CN111009886A - 一种远程设置的电力保护方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种远程设置的电力保护方法及装置，将传统意义上的就地式距离零序保护转换为远程集中式保护，实现调度、控制、保护装置一体化设置，在现行的大电流接地系统上，实现被保护线路全段无时限速断功能时，无需再借助其它高频传输设备，具有保护相邻变电站功能的远后备保护能及时隔离整个故障变电站，能有效地防止故障变电站爆燃事故的发生，给整个故障变电站的修复并恢复供电大大缩短了时间。

Description

一种远程设置的电力保护方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及电力二次设备技术领域，具体涉及一种远程设置的电力保护方法及装置。
背景技术
阻抗元件构成的距离保护和零序功率方向元件构成的零序电流保护，作为电力系统二次主要设备，在现行的110千伏及以上交流输电线路上已得到广泛使用，如中性点直接接地的大电流接地系统等，其可靠性和安全性得到了广泛的认可。
但现有的零序、距离保护具有以下缺点：现有的零序、距离保护均为就地化设置，无法单独实现全段无时限速断功能；系统的运行方式、一次设备故障的轻重成度、故障时的功率倒向等因素都将对其保护范围产生影响；有较强的主备功能。就目前而言，继电保护二次设备均以场、站、所为单位进行本地化设置；仅设备的控制、测量、调节、信号(即遥控、遥测、遥调、遥信等)功能实现了远程功能；随着现代数字通信传输技术的成熟和发展，其远程功能的可靠性和安全性大大增强；这给电力系统继电保护装置的远程设置提供了前提条件。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种远程设置的电力保护方法及装置，以解决现有技术中由于就地化设置而导致的无法实现全段无时限速断的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，一种远程设置的电力保护方法，包括以下步骤
分别获取第一变电站和第二变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的检测信息，所述第一变电站的检测信息为第一检测信息，所述第二变电站的检测信息为第二检测信息；
分别判断第一检测信息和第二检测信息是否符合预设的闭锁规则，当第一检测信息和第二检测信息同时符合预设的闭锁规则时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
进一步地，所述分别判断第一检测信息和第二检测信息是否符合预设的闭锁规则，当第一检测信息和第二检测信息同时符合预设的闭锁规则时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令，具体包括：
所述第一检测信息为第一变电站检测零序电流的信息，所述第二检测信息为第二变电站检测零序电流的信息，当所述第一变电站和第二变电站同时检测到零序电流时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
进一步地，所述分别判断第一检测信息和第二检测信息是否符合预设的闭锁规则，当第一检测信息和第二检测信息同时符合预设的闭锁规则时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令，具体包括：
所述第一检测信息为第一变电站检测故障方向的检测信息，所述第二检测信息为第二变电站检测故障方向的检测信息，当所述第一变电站和第二变电站同时检测到故障方向为正方向故障时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
根据本发明实施例的第二方面，一种远程设置的电力保护装置，包括
第一检测模块：获取第一变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的第一检测信息；
第二检测模块：获取第二变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的第二检测信息；
判断模块：耦接于第一检测模块和第二检测模块，用于获取第一检测信息和第二检测信息，当第一检测信息和第二检测信息均符合闭锁规则时，发送跳闸指令。
进一步地，还包括：
第一信息处理模块：耦接于第一检测模块，用于将第一检测信息转换为第一数字信号；
第二信息处理模块：耦接于第二检测模块，用于将第二检测信息转换为第二数字信号。
进一步地，所述第一检测模块和第二检测模块均设置为数字型阻抗继电器，所述判断模块设置为与门，当所述与门接收到第一检测模块和第二检测模块输出均为高电平时，所述与门输出跳闸信号，还包括有用于接收跳闸信号后进行关断动作的执行模块，所述执行模块分别为第一变电站的断路器和第二变电站的断路器。
进一步地，所述第一检测模块和第二检测模块均设置为零序功率方向元件，所述判断模块设置为与门，当所述与门接收到第一检测模块和第二检测模块输出均为高电平时，所述与门输出跳闸信号，还包括有用于接收跳闸信号后进行关断动作的执行模块，所述执行模块分别为第一变电站的断路器和第二变电站的断路器。
进一步地，还包括变电站的远后备保护装置，所述远后备保护装置设置为连接在所述变电站上的其他变电站的断路器。
进一步地，所述与门包括第一变电站和第二变电站两侧的复合序元件。
