专利名称：Mov支路的控制保护系统和方法
技术领域：
本发明涉及灵活交流输电装置的控制保护领域，尤其涉及MOV支路的控制保护系统和方法。
背景技术：
交流输电系统的串联电容器补偿技术(简称串补)是将电力电容器串联于交流输电线路中，补偿交流输电线路的部分感性阻抗，从而达到增加线路输送容量、提高系统稳定性、降低网损、节约投资等目的。在远距离、大容量输电系统中，随着输电距离的增加，其输送能力受到越来越多的限制，而串补是解决这个问题、提高超/特高压输电线路送电能力的重要手段之一，具有非常巨大的经济价值，目前在世界各国电力系统中已获到了广泛的应用。晶闸管控制串联电容器补偿装置(简称可控串补)通过改变晶闸管的触发角来调节可控串补的等值基波阻抗，实现对等值基波阻抗的动态控制，从而可进一步提高电力系统稳定性，增加输电线路的输送容量，抑制电力系统低频振荡和次同步谐振。当超/特高压输电线路发生短路故障时，可控串补立即转入晶闸管旁路串联电容器模式，可降低系统的短路电流，提高电力系统的稳定性。电力系统的迅速发展，单机和发电厂容量、变电所容量、城市和工业中心的负荷和负荷密度的继续增加，以及电力系统之间的互联，导致现代大电力系统各级电网中的短路电流水平不断增加。短路电流超标已成为威胁现代电力系统安全运行的重要问题之一。除改变电网结构之外，串联谐振型故障电流限制器装置是解决短路电流超标问题的新思路和新途径。2009年，超高压故障电流限制器装置已在华东电网500kV瓶窑变电所挂网运行，该装置正处于推广应用阶段。固定串联电容器补偿装置、晶闸管控制串联电容器补偿装置、串联谐振型故障电流限制器装置等都有控制保护系统。控制保护系统的主要作用为检测运行中各种对装置不利的故障情况，正确动作相关保护，及时准确地隔离故障，保证装置的安全稳定运行，并配合线路保护来保护系统中的其它设备。除此之外，控制保护系统还具有电气量测量和汇总、运行状态监测、录波、人机交互等功能。在站内应能实现对旁路断路器、隔离开关、接地刀闸等所有关键设备状态的监视与控制，在调度所内应能通过远动设备实现对关键设备状态的监视。目前，串补装置的控制保护系统通常由两套独立的系统组成，两套系统配置相同， 各自独立进行测量、数据采集及控制保护。当一套系统需要进行检修或由于其他原因退出运行时，另一套系统仍能稳定的继续工作，保证串补装置的正常运行。双冗余控制保护系统出口逻辑一一般是或的关系，只要其中一个系统满足相应的动作条件，保护就会触发。目前，控制保护系统的保护误动的可能性较大
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种MOV支路的控制保护系统， 能够提高控制保护功能的可靠性。一种灵活交流输电装置的控制保护系统，所述控制保护系统包括数据采集装置、 控制保护装置；所述数据采集装置收集设置在金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号，将所述两个或两个以上测量CT的测量信号传送到所述控制保护装置；所述控制保护装置对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，如果满足一致性判断则作为可信测量信号进行保护处理。根据本发明系统的一个实施例，所述控制保护装置对所述两个或两个以上测量CT 的测量信号进行一致性判断包括所述控制保护装置判断所述两个或两个以上测量CT的测量信号之间的差异是否小于等于预定阈值，如果小于等于预定阈值，则满足一致性判断。根据本发明系统的一个实施例，所述控制保护装置包括数据汇总单元、一致性判断单元、保护单元；其中，所述数据汇总单元接收所述两个或两个以上测量CT的测量信号， 将所述两个或两个以上测量CT的测量信号发送给一致性判断单元；所述一致性判断单元对金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，对满足一致性判断的可信的测量信号发送给所述保护单元；所述保护单元接收所述可信的测量信号，执行保护算法和控制策略，输出保护动作命令。根据本发明系统的一个实施例，在金属氧化物限压器MOV支路设置有两个测量 CT ；所述一致性判断单元对所述两个测量CT的测量信号进行一致性判断，具体为所述一致性判断单元判断所述两个测量CT的测量信号iMW1和iMW2是否满足|iM0V1-iM0V2| ^ Δ ；或者，所述一致性判断单元判断所述两个测量CT的测量信号iMW1和iMW2是否满足
1MOVI ~ 1MOVI ^ s:o/--；- <0/0.
