分段器的控制方法、控制终端和控制系统的制作方法
【专利摘要】一种分段器的控制方法，利用反时限过流保护特性灵活控制分段器的动作时间：当输电线路存在过流电流时，过流电流大则分段器的动作时间就短(Δt越大越迅速累加达到设定临界值t)，过流电流小则分段器的动作时间就长(Δt越小越慢累加达到设定临界值t)，因而可以较好的减少了输电线路恢复供电时间。并且，过流电流大时动作时间迅速，能降低对输电线路和设备造成损害的几率。本发明还公开一种分段器的控制终端和控制系统。
【专利说明】分段器的控制方法、控制终端和控制系统
【技术领域】
[0001] 本发明设及馈线自动化领域，特别是设及一种分段器的控制方法、控制终端和控 制系统。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展和人民生活水平日新月异地提高，用户对供电质量的要求也越来 越高，而要提高供电可靠性，必须重点关注配电网。因为目前在电力系统中，配电网是影响 用户供电可靠性的短板。配电网的投资相对不足，自动化水平低，是一个十分薄弱的环节。 馈线自动化是配电网自动化的主要任务之一，当故障发生时，及时准确地确定故障段，迅速 隔离故障并恢复非故障区段供电，目前主要有两种实现方案；集中式控制方案和分布式控 制方案。
[0003] 集中式控制方案主要是依据监测控制和数据采集（SCADA)系统提供的实时数据 进行处理，现场的馈线终端装置（FTU，Feeder Terminal化it)通过一定的通道将故障信息 传送至控制中屯、，根据开关状态、故障信息、网络拓扑进行故障定位，跳开故障区段两侧的 开关，重合出线开关和闭合联络开关，恢复非故障区段的供电。
[0004] 分布式控制方案主要是基于重合器或断路器与分段器的配合使用，有W欧美国家 为代表的电流-时间型设备，W日本为代表的电压-时间型设备，W及韩国在日本基础上新 开发的电压-电流-时间型设备，分别与重合器配合实现S种典型的馈线自动化模式。
[0005] 尽管基于计算机和通信技术的馈线自动化已非常成熟，但由于分布式控制的模式 结构简单，不需要建设通信系统，在农网、负荷密集程度低的偏远地区仍有广泛的应用前 景。
[0006] 目前使用较多的是电压-时间型馈线自动化方案，虽然在传统的基础上进行了一 定程度的改进，仍存在W下不足；首先发生瞬时故障时，需要借助开关逐个按顺序重合得W 恢复，因而无法在短时间内恢复供电；对于永久性故障，需要经历一次重合及顺序合闽才能 确定故障区段，开关的动作次数多，不但对设备的冲击大，而且恢复供电时间也是很长；对 于改进的电压-电流-时间型方案，也只是用于检测过流脉冲，统计过流次数；另外各种方 案也没有考虑线路发生单相接地故障时的处理。
【发明内容】
[0007] 基于此，有必要提供一种能减少输电线路恢复供电时间的分段器的控制方法。其 次，还公开了一种分段器的控制终端（RTU，Remote Terminal化it)和控制系统。
[000引一种分段器的控制方法，包括步骤：
[0009] 预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ;
[0010] 采样检测输电线路的实时电流i ;
[0011] 当采样检测到有故障电流I时，根据所述保护启动电流Ip和所述故障电流I按照 反时限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+A t累加刷新T ;
[0012] 在预设时长内若T达到设定临界值t，启动分段器分闽。
[0013] 在其中一个实施例中，所述反时限过流保护特性依照公式：
[0014] At =足/[(///J -ij，其中K为时间常数，r为0?2之间的常数。
[0015] 一种分段器的控制终端，所述分段器的控制终端用于：
[0016] 预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ;
[0017] 当采样检测到有故障电流I时，根据所述保护启动电流Ip和所述故障电流I按照 反时限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+A t累加刷新T ;
[001引在预设时长内若T达到设定临界值t，启动分段器分闽。
[0019] 一种分段器的控制系统，包括分段器、电流检测器和权利要求3所述的控制终端； 所述分段器和所述电流检测器串联连接在输电线路上，所述分段器与所述控制终端电连 接，所述电流检测器与所述控制终端电连接；
[0020] 所述控制终端用于预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ;
[0021] 所述电流检测器用于检测输电线路的实时电流i ;
[0022] 所述控制终端还用于当所述电流检测器采样检测到有故障电流I时，根据所述保 护启动电流Ip和所述故障电流I按照反时限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T =T+A t累加刷新T ;在预设时长内若T达到设定临界值t，启动所述分段器分闽。。
[002引在其中一个实施例中，所述电流检测器为电流互感器。
[0024] 在其中一个实施例中，所述分段器和所述电流检测器通过连接件与所述控制终端 电连接。
[0025] 在其中一个实施例中，所述连接件为航空插座。
[0026] 在其中一个实施例中，还包括零序电流互感器，所述零序电流互感器和所述分段 器串联连接在输电线路上。
[0027] 在其中一个实施例中，所述反时限过流保护特性依照公式：
