专利名称：一种基于广义元件的保护控制方法
技术领域：
本发明属于电网技术领域，具体涉及一种电网广域保护控制方法。
背景技术：
随着智能电网的建设，通过专用高速通信网络，汇集电网广域状态信息，在广域范围内实现电网的保护与控制，在理论上已成为可能。但实际中，由于电网元件数量极为庞大，实时采集、处理统一时间断面的海量电网状态信息，并满足电网保护与控制的时效要求，是有很大困难的，从而限制了广域保护控制的应用。本发明提出了一个广义元件的概念，广义元件是电网的一个封闭区域，可以是变电站的一部分、整个变电站、若干变电站、甚 至一个局部电网，广义元件包含有多个电网元件，在进行电网广域保护控制时，把广义元件视作一个单一的电网元件，根据广义元件与外电网的连接线路的电压和电流信息，判断广义元件是否存在影响外部电网安全的故障，若存在故障，可以由就地的广义元件保护装置或电网调度自动化系统把整个广义元件从电网中隔离出去，实现保护电网的目的。这样做的好处在于，广义元件的信息由于进行了就地处理，整个电网的信息量被大大压缩了，为实现广域保护控制赢得了时效，有了可实施性。基于广义元件的保护控制方法是一种后备保护方案，其动作时间要晚于广义元件内主保护的动作时间，是在特殊情况下保护电网安全的一种备用措施。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提出一种能够提高电网运行安全稳定性的电网广域保护控制方法。本发明是通过如下技术方案实现的一种基于广义元件的保护控制方法，该方法包括如下步骤步骤一，根据电网拓扑结构，将电网或其一部分划分为若干封闭域，每一封闭域通过若干回输电线路与其它封闭域或外部电网相连接；步骤二，将所述的每一封闭域视为一个广义元件，即将每一封闭域内的所有元件简化为一个单一的元件来对待；步骤三，按照统一时间断面，每一广义元件就地处理反应自身状态的电压和电流信息，并将处理结果用于就地的广义元件级保护装置，同时报送至电网调度自动化系统；步骤四，所述广义元件级保护装置或/和电网调度自动化系统，根据广义元件的状态处理结果及相关保护定值，判断广义元件是否存在影响外部电网的故障，并根据故障判据完成对广义元件的保护控制。进一步地，所述步骤一中，将电网或其一部分划分为若干封闭域的原则是(I) 一个封闭域可以是一个变电站的一部分，或者是一个变电站，或者是一个局部电网，每个封闭域内至少包含一个电网元件；(2)封闭域的大小以电网调度自动化系统对全网信息的处理时效与封闭域被隔离时对电网影响之间的平衡为原则。进一步地，所述封闭域内可包含电源。进一步地，所述步骤三中，每一广义元件就地处理反应自身状态的电压和电流信息的具体方法为假设某一广义元件有k回正在运行的交流线路、m回正在运行的直流线路与外电网连接，内部有n个电源(含储能)，要按照统一时间断面，采集所述线路和电源的电压和电流，并进行如下处理当m=0时(即无直流线路与外电网连接)，按相别计算各交流线路及电源的电流和
权利要求
1.一种基于广义元件的保护控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤 步骤一，根据电网拓扑结构，将电网或其一部分划分为若干封闭域，每一封闭域通过若干回输电线路与其它封闭域或外部电网相连接； 步骤二，将所述的每一封闭域视为一个广义元件，即将每一封闭域当作一个单一元件进行保护控制； 步骤三，按照统一时间断面，每一广义元件就地处理反应自身状态的电压和电流信息，并将处理结果用于就地的广义元件级保护装置，同时报送至电网调度自动化系统； 步骤四，所述广义元件级保护装置或/和电网调度自动化系统，根据广义元件的状态处理结果及相关保护设定值，判断广义元件是否存在影响外部电网的故障，并根据故障判据完成对广义兀件的保护控制。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，将电网或其一部分划分为若干封闭域的原则是 (1)一个封闭域可以是一个变电站的一部分，或者是一个变电站，或者是一个局部电网，每个封闭域内至少包含一个电网元件； (2)封闭域的大小应以电网调度自动化系统对全网实时信息的处理时效与封闭域被隔离时对电网影响之间的平衡为原则。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述封闭域内可包含电源。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，每一广义元件就地处理反应自身状态的电压和电流信息的具体方法为 假设某一广义元件有k回正在运行的交流线路、m回正在运行的直流线路与外电网连接，内部有n个电源(含储能)，要按照统一时间断面，采集所述线路和电源的电压和电流，并进行如下处理 当m=0时(即无直流线路与外电网连接)，按相别计算各交流线路及电源的电流和k .Ti .k n ,k .n . 1AS = Yj1 4i ^Yj1 S-AJ '1BS = YjB. ~'1CS = Yjci-Yjsi' 2=1 ' =1X =1J =1i =1J-I 式中，、Ibi - I表示第i回交流线路A、B、C相的电流值,i = I^k -Jiij、I、B,、Is.Cj为第j个电源A、B、C相的电流值，j=rn ;所述各电流都要归算到同一电压等级。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，广义元件的故障判据包括 A)当m=0时，即为无直流线路与外电网连接，广义元件的故障判据可包括 判据I :Max(IAS，IBS, Ics)彡Iset,即IAS、IBS, Ics中最大者达到或超过设定值Isrt ； 判据2 ■=M 故障判据为I- i=l 式中Z=I又…,M; M=3xXk + n)
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述两种情况下的判据2和判据3中可进一步配置方向元件，如配置有方向元件，当判据2或判据3成立、且故障方向指向广义元件时，才识别为广义元件故障；如未配置方向元件，仅当判据2或判据3成立时，即表示广义元件可能存在故障，此时，要增加保护动作时限。
全文摘要
本发明提出一种基于广义元件的保护控制方法，包括如下步骤根据电网拓扑结构，将电网或其一部分划分为若干封闭域，每一封闭域通过若干回输电线与电网相连接；将所述的一个封闭域视为一个广义元件；按照统一时间断面，每一广义元件就地处理反应自身状态的电压和电流信息，将处理结果用于就地的广义元件级保护装置，并报送至电网调度自动化系统；根据广义元件的处理结果及保护设定值，判断广义元件是否存在故障，并根据故障判据对广义元件实施保护控制。该方法是一种电网广域保护中信息分层处理、提升信息处理时效的有效方法，有助于广域保护技术的推广应用。
文档编号H02H7/26GK102709892SQ20121019293
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者刘有为, 周泽昕, 李明, 王兴国 申请人:中国电力科学研究院