^MOVl I + I ^MO V2，或者，如果iMW1和iMW2值较大，所述一致性判断单元判断所述两个测量CT的测量 f目号iM0Vi禾口 iM0V2是否满足Imovi-Imov2 ^ Δ ；如果iMW1和iMW2值较小，所述一致性判断单元判断所述两个测量CT的测量信号 IMOVI禾口 iiiov2是否满足
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^MOVl I + I ^MOVl‘其中iMW1和iMW2分别为在金属氧化物限压器MOV支路设置的两个测量CT的测量电流值，Ai禾Π δ %为判断阈值，如果满足，则满足一致性判断。根据本发明系统的一个实施例，所述金属氧化物限压器MOV支路包括并联的MOVA 支路和MOVB支路，MOVA支路和MOVB支路分别设置有两个测量CT，其中iMWA1和iMWA2分别为MOVA支路中两个测量CT的测量电流值，iMWB1和iMWB2分别为MOVB支路中两个测量CT的测量电流值；所述控制保护装置还包括测量信号选择单元；当一致性判断单元确定如果不满足一致性判定，则所述测量信号选择单元用于如果支路MOVA和MOVB是均勻配置，将 IMOVAI和iM。VA2分别与MOVB支路的iMWB1和iMWB2的平均值做比较，判定iMWA1和iMWA2差值较大的为不正常信号；或者，如果支路MOVA和MOVB是按某个比例配置，根据MOVB支路中iMWB1 和i 2的平均值，按配置比例计算出MOVA支路中电流值
IMOVAO 将 Imovai 和 ^MOVΑ2 分别与 -lMOVAO
做比较，判定iMWA1和iMWA2差值较大的为不正常信号。根据本发明系统的一个实施例，所述金属氧化物限压器MOV支路应用于串补装置或故障电流限制器中，所述串补装置或故障电流限制器中设置旁路断路器，所述金属氧化物限压器MOV支路包括并联的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路设置有两个测量CT，其中 i MOVAl 和 iM0VA2 分别为MOVA支路中两个测量CT的测量电流值，iM0VB1和iMWB2分别为MOVB支路中两个测量CT的测量电流值；所述控制保护装置还包括测量信号选择单元；如果不满足一致性判定，则所述控制保护装置还用于当所述旁路断路器处于打开状态时，将MOVB支路的电流值固定为iMWB1或iMWB2，对流入电流汇合节点A的所有电流的代数值进行求和计算，其中MOVA支路的电流值分别取两个测量CT的电流
IMOVAI 和 ΜονΑ2' 选择 IMOVAI 禾口 iM。vA2 中使所述求和计算结果的绝对值更接近于0的电流值为可信的测量信号；其中，所述电流汇合节点A位于包含所述金属氧化物限压器MOV支路的集总电路中，且使得所述MOVA支路和 MOVB支路上的电流都能够流入所述电流汇合节点A。根据本发明系统的一个实施例，所述测量信号选择单元和一致性判断单元部署在所述保护单元中，或者所述测量信号选择单元和一致性判断单元部署在所述数据汇总单元中。根据本发明系统的一个实施例，所述系统用于串补装置或故障电流限制器中；所述串补装置和故障电流限制器包括固定串联电容器补偿装置、晶闸管控制串联电容器补偿装置、串联谐振型故障电流限制器装置。本发明系统对MOV支路的测量CT采用了冗余设计，对同一 MOV支路的两个或两个以上测量CT的电流信号进行一致性判断，当满足一致性判断时作为可信测量信号进行保护处理，有效地预防了保护误动作的发生，提高了控制保护功能的可靠性。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种MOV支路的控制保护方法，能够控制保护功能的可靠性。根据本发明的一个方面，提供一种灵活交流输电装置的控制保护方法，收集设置在金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号；对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，如果满足一致性判断则作为可信测量信号进行保护处理。根据本发明方法的一个实施例，所述对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断包括判断所述两个或两个以上测量CT的测量信号之间的差异是否小于等于预定阈值，如果小于等于预定阈值，则满足一致性判断。根据本发明方法的一个实施例，所述装置包括并联的金属氧化物限压器MOV支路，每个所述金属氧化物限压器MOV支路分别配置两个或两个以上测量CT ；收集各个金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号；对各个金属氧化物限压器 MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，如果满足一致性判断则作为可信测量信号进行处理。在金属氧化物限压器MOV支路设置有两个测量CT ；对所述两个测量CT的测量信号进行一致性判断，具体为判断是否满足I iM0V1-iM0V2 ^ Δ ；或者，判断是否满足