进一步地，所述第一检测模块和第二检测模块的保护范围延伸至同方向相邻线路全长的20％至50％。
本发明实施例具有如下优点：将传统意义上的就地式距离零序保护转换为远程集中式保护，实现调度、控制、保护装置一体化设置，在现行的大电流接地系统上，实现被保护线路全段无时限速断功能时，无需再借助其它高频传输设备，具有保护相邻变电站功能的远后备保护能及时隔离整个故障变电站，能有效地防止故障变电站爆燃事故的发生，给整个故障变电站的修复并恢复供电大大缩短了时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种远程设置的电力保护装置的的距离保护结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种远程设置的电力保护装置的零序保护结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的一种远程设置的电力保护装置的以变电站为中心的远后备保护结构示意图；
图4为本发明实施例1提供的一种远程设置的电力保护装置的系统框图；
图5为本发明实施例2提供的一种远程设置的电力保护方法的流程图。
图中：1、Z1和Z2公共动作区；2、Z1单独动作区；3、Z2单独动作区；4、I01和I02公共动作区；5、I01单独动作区；6、I02单独动作区。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种远程设置的电力保护装置，如图4所示，包括第一检测模块、第二检测模块和判断模块，其中，第一检测模块用于获取第一变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的第一检测信息；第二检测模块用于获取第二变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的第二检测信息；判断模块耦接于第一检测模块和第二检测模块，用于获取第一检测信息和第二检测信息，当第一检测信息和第二检测信息均符合闭锁规则时，发送跳闸指令。在本实施例中，分别就距离保护和零序保护进行阐述。
参照图1所示，在距离保护中，第一检测模块和第二检测模块均设置为数字型阻抗继电器，判断模块设置为与门，当与门接收到第一检测模块和第二检测模块输出均为高电平时，与门输出跳闸信号，还包括有用于接收跳闸信号后进行关断动作的执行模块，执行模块分别为第一变电站的断路器和第二变电站的断路器。如图2所示，Z1和Z2为传统的数字式阻抗继电器(圆特性、四边型、突变量方向阻抗)，则与门的输出条件为：Z1*Z2＝1。同时阻抗元件Z1和Z2的保护范围(整定值)需延伸至同方向相邻线路全长的20-50％，保证能与相邻线路部分重合，防止判断失误。上述这种设置Z1和Z2单独使用时就作为各自的近后备保护，延时一个时间级差去跳各自的1DL和2DL的断路器，线路的重合闸仍然采用传统的重合闸方式，加速各自的Z1和Z2，为了加强可靠性，其中与门有两侧的复合序电压元件构成，对各自的Z1和Z2进行闭锁，其中，Z1和Z2公共动作区1用于实现全线速断，即当Z1*Z2＝1时，公共动作区完成全线速断动作，Z1单独动作区2和Z2单独动作区3均实现区域近后备。
参照图2所示，在零序保护中，第一检测模块和第二检测模块均设置为零序功率方向元件，判断模块设置为与门，当与门接收到第一检测模块和第二检测模块输出均为高电平时，与门输出跳闸信号，还包括有用于接收跳闸信号后进行关断动作的执行模块，执行模块分别为第一变电站的断路器和第二变电站的断路器。如图3所示，I01和I02为两侧各自带零序功率方向元件闭锁的零序电流的整定值，则与门的输出条件为：I01*I02＝1。同时I01和I02的保护范围(整定值)也需延伸至同方向相邻线路全长的20-50％，保证能与相邻线路部分重合，防止判断失误。I01和I02单独使用时就作为各自的近后备保护，延时一个时间级差去跳各自的1DL和2DL的断路器。为加强其可靠性，用两侧的复合序电流元件构成与门后，对各自的I01和I01进行闭锁。还可以设置信息处理模块对第一检测模块和第二检测模块进行信号处理，具体根据需要实际情况来更改，在本实施例中不做限制。其中，I01和I02公共动作区4用于实现全线速断，即当I01*I02＝1时，公共动作区完成全线速断动作，I01单独动作区5和I02单独动作区6均实现区域近后备。
为实现设备的远后备保护，在本实施例中，如图3所示，设立变电站1断路器DL1和变电站3断路器DL4距离保护(包括相间距离和接地距离)附加段，零序保护的附加段作为相邻变电站2的远后备，保证当变电站2主变中低压110千伏、35千伏侧母线故障时要有一定的灵敏度。设立110千伏系统变电站5的DL11线路XL4方向的距离保护附加段，零序保护附加段也作为相邻变电站2主变35千伏侧母线故障时的远后备，保证当35千伏侧母线故障时要有一定的灵敏度。同时主变中性点接地问题，将影响到零序保护的配置。以上三点设置完成后，若变电站2主变35千伏(或110千伏)侧母线附近故障时，同时其直流电源消失，控制保护系统完全瘫痪；变电站1断路器DL1和变电站3断路器DL4距离保护的附加段，零序保护的附加段也能延时跳闸；变电站5断路器DL11距离保护的附加段也能延时跳闸；整个变电站2就能有效地隔离出带电的运行系统，防止其因长时间短路故障后发生爆燃事故。上述附加段的设立，做为近后备考虑时，其保护范围会有较大延伸，故其动作时间一般整定大于1.5秒以上。
