CN203774870U - 基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统 - Google Patents
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Abstract
基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，所述混合组网电力网络系统是闭环模式运行的断路器和负荷开关混合组网电力网络系统，包括多个变电站和所述变电站连接的终端单元，其特征在于：每个所述终端单元包括智能控制器和通信模块，每个所述智能控制器控制断路器或负荷开关，每个所述终端单元仅与紧邻所述终端单元通信，每个所述终端单元中的智能控制器收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器或负荷开关故障电流、故障电流方向和故障电流关联方向。本实用新型采用对等式的通信网络，线路上的终端单元之间互相通信，收集相邻开关的故障信息，做出仲裁，实现快速定位故障和隔离故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于智能电力网络系统，尤其涉及一种多电源环网结构运行的、断路器和负荷开关混合组网电力网络系统。
背景技术
电力自动化是智能电网的重要组成部分，对于提高供电可靠性、扩大供电能力和实现电网的高效经济运行具有重要意义。电力网故障处理是电力自动化的核心内容，根据选用的分段开关和联络开关的种类不同，采取的自动化方案也不一样。
闭环运行对传统的继电保护设置要求高、整定较复杂、对运行操作人员的素质要求高。实际运行一般在主环上采用负荷开关，支线首端装设断路器；当支线上发生故障时，传统保护也可迅速定位隔离故障；但是当主环上的任何一点故障，都需要变电站出口断路器跳闸，以清除故障，并根据设定要求进行一次或多次重合闸，其它相邻开关根据对电流和电压的监视，分别延时进行分闸或合闸操作，以隔离故障及转移和恢复非故障区段的供电。
当线路上发生故障时，现场的FTU将故障信息通过通信通道送到控制中心，控制中心根据开关状态、故障检测信息、网络拓扑分析，判断故障区段，下发遥控命令，执行一系列自动操作，重构网络，以隔离故障和恢复非故障区段的供电，此即所谓的集中式智能。此方案控制准确，适合各种复杂系统。但它需要有可靠的通讯通道和控制中心的计算机软、硬件系统，且完成一次“定位、隔离、转供”所需时间长。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供的一种响应动作快、终端负担轻、系统稳定的基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统。
按照本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，所述混合组网电力网络系统是闭环模式运行的断路器和负荷开关混合组网电力网络系统，包括多个变电站和所述变电站连接的终端单元，每个所述终端单元包括智能控制器和通信模块，每个所述智能控制器控制断路器或负荷开关，每个所述终端单元仅与紧邻所述终端单元通信，每个所述终端单元中的智能控制器收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器或负荷开关故障电流、故障电流方向、故障电流关联方向、状态和故障后信息。
按照本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统还具有如下附属技术特征：
每个所述终端单元中的通信模块通过交换机与相邻所述终端单元通信。
每个所述终端单元设置有多个三相或单相PT。
每个所述断路器连接一个或多个所述负荷开关。
每个所述终端单元与一个或多个所述断路器和负荷开关相连接。
所述电网系统为手拉手电力网络系统或多电源并行电力网络系统。所述电网系统可以是各种电压等级。
按照本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统与现有技术相比具有如下优点：本实用新型采用对等式的通信网络，线路上的终端单元之间互相通信，收集相邻开关的故障信息，做出仲裁，实现快速定位故障和隔离故障。具备以下几大优点：1．速度快，对线路冲击小。因为本实用新型采用的是主动发布故障信息，而不是以往采用的轮循方式，因而大大节省了时间。2．逻辑算法简单可靠。采用的逻辑判据只需知道自己和相邻开关的保护启动状态，简单快捷而又非常可靠。3．不依赖子站。因无需保护子站，化解了子站瘫痪可能带来的的风险。4．提供后备保护。所有感受到故障的开关，若判断自己非故障末端，则转入后备。一旦末端开关跳闸失败，则由后备开关切除故障。5．适应性强。能方便的适用于各种网络，而不必担心网络的连接结构和系统的运行方式。
附图说明
图1是本实用新型的电力网络简化图。
具体实施方式
参见图1，在本实用新型提供的一种基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，所述混合组网电力网络系统是闭环模式运行的断路器S1、S4和负荷开关T2、T3混合组网电力网络系统，包括多个变电站ES1、ES2和所述变电站连接的终端单元，每个所述终端单元包括智能控制器和通信模块，每个所述智能控制器控制断路器或负荷开关，每个所述终端单元仅与紧邻所述终端单元通信，每个所述终端单元中的智能控制器收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器或负荷开关故障电流、故障电流方向、故障电流关联方向、状态和故障后信息。同时，智能控制器还会收集断路器或负荷开关的电压电流、功率方向、关联方向、开关状态及故障后信息等，作为智能控制采集数据。
对于控制所述断路器的终端单元，通信正常或异常时，所述终端单元检测到故障电流且在故障电流方向指向的一侧没有故障电流流出，该所述终端单元中的智能控制器启动速断保护功能或过流保护功能，断路器跳闸；否则所述终端单元中的智能控制器只作为后备保护；