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^MOVl I + I ^MOVl，或者，如果iMQV1和iMQV2值较大，判断iMQV1和iMQV2是否满足
权利要求
1.一种灵活交流输电装置的控制保护系统，所述控制保护系统包括数据采集装置、控制保护装置，其特征在于所述数据采集装置收集设置在金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT 的测量信号，将所述两个或两个以上测量CT的测量信号传送到所述控制保护装置；所述控制保护装置对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，如果满足一致性判断则作为可信测量信号进行保护处理。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制保护装置对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断包括所述控制保护装置判断所述两个或两个以上测量CT的测量信号之间的差异是否小于等于预定阈值，如果小于等于预定阈值，则满足一致性判断。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述控制保护装置包括数据汇总单元、一致性判断单元、保护单元； 其中，所述数据汇总单元接收所述两个或两个以上测量CT的测量信号，将所述两个或两个以上测量CT的测量信号发送给一致性判断单元；所述一致性判断单元对金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，对满足一致性判断的可信的测量信号发送给所述保护单元；所述保护单元接收所述可信的测量信号，执行保护算法和控制策略，输出保护动作命令。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，在金属氧化物限压器MOV支路设置有两个测量CT ；所述一致性判断单元对所述两个测量CT的测量信号进行一致性判断具体为 所述一致性判断单元判断所述两个测量CT的测量信号iMW1和iMW2是否满足
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述金属氧化物限压器MOV支路包括并联的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路和MOVB 支路分别设置有两个测量CT，其中iMWA1和iMWA2分别为MOVA支路中两个测量CT的测量电流值，iM。 和iM。VB2分别为MOVB支路中两个测量CT的测量电流值；所述控制保护装置还包括测量信号选择单元；当一致性判断单元确定如果不满足一致性判定，则所述测量信号选择单元用于如果支路MOVA和MOVB是均勻配置，将iMWA1和iMWA2分别与MOVB支路的iMWB1和iMWB2 的平均值做比较，判定iMWA1和iMWA2差值较大的为不正常信号；或者，如果支路MOVA和MOVB是按某个比例配置，根据MOVB支路中iMWB1和iMWB2的平均值， 按配置比例计算出MOVA支路中电流值IMOVAO 将 IMOVAI 和 ^MOVΑ2 分别与 -lMOVAO 做比较，判定 -lMOVAI和iMWA2差值较大的为不正常信号。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述金属氧化物限压器MOV支路应用于串补装置或故障电流限制器中，所述串补装置或故障电流限制器中设置旁路断路器，所述金属氧化物限压器MOV支路包括并联的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路设置有两个测量CT，其中iMWA1和iMWA2分别为MOVA支路中两个测量CT的测量电流值，iM0VB1和iMWB2分别为MOVB支路中两个测量CT的测量电流值；所述控制保护装置还包括测量信号选择单元；如果不满足一致性判定，则所述测量信号选择单元用于当所述旁路断路器处于打开状态时，将MOVB支路的电流值固定为iMWB1或iMWB2，对流入电流汇合节点(A)的所有电流的代数值进行求和计算，并且设MOVA支路的电流值分别为 IMOVAI和iM。VA2，选择iM。VA1和iM。VA2中使所述求和计算结果的绝对值更接近于ο的电流值为可信的测量信号；其中，所述电流汇合节点(A)位于包含所述金属氧化物限压器MOV支路的集总电路中， 且使得所述MOVA支路和MOVB支路上的电流都能够流入所述电流汇合节点(A)。
7.如权利要求5或6权利要求所述的系统，其特征在于所述测量信号选择单元和一致性判断单元部署在所述数据汇总单元中，或者、所述测量信号选择单元和一致性判断单元部署在所述保护单元中。
8.如权利要求1至6中任意一项权利要求所述的系统，所述系统用于串补装置或故障电流限制器中；所述串补装置和故障电流限制器包括固定串联电容器补偿装置、晶闸管控制串联电容器补偿装置、串联谐振型故障电流限制器装置。
