作执行时间执行复归动作。
5.一种配电系统用断电自恢复方法，配电系统依次设有N个开闭所，N为大于1的正整数，每个开闭所内设置两段母线，分别为Ⅰ号母线和Ⅱ号母线，同一开闭所内的Ⅰ号母线和Ⅱ号母线之间通过母线间联络开关相连，前一个开闭所的Ⅱ号母线和后一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，最后一个开闭所的Ⅱ号母线和第一个开闭所的Ⅰ号母线之间通过站间联络开关相连，所有的母线和电源进线开关柜上均设置电压传感器，电源进线上设置进线开关，其特在在于，该方法具体为：
将同一个开闭所的母线间联络开关与Ⅰ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将前一个开闭所与后一个开闭所的站间联络开关与前一个开闭所的Ⅱ号母线的电源进线上的进线开关联动；
将第一个开闭所与最后一个开闭所的站间联络开关与最后一个开闭所的Ⅰ号母线的电源进线上的进线开关；
上述联动的逻辑为：
母线设备上设有综合保护备自投装置，综合保护备自投装置通过母线和进线线路上的电压传感器获取电压，并获取进线开关的开关量，在判断相互对应的母线和进线线路均失压，并且进线开关处于闭合状态，则发出控制信号断开进线开关，再闭合与进线开关联动的联络开关。
6.根据权利要求5所述的配电系统用断电自恢复方法，其特征在于，如果现有的变电站站间联络开关设有两个，将其中一个视为熔断器或常闭开关，另一个作为联络开关与进线开关联动，设置有联动关系的联络开关和进线开关在一个开闭所内。
7.根据权利要求5所述的配电系统用断电自恢复方法，其特征在于，所述失压线路的电源进线上检测到电压信号且相应的进线开关处于断开状态，综合保护备自投装置执行复归动作，复归动作为，先断开与相应的进线开关联动的联络开关，然后闭合该进线开关。
8.根据权利要求7所述的配电系统用断电自恢复方法，其特征在于，综合保护备自投装置设置复归时间设置模块，复归时间设置模块用于设置复归动作执行时间，在复归动作执行时间执行复归动作。
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