对于控制所述负荷开关的终端单元，当通信正常或异常时，负荷开关自身过流，在很短时间（一般为上级断路器切除故障的时间）内故障电流又消失时，与相邻的所述终端单元通信，故障电流方向指向的那侧没有故障电流流出；该负荷开关失压失流，启动分闸，否则不动作。
在本实用新型给出的上述实施例中，断路器S1、S4、负荷开关T2、T3在正常状态下闭合，从而构成闭环运行模式。每个变电站ES1、ES2还设置有出线断路器CB1、CB2。
本实用新型给出的混合组网电力网是指断路器和负荷开关混合使用。其中负荷开关是在额定电压和额定电流下。只允许接通和断开负载电流，但不允许断开短路电流。当联接开关是负荷开关时，他与上级断路器配合，在上级断路器清除故障后，启动分闸。断路器是用于接通和断开有载或无载线路及电气设备，以及发生短路时，能自动切断故障或重新合闸，能起到控制和保护两方面的作用。当联接开关是断路器时，它能在短路故障发生后，开断故障电流，并根据设定要求进行一次或多次重合闸。在混合组网电力网中，一个断路器可以带一个负荷开关或多个负荷开关。每个终端单元可以控制一个断路器或一个负荷开关，也可以控制在本终端单元中多个断路器或多个负荷开关或断路器和负荷开关混合结构，比如在每个终端单元中设置一个环网柜，每个终端单元可以控制一个环网柜中的所有断路器和负荷开关。控制原理与一个断路器和负荷开关相类似，依照相同的控制原理进行设置即可。本实用新型所给出的一个断路器和负荷开关是为了方便描述和理解，作为最基本的控制单元，并不是对本实用新型的限制，本领域普通技术人员可以按照最基本的控制单元，延伸到多个开关组成的控制单元中。
本实用新型中断路器主要的判据点：断路器本身及其相邻开关的故障电流、故障电流方向和故障电流关联方向，即：通信正常或异常时，故障末端的断路器除自身会感受到过流，故障电流方向指向的那侧没有故障电流流出，启动速断保护或者过流保护跳闸即可。否则自己只作为后备保护。
本实用新型中负荷开关主要的判据点：负荷开关本身及其相邻开关的故障电流、故障电流方向和故障电流关联方向，即：当通信正常或异常时，故障末端的开关“自身过流，在很短时间（一般为上级断路器切除故障的时间）内故障电流又消失”，与相邻的开关保护通信，故障电流方向指向的那侧没有故障电流流出；自身失压失流，启动分闸即可。否则不动作。
本实用新型的终端单元仅与相邻的终端单元通信，采用分布式智能控制方式，每个终端单元的处理信息大大降低，减轻了处理器的负荷，缩短动作时间。
在本实用新型给出的上述实施例中，每个所述终端单元中的通信模块通过交换机与相邻所述终端单元通信。
在本实用新型给出的上述实施例中，每个所述终端单元设置有多个三相或单相PT。PT为电压互感器。本实施例为2个。
在本实用新型给出的上述实施例中，所述电网系统为手拉手电力网络系统或多电源并行供电网络系统。所述电力网络系统可以是各种电压等级。
本实用新型提出了一种基于断路器和负荷开关混合组网的网络式保护方案：采用可靠的通信系统，智能控制器除检测开关两侧的电压及流经开关的电流外，还收集相邻开关的电流、故障信息等，根据联接开关的不同（负荷开关或者断路器），做出相应的仲裁。当联接开关是断路器时，它能在短路故障发生后，开断故障电流，并根据设定要求进行一次或多次重合闸。当联接开关是负荷开关时，他与上级断路器配合，在上级开关清除故障后，故障两侧的开关跳闸，联络开关自动合闸，达到隔离故障和恢复供电的目的。
Claims (6)
1.基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，所述混合组网电力网络系统是闭环模式运行的断路器和负荷开关混合组网电力网络系统，包括多个变电站和所述变电站连接的终端单元，其特征在于：每个所述终端单元包括智能控制器和通信模块，每个所述智能控制器控制断路器或负荷开关，每个所述终端单元仅与紧邻所述终端单元通信，每个所述终端单元中的智能控制器收集本终端单元和相邻终端单元中的断路器或负荷开关故障电流、故障电流方向、故障电流关联方向、状态和故障后信息。
2.如权利要求1所述的基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，其特征在于：每个所述终端单元中的通信模块通过交换机与相邻所述终端单元通信。
3.如权利要求1所述的基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，其特征在于：每个所述终端单元设置有多个三相或单相PT。
4.如权利要求1所述的基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，其特征在于：每个所述断路器连接一个或多个所述负荷开关。
5.如权利要求1所述的基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，其特征在于：每个所述终端单元与一个或多个所述断路器和负荷开关相连接。
6.如权利要求1所述的基于闭环模式运行的混合组网电力网络系统，其特征在于：所述电网系统为手拉手电网系统或多电源并行供电网络系统。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105977931A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-28 | 璧垫椽 | 一种断零缺相保护装置、方法及电网故障定位装置 |
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2014
- 2014-02-18 CN CN201420070468.3U patent/CN203774870U/zh not_active Expired - Lifetime
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