[002引 At = K/[(/./7,，)|. -ij，其中K为时间常数，r为0?2之间的常数。
[0029] 对于分段器的控制，传统的做法是无论过流电流是大是小，分段器的动作时间都 是设定好的固定时长，并不灵活，无论是瞬时故障还是永久性故障输电线路恢复供电时间 都较长；并且，过流电流（故障电流）如果较大而还采用固定的动作时间，会对输电线路和 设备容易造成损害。上述分段器的控制方法、控制终端和分段器的控制系统，利用反时限过 流保护特性灵活控制分段器的动作时间；当输电线路存在过流电流（故障电流）时，过流电 流大则分段器的动作时间就短（A t越大越迅速累加达到设定临界值t)，过流电流小则分 段器的动作时间就长（A t越小越慢累加达到设定临界值t)，因而可W较好的减少了输电 线路恢复供电时间。并且，过流电流大时动作时间迅速，能降低对输电线路和设备造成损害 的几率。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1为一个实施例的分段器的控制方法流程图；
[0031] 图2为一个实施例的分段器的控制系统示意图；
[0032] 图3为一个实施例的馈线自动化系统示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可许多不同的形式来实现，并不限于本文所 描述的实施例。相反地，提供该些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻 全面。
[0034] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的【技术领域】的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语"和/或"包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0035] 对于分段器的控制，传统的做法是无论过流电流是大是小，分段器的动作时间都 是设定好的固定时长，并不灵活，无论是瞬时故障还是永久性故障输电线路恢复供电时间 都较长；并且，过流电流（故障电流）如果较大而还采用固定的动作时间，会对输电线路和 设备容易造成损害。
[0036] 一种分段器的控制方法，包括步骤：
[0037] 预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ;
[003引采样检测输电线路的实时电流i ;
[0039] 当采样检测到有故障电流I时，根据所述保护启动电流Ip和所述故障电流I按照 反时限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+A t累加刷新T ;
[0040] 在预设时长内若T达到设定临界值t，启动分段器分闽。
[004U 上述分段器的控制方法，利用反时限过流保护特性灵活控制分段器的动作时间： 当输电线路存在过流电流（故障电流）时，过流电流大则分段器的动作时间就短（迅速）， 过流电流小则分段器的动作时间就长（较慢），因而可W较好的减少了输电线路恢复供电 时间。并且，过流电流大时动作时间迅速，能降低对输电线路和设备造成损害的几率。
[0042] 图1为一个实施例的分段器的控制方法流程图。
[0043] 一种分段器的控制方法，包括步骤：
[0044] 步骤S100 ;预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0。保护启动电流IP要 与重合器保护设定参数相配合。
[0045] 步骤S200 ;检测输电线路的实时电流i。
[0046] 步骤S300 ;当采样检测到有故障电流I时，根据保护启动电流Ip和故障电流I按 照反时限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+A t累加刷新T。反时限过流保 护特性依照公式；At = /：/l(///f y -ij，其中K为时间常数，r为0?2之间的常数。过流电 流（故障电流）大则分段器的动作时间就短（At越大越迅速累加达到设定临界值t)，过流 电流小则分段器的动作时间就长（A t越小越慢累加达到设定临界值t)，因而可W较好的 减少了输电线路恢复供电时间。
[0047] 步骤S400 ;在预设时长内若T达到设定临界值t，启动分段器分闽。预设时长内可 W按经验设定，通常大于在最小故障电流情况下所能接受的最大通电时长。
[0048] 下面公开一种对应上述控制方法的控制终端和控制系统。
[0049] 一种分段器的控制终端，用于
[0050] 预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ;
[0051] 当采样检测到有故障电流I时，根据保护启动电流Ip和故障电流I按照反时限过 流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+A t累加刷新T ;在预设时长内若T达到设 定临界值t，启动分段器分闽。
[005引反时限过流保护特性依照公式：At =K/k///py-lj，其中K为时间常数，r为 0?2之间的常数。分段器为电压-时间型分段器。
[0化3] 图2为一个实施例的分段器的控制系统示意图。
[0化4] 一种分段器的控制系统，包括分段器S、电流检测器TA和控制终端RTU。分段器S 为电压-时间型分段器。电流检测器TA为电流互感器，例如S相线路每相一个电流互感器 或者是S相一体式的电流互感器。分段器S和电流检测器TA串联连接在输电线路上，分段 器S与控制终端RTU电连接，电流检测器TA与控制终端RTU电连接。分段器S和电流检测 器TA通过连接件（图未示）与控制终端RTU电连接，连接件可W为航空插座。
