一种城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法与流程

1.本发明属于城市轨道交通领域，尤其是涉及一种城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法。


背景技术：

2.在城市轨道交通中压供电系统中，变电站的ⅰ母线与ⅱ母线分别向各自连接的馈出线路提供电能。当其中一段母线自身或其对应的进线发生故障时，导致母线失压，下级供电系统受到影响，甚至影响机车运行。为了避免问题发生，两母线之间的断路器闭合，失压的母线恢复供电，从而保证系统稳定运行。目前中压供电系统中，设置的保护主要包括：环网两端的差动保护与电流后备保护两个部分。由于智能化变电站技术的推广，依赖iec61850通信技术，上述两种保护已经从传统的点对点模式升级为依靠网络拓扑的综合判别模式。当故障发生后，能够准确快速的切除故障线路，同时向母联处的装置发送信号，实现母联备自投动作，恢复供电。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法，以实现在变电站母线出现失压故障时，母联备自投动作，进而保证机车的稳定运行。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.本发明一方面提供了一种城市轨道交通智能变电站母联备自投系统，包括多个变电站，变电站包括两段母线、备自投装置、保护装置，所述变电站内的备自投装置与保护装置通讯连接，所述变电站内的备自投装置与线路中的一次设备通讯连接，所述各个变电站的备自投装置之间通讯连接。
6.本发明另一方面提供了一种基于上述一方面城市轨道交通智能变电站母联备自投系统的城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法，包括如下步骤：
7.s1、城市轨道交通中压供电系统发生故障，部分变电站的母线无压，判断备自投装置能否收到保护装置的启动备自投信号；
8.如果能收到保护装置的启动备自投信号，备自投装置进行备自投动作；
9.如果不能收到保护装置的启动备自投信号，则进如步骤s3；
10.s2、变电站的备自投装置通过检测自身的母线电压情况，并结合相邻变电站的母线电压情况，判断是否进行备自投作业，判断方式如下：
11.如果变电站的备自投装置检测到的两段母线电压情况为一段有压一段无压，并且相邻变电站的母线电压信息为两段均有压，并且另一相邻变电站母线电压信息为一段有压一段无压，则进入步骤s4；
12.否则进入步骤s4；
13.s3、根据变电站备自投装置检测到的故障位置，做出相应的备投动作；
14.s4、通过失压备自投与时间级差相配合的方法完成备自投动作。
15.进一步的，执行步骤s1前需要对备自投装置充电，备自投装置充电方法如下：
16.s01、准备充电；
17.s02、根据母线电压情况、入线短路器的分合情况、母联断路器的分合情况，对备自投装置充电；
18.如果备自投装置所在变电站的两段母线均有压，且两段母线进入线短路器均在合位，且母联断路器在分位，则进入步骤s03；
19.否则充电失败；
20.s03、充电完成。
21.进一步的，步骤s3的选择备自投动作的判断条件如下：
22.如果变电站的无压段母线的进线出现故障，且两段母线均有压的相邻变电站的进出线断路器位置存在分位，备自投装置则跳开本变电站的进线断路器，并闭合本变电站的母联断路器，完成备自投动作；
23.如果变电站的无压段母线出现故障，且两段母线均有压的相邻变电站的进出线断路器位置均在合位，本变电站的备自投装置则向一段无压的相邻变电站发送备自投启动信号，接到备自投启动信号后，一段无压的相邻变电站的备自投装置跳开失压母线的进线断路器，闭合母联断路器，完成备自投动作。
24.相对于现有技术，本发明所述的一种城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法具有以下有益效果：
25.(1)本发明所述的一种城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法，在现有城市轨道交通中压供电系统的变电站上安装备自投装置，备自投装置与原有的保护装置的配合使用，当变电站母线出现失压故障时，变电站的备自投装置能够进行备自投动作，进而保证机车的稳定运行。
26.(2)本发明所述的一种城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法，各个配电站的备自投装置进行组网，能够采集相邻配电站的备自投装置信息，对备自投装置信息进行判断，并进行备自投动作，避免了既有保护装置通信网络发生故障后，备自投功能失效的情况发生。
附图说明
27.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
28.图1为本发明实施例所述的中压网络供电系统拓扑结构示意图；
29.图2为本发明实施例所述的各变电站间备自投装置连接结构示意图；
30.图3为本发明实施例所述的备自投装置连接结构示意图；
31.图4为本发明实施例所述的智能变电站母联备自投方法的流程示意图。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
34.实施例一：
35.如图1至图3所示，本实施例提供了一种城市轨道交通智能变电站母联备自投系统，包括多个变电站，变电站包括两段母线、备自投装置、保护装置，变电站内的备自投装置与保护装置通讯连接实现信息交互，变电站内的备自投装置与线路中的一次设备通讯连接实现遥信与控制信息交互，各个变电站的备自投装置之间通讯连接实现信息交互。在现有城市轨道交通中压供电系统的变电站上安装备自投装置，备自投装置与原有的保护装置的配合使用，当变电站母线出现失压故障时，变电站的备自投装置能够进行备自投动作，进而保证机车的稳定运行。
36.实施例二：
37.如图4所示，本实施例提供了一种基于上述实施例一中城市轨道交通智能变电站母联备自投系统的城市轨道交通智能变电站母联备自投的方法，包括如下步骤：
38.s01、准备充电；
39.s02、根据母线电压情况、入线短路器的分合情况、母联断路器的分合情况，对备自投装置充电；
40.如果备自投装置所在变电站的两段母线均有压，且两段母线进入线短路器均在合位，且母联断路器在分位，则进入步骤s03；
41.否则充电失败；
42.s03、充电完成；
43.s1、城市轨道交通中压供电系统发生故障，部分变电站的母线无压，判断备自投装置能否收到保护装置的启动备自投信号；
44.如果能收到保护装置的启动备自投信号，备自投装置进行备自投动作；
45.如果不能收到保护装置的启动备自投信号，则进如步骤s2；
46.s2、变电站的备自投装置通过检测自身的母线电压情况，并结合相邻变电站的母线电压情况，判断是否进行备自投作业，判断方式如下：
47.在图1中，如果变电站2的备自投装置检测到的变电站2的两段母线电压情况为一段有压一段无压，并且相邻变电站1的母线电压信息为两段均有压，并且另一相邻变电站3母线电压信息为一段有压一段无压，则进入步骤s3；
48.否则进入步骤s4；
49.s3、根据变电站备自投装置检测到的故障位置，做出相应的备投动作；
50.如果变电站2的无压段母线ⅰ的进线出现故障，且两段母线均有压的相邻变电站1的进出线断路器位置存在分位，备自投装置1则跳开变电站2的进线断路器201，并闭合变电站2的母联断路器200，完成备自投动作；
51.如果变电站2的无压段母线ⅰ出现故障，且两段母线均有压的相邻变电站1的进出线断路器位置均在合位，本变电站2的备自投装置2则向一段无压的相邻变电站3发送备自投启动信号，接到备自投启动信号后，一段无压的相邻变电站3的备自投装置3跳开失压母线ⅰ的进线断路器301，闭合母联断路器300，完成备自投动作。
52.s4、通过失压备自投与时间级差相配合的方法完成备自投动作。
53.各个配电站的备自投装置进行组网，能够采集相邻配电站的备自投装置信息，对备自投装置信息进行判断，并进行备自投动作，避免了既有保护装置通信网络发生故障后，
备自投功能失效的情况发生。
54.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
55.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
57.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。