一种串联网络备用电源自投的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源设备，尤其是实现串联网络备用电源自投系统的新方法。
【背景技术】
[0002]为了保障电网持续可靠供电，变电站内一般都会装设备自投装置，当主供电源发生故障时，能够跳开主供电源开关，投入备用电源开关。毋庸置疑，备自投装置对于电网发生故障时的快速恢复供电起着关键性的作用。然而，对于电网中逐渐出现并增多的链式结构串供的多个变电站，每个变电站内的常规备自投装置仅能实现本站作为开环点、当主供失电时的备用电源自投功能，而处于非开环点的其他变电站在失电时由于本站内无备用电源开关而无法由本站常规备自投装置实现恢复供电。
【发明内容】
[0003]本发明目的是，提出一种串联网络备用电源自投的方法，提出的网络备自投系统通过主站备自投装置与网络中各个变电站子站中保护装置实时通讯，获取串联网络的全局数据，使得处于开环点上的变电站失压时，如果该变电站内常规备自投正确动作，则评估该动作行为正确;处于非开环点的其他变电站在失电时由于本站内无备用电源开关而无法由本站常规备自投装置实现恢复供电。
[0004]本发明的技术方案是，一种串联网络备用电源自投的方法，电网有η个相同电压等级的变电站串联组成；当电网发生故障时，通过实时接收变电站串联网络的全景通电信息，进行综合逻辑判断，确定故障位置，执行故障隔离方案，快速合上备用电源开关，使供电网络快速准确的恢复；串供回路有η个相同电压等级的变电站串联组成，仅有一个主站，而相同或不同电压等级的变电站均设置有一个控制子站;控制主站完成网络备用电源自投功能，各个控制子站主要完成常规备自投功能以及就地数据的采集判断和执行功能;每个控制子站装置把采集到的本站内的模拟量转化为开关量(例如母线有压、无压信号和进线有流、无流信号等)，与采集到的开入量一起，通过多模光纤跟本主站内的交换机以GOOSE方式进行通信，最终可传送给主站装置;主站装置接收所有子站的信息，当电网发生故障时，进行综合判断，并与子站内常规备自投装置配合实现备自投方案，主站不仅能够评估子站装置备投动作执行情况，而且还能够主动执行备投功能，把相应开关的跳合闸命令通过交换机以GOOSE方式传送到各子站装置，然后由执行功能的厂站装置将接收到的GOOSE跳合闸命令转为常规接点输出并接入到传统跳合闸回路实现跳合闸操作。
[0005]网络保护控制系统适应智能变电站(把子站装置更改成可以接收SV)和常规变电站所组成的链式串供电网结构。
[0006]当主站备自投装置获取包括某子站的多个子站失电的全景信息后，会主动抢先于某控制子站内备自投动作，达到同时恢复多个子站的供电；当无开环点的某子站内常规备自投无法投入保护的情况下，主站备自投作为其后备保护能够投入运行;其次当有开环点的子站内备自投动作后无法恢复串联链路上其它站点的供电时，主站备自投能够取代其备投功能。
[0007]η个相同电压等级的变电站串联组成；按照电压等级分层控制的原则来配置网络备自投系统。
[0008]—种串联网络备用电源自投的方法，基于“广域实时采样、实时交换数据、实时判另O、实时控制”的思想来实现网络备自投。电网有η个相同电压等级的变电站串联组成；当电网发生故障时，通过实时接收变电站串联网络的全景通电信息，进行综合逻辑判断，确定故障位置，执行故障隔离方案，快速合上备用电源开关，使供电网络快速准确的恢复。如果该变电站内常规备自投正确动作，则评估该动作行为正确；如果开环点上的该变电站内常规备自投无法正确动作，则主站备自投下发备自投动作命令，隔离故障恢复供电。当处于非开环点上的变电站发生故障时，由于站内常规备自投无法动作，则由主站备自投执行备投动作指令。本发明系统不仅实现了主站备自投与子站备自投协同运行，提升了系统供电恢复的可靠性，还能有效应对串联网络供电系统中发生的各种故障类型，并且兼具扩展使用性，同样适用于较为复杂的串联供电回路。
[0009]本发明系统能够根据串联网络中的变电站数量自适应调整控制策略。
[0010]有益效果，本发明提出的网络备自投系统通过主站备自投装置与网络中各个变电站子站中保护装置实时通讯，获取串联网络的全局数据，使得处于开环点上的变电站失压时，如果该变电站内常规备自投正确动作，则评估该动作行为正确;处于非开环点的其他变电站在失电时也能实现恢复供电。尤其是系统不仅实现了主站备自投与子站备自投协同运行，提升了系统供电恢复的可靠性，还能有效应对串联网络供电系统中发生的各种故障类型，并且兼具扩展使用性，同样适用于较为复杂的串联供电回路。
【附图说明】
[0011 ]图1为链式结构串供变电站；
[0012]图2为区域备自投系统框架；
[0013]图3为网络备自投工作方式I;
[0014]图4为主供电源故障状态；
[0015]图5为线路故障状态。
【具体实施方式】
[0016]一般链式结构的串供电网如图1，这里所示的为3个相同电压等级的35KV变电站的串联，实际工作情况下可以有η个相同电压等级的变电站串联组成。以图1为例，按照分层控制的原则来配置网络备自投系统，在11OkV A站或B站，或35kV C、D、E站中任意一个站仅设置一个控制主站(注意，一个串供回路仅有一个主站)，在IlOkV站A、B和35kV站C、D、E均设置有一个控制子站。控制主站主要完成网络备用电源自投功能，各个控制子站主要完成常规备自投功能以及就地数据的采集判断和执行功能。
[0017]网络备自投系统的框架如图2所示:
[0018]在图2中，理想情况下可以设置η个子站，应对链式串供回路有η-2个35kV站的情况。每个子站装置把采集到的本站内的模拟量转化为开关量(例如母线有压、无压信号和进线有流、无流信号等)，与采集到的开入量一起，通过多模光纤跟本站内的交换机以GOOSE方式进行通信，最终可传送给主站装置。主站装置接收所有子站的信息，当电网发生故障时，进行综合判断，与子站内常规备自投装置配合实现备自投方案，不仅能够评估子站装置备投动作执行情况，而且还能够主动执行备投功能把相应开关的跳合闸命令通过交换机以GOOSE方式传送到各子站装置，然后由厂站装置将接收到的GOOSE跳合闸命令转为常规接点输出并接入到传统跳合闸回路实现跳合闸操作。站间交换机通过专用光纤进行串联通信。
[0019]图2所示的网络保护控制系统框架概念清晰明了，可扩展性强，而且还可以适应智能变电站(把子站装置更改成可以接收SV)和常规变电站所组成的链式串供电网结构。
[0020]以两个相同电压等级的变电站串联的链式结构为例，图3所示为典型串联网络供电接线方式，110KV A站和B站为电源站，35KV C站和D站为负荷站。该种接线方式下IDL处于分位备用，即110KV A站备用，110KV B站向35KV C站和D站供电。
[0021]图4所示的当主供电源，S卩110KV B站故障时，35KV C站和D站将同时失电，按照原有站内备自投配置，35KV C站内备自投将能够动作跳开2DL开关，合上IDL开关，恢复35KV C站供电，而35KV D站将无法恢复供电。在配置主站网络备自投的条件下，I1KV B站故障，当主站备自投装置获取35KV C站和D站失电的全景信息后，会主动抢先于35KV C站站内备自投动作，跳开4DL开关，合上IDL开关，达到同时恢复35KV C站和D站的供电。这样设计的目的是保证了当无开环点的35KV D站内常规备自投无法投入保护的情况下，主站备自投作为其后备保护能够投入运行;其次当有开环点的35KV C站内备自投动作后无法恢复串联链路上其它站点的供电时，主站备自投能够取代其备投功能。
[0022]图5所示的当串联网络的连接输电线路上发生故障的情况下，线路保护会跳开线路两侧的开关2DL和3DL，此时35KV D站是处于正常供电的状态，35KV C站处于失电的状态，35KV C站内的常规备自投能够启动保护，合上IDL恢复35KV C站供电，当35KV C站备投正确动作的情况下，网络备自投不动作并退出该方式下的备投功能；如果35KV C站内备投没有正确动作合上IDL开关，则主站备自投作为其后备保护，下发合闸动作命令，合IDL开关。
【主权项】
1.一种串联网络备用电源自投的方法，其特征是电网有η个相同电压等级的变电站串联组成；当电网发生故障时，通过实时接收变电站串联网络的全景通电信息，进行综合逻辑判断，确定故障位置，执行故障隔离方案，快速合上备用电源开关，使供电网络快速准确的恢复;一个串供回路有η个相同电压等级的变电站串联组成，仅有一个主站，而相同或不同电压等级的变电站均设置有一个控制子站;控制主站完成网络备用电源自投功能，各个控制子站主要完成常规备自投功能以及就地数据的采集判断和执行功能;每个控制子站装置把采集到的本站内的模拟量转化为开关量，与采集到的开入量一起，通过多模光纤跟本主站内的交换机以GOOSE方式进行通信，最终可传送给主站装置;主站装置接收所有子站的信息，当电网发生故障时，进行综合判断，并与子站内常规备自投装置配合实现备自投方案，主站不仅能够评估子站装置备投动作执行情况，而且还能够主动执行备投功能，把相应开关的跳合闸命令通过交换机以GOOSE方式传送到各子站装置，然后由执行功能的厂站装置将接收到的GOOSE跳合闸命令转为常规接点输出并接入到传统跳合闸回路实现跳合闸操作。2.根据权利要求1所述的串联网络备用电源自投的方法，其特征是当子站装置更改成能接收SV，网络保护控制系统适应智能变电站和常规变电站所组成的链式串供电网结构。3.根据权利要求1所述的串联网络备用电源自投的方法，其特征是当主站备自投装置获取包括某子站的多个子站失电的全景信息后，会主动抢先于某控制子站内备自投动作，达到同时恢复多个子