[0055] 控制终端RTU用于预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0。
[0056] 电流检测器TA用于检测输电线路的实时电流i。
[0化7] 控制终端RTU还用于当电流检测器TA采样检测到有故障电流I时，根据保护启动 电流Ip和故障电流I按照反时限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+A t累 加刷新T ;在预设时长内若T达到设定临界值t，启动分段器S分闽。反时限过流保护特性 依照公式：At -ij，其中K为时间常数，r为0?2之间的常数。故障电流I在 该里是电流检测器TA(电流互感器）的感应电流，并不一定是输电线路的实际电流。
[0化引控制系统还可W包括零序电流互感器（图未示），零序电流互感器和分段器S串联 连接在输电线路上。控制终端RTU利用分段器的零序电流信号及两侧的电压信号计算得出 零序功率方向，如果接地故障发生在界内，则使界内发生单相接地故障的分段器经设定延 时后分闽并闭锁。
[0059] 上述分段器的控制终端和控制系统，利用反时限过流保护特性灵活控制分段器的 动作时间；当输电线路存在过流电流（故障电流）时，过流电流大则分段器的动作时间就短 (A t越大越迅速累加达到设定临界值t)，过流电流小则分段器的动作时间就长（A t越小 越慢累加达到设定临界值t)，因而可W较好的减少了输电线路恢复供电时间。并且，过流电 流大时动作时间迅速，能降低对输电线路和设备造成损害的几率。
[0060] 图3为一个实施例的馈线自动化系统示意图，该馈线自动化系统基于分段器为电 压-时间型控制方案，包括重合器或者断路器CB1和CB2、联络器L、联络器L的控制终端 RTU，W及多个（图示为6个）上述的分段器的控制系统。每个分段器的控制系统都包括有 分段器（S1?S6)、电流检测器（图未示）和控制终端RTU。
[0061] 电流检测器可W是零序电流互感器（图未示），零序电流互感器和分段器（S1? S6)串联连接在输电线路上。控制终端RTU利用分段器的零序电流信号及两侧的电压信号 计算得出零序功率方向，如果接地故障发生在界内，则使界内发生单相接地故障的分段器 经设定延时后分闽并闭锁。例如，在分段器为S3的控制系统的零序电流互感器检测到接地 故障，则表示故障发生在分段器为S3的控制系统该一段界内，分段器S3经设定延时后分闽 并闭锁。
[0062] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，该些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种分段器的控制方法，其特征在于，包括步骤： 预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ; 采样检测输电线路的实时电流i ; 当采样检测到有故障电流I时，根据所述保护启动电流Ip和所述故障电流I按照反时 限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+ A t累加刷新T ; 在预设时长内若T达到设定临界值t，启动分段器分闽。
2. 根据权利要求1所述的分段器的控制方法，其特征在于，所述反时限过流保护特性 依照公式： At =K/[ (I/Ip)M]，其中K为时间常数，r为0?2之间的常数。
3. -种分段器的控制终端，其特征在于，所述分段器的控制终端用于： 预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ; 当采样检测到有故障电流I时，根据所述保护启动电流Ip和所述故障电流I按照反时 限过流保护特性计算出时间累加值A t，并按T = T+ A t累加刷新T ; 在预设时长内若T达到设定临界值t，启动分段器分闽。
4. 一种分段器的控制系统，其特征在于，包括分段器、电流检测器和权利要求3所述的 控制终端；所述分段器和所述电流检测器串联连接在输电线路上，所述分段器与所述控制 终端电连接，所述电流检测器与所述控制终端电连接； 所述控制终端用于预设保护启动电流Ip和动作时间T，T初值为0 ; 所述电流检测器用于检测输电线路的实时电流i ; 所述控制终端还用于当所述电流检测器采样检测到有故障电流I时，根据所述保护启 动电流Ip和所述故障电流I按照反时限过流保护特性计算出时间累加值At,并按T = T+A t累加刷新T ;在预设时长内若T达到设定临界值t，启动所述分段器分闽。
5. 根据权利要求4所述的分段器的控制系统，其特征在于，所述电流检测器为电流互 感器。
6. 根据权利要求4所述的分段器的控制系统，其特征在于，所述分段器和所述电流检 测器通过连接件与所述控制终端电连接。
7. 根据权利要求6所述的分段器的控制系统，其特征在于，所述连接件为航空插座。
8. 根据权利要求4所述的分段器的控制系统，其特征在于，还包括零序电流互感器，所 述零序电流互感器和所述分段器串联连接在输电线路上。
9. 根据权利要求4所述的分段器的控制系统，其特征在于，所述反时限过流保护特性 依照公式： A t = K/[ (I/Ip) t-1]，其中K为时间常数，r为0?2之间的常数。
【文档编号】H02H7/26GK104467177SQ201410643208
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】耿桂华 申请人:航天科工深圳（集团）有限公司