9.一种灵活交流输电装置的控制保护方法，其特征在于收集设置在金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号；对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，如果满足一致性判断则作为可信测量信号进行处理。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断包括判断所述两个或两个以上测量CT的测量信号之间的差异是否小于等于预定阈值，如果小于等于预定阈值，则满足一致性判断。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述金属氧化物限压器MOV支路为并联连接，每个所述金属氧化物限压器MOV支路分别配置两个或两个以上测量CT ；收集各个金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号； 对各个金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，如果满足一致性判断则作为可信测量信号进行处理。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在金属氧化物限压器MOV支路设置有两个测量CT ；对所述两个测量CT的测量信号进行一致性判断具体为 判断是否满足
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述金属氧化物限压器MOV支路包括并联的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路和MOVB 支路分别设置有两个测量CT，其中iMWA1和iMWA2分别为MOVA支路中两个测量CT的测量电流值，iM。 和iM。VB2分别为MOVB支路中两个测量CT的测量电流值； 如果不满足一致性判定，则进行判断如果支路MOVA和MOVB是均勻配置，将iMWA1和iMWA2分别与MOVB支路的iMWB1和iMWB2 的平均值做比较，差值较大的为不正常信号； 或者，如果支路MOVA和MOVB是按某个比例配置，根据MOVB支路中iMWB1和iMWB2的平均值， 按配置比例计算出MOVA支路中电流值IMOVAO 将 IMOVAI 和 ΜονΑ2 分别与 -lMOVAO 做比较，差值较大的为不正常信号。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述金属氧化物限压器MOV支路应用于串补装置或故障电流限制器中，所述串补装置或故障电流限制器中设置旁路断路器，所述金属氧化物限压器MOV支路包括并联的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路设置有两个测量CT，其中iMWA1和iMWA2分别为MOVA支路中两个测量CT的测量电流值，iM0VB1和iMWB2分别为MOVB支路中两个测量CT的测量电流值；如果不满足一致性判定，则进行判断在包含所述金属氧化物限压器MOV支路的集总电路中选择电流汇合节点(A)，使得所述MOVA支路和MOVB支路上的电流都能够流入所述电流汇合节点(A)；当所述旁路断路器处于打开状态时，对流入所述电流汇合节点(A)的所有电流的代数值进行求和计算；其中将MOVB支路的电流值固定为iMWB1或iMWB2，并且设MOVA支路的电流值分别为iM_和i_2 ；在i ovAi和iM_中，选择使所述求和计算结果的绝对值更接近于0 的电流值为可信的测量信号； 或者将MOVA支路的电流值固定为 IMOVAI 或 ΜονΑ2'并且设MOVB支路的电流值分别为iMWB1和 i 0VB2 ；在ilOVBl和iM_中，选择使所述求和计算结果的绝对值更接近于0的电流值为可信的测量信号。
15.如权利要求9至14中任意一项权利要求所述的方法，所述方法用于串补装置或故障电流限制器中；所述串补装置和故障电流限制器包括固定串联电容器补偿装置、晶闸管控制串联电容器补偿装置、串联谐振型故障电流限制器装置。
全文摘要
本发明公开了一种灵活交流输电装置的控制保护系统和方法，涉及灵活交流输电装置的控制保护领域，控制保护系统包括数据采集装置、控制保护装置，所述数据采集装置收集设置在金属氧化物限压器MOV支路的两个或两个以上测量CT的测量信号，将所述两个或两个以上测量CT的测量信号传送到所述控制保护装置；所述控制保护装置对所述两个或两个以上测量CT的测量信号进行一致性判断，如果满足一致性判断则作为可信测量信号进行保护处理。本发明公开的MOV支路的控制保护系统和方法，提高了串补装置/故障电流限制器装置的控制保护功能的可靠性，可预防串补装置保护误动作引起的装置不必要的退出运行，从而显著提高整套装置的可用率和利用率。
文档编号H02H7/26GK102231569SQ201110192088
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者戴朝波, 武守远, 石泽京, 金雪芬 申请人:中国电力科学研究院, 中电普瑞科技有限公司