将传统意义上的就地式距离零序保护转换为远程集中式保护，实现调度、控制、保护装置一体化设置，在现行的大电流接地系统上，实现被保护线路全段无时限速断功能时，无需再借助其它高频传输设备，具有保护相邻变电站功能的远后备保护能及时隔离整个故障变电站，能有效地防止故障变电站爆燃事故的发生，给整个故障变电站的修复并恢复供电大大缩短了时间。
实施例2：一种远程设置的电力保护方法，如图5所示，包括以下步骤
分别获取第一变电站和第二变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的检测信息，第一变电站的检测信息为第一检测信息，第二变电站的检测信息为第二检测信息；
分别判断第一检测信息和第二检测信息是否符合预设的闭锁规则，当第一检测信息和第二检测信息同时符合预设的闭锁规则时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
优选地，第一检测信息为第一变电站检测零序电流的信息，第二检测信息为第二变电站检测零序电流的信息，当第一变电站和第二变电站同时检测到零序电流时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
优选地，第一检测信息为第一变电站检测故障方向的检测信息，第二检测信息为第二变电站检测故障方向的检测信息，当第一变电站和第二变电站同时检测到故障方向为正方向故障时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种远程设置的电力保护方法，其特征是：包括以下步骤
分别获取第一变电站和第二变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的检测信息，所述第一变电站的检测信息为第一检测信息，所述第二变电站的检测信息为第二检测信息；
分别判断第一检测信息和第二检测信息是否符合预设的闭锁规则，当第一检测信息和第二检测信息同时符合预设的闭锁规则时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
2.根据权利要求1所述的一种远程设置的电力保护方法，其特征是：所述分别判断第一检测信息和第二检测信息是否符合预设的闭锁规则，当第一检测信息和第二检测信息同时符合预设的闭锁规则时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令，具体包括：
所述第一检测信息为第一变电站检测零序电流的信息，所述第二检测信息为第二变电站检测零序电流的信息，当所述第一变电站和第二变电站同时检测到零序电流时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
3.根据权利要求1所述的一种远程设置的电力保护方法，其特征是：所述分别判断第一检测信息和第二检测信息是否符合预设的闭锁规则，当第一检测信息和第二检测信息同时符合预设的闭锁规则时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令，具体包括：
所述第一检测信息为第一变电站检测故障方向的检测信息，所述第二检测信息为第二变电站检测故障方向的检测信息，当所述第一变电站和第二变电站同时检测到故障方向为正方向故障时，分别向第一变电站和第二变电站发送跳闸指令。
4.一种远程设置的电力保护装置，其特征是：包括
第一检测模块：获取第一变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的第一检测信息；
第二检测模块：获取第二变电站对第一变电站和第二变电站之间线路的第二检测信息；
判断模块：耦接于第一检测模块和第二检测模块，用于获取第一检测信息和第二检测信息，当第一检测信息和第二检测信息均符合闭锁规则时，发送跳闸指令。
5.根据权利要求4所述的一种远程设置的电力保护装置，其特征是：还包括：
第一信息处理模块：耦接于第一检测模块，用于将第一检测信息转换为第一数字信号；
第二信息处理模块：耦接于第二检测模块，用于将第二检测信息转换为第二数字信号。
6.根据权利要求4所述的一种远程设置的电力保护装置，其特征是：所述第一检测模块和第二检测模块均设置为数字型阻抗继电器，所述判断模块设置为与门，当所述与门接收到第一检测模块和第二检测模块输出均为高电平时，所述与门输出跳闸信号，还包括有用于接收跳闸信号后进行关断动作的执行模块，所述执行模块分别为第一变电站的断路器和第二变电站的断路器。
7.根据权利要求6所述的一种远程设置的电力保护装置，其特征是：所述第一检测模块和第二检测模块均设置为零序功率方向元件，所述判断模块设置为与门，当所述与门接收到第一检测模块和第二检测模块输出均为高电平时，所述与门输出跳闸信号，还包括有用于接收跳闸信号后进行关断动作的执行模块，所述执行模块分别为第一变电站的断路器和第二变电站的断路器。
8.根据权利要求6所述的一种远程设置的电力保护装置，其特征是：还包括变电站的远后备保护装置，所述远后备保护装置设置为连接在所述变电站上的其他变电站的断路器。
9.根据权利要求7或8任意一项所述的一种远程设置的电力保护装置，其特征是：所述与门包括第一变电站和第二变电站两侧的复合序元件。
10.根据权利要求7或8任意一项所述的一种远程设置的电力保护装置，其特征是：所述第一检测模块和第二检测模块的保护范围延伸至同方向相邻线路全长的20％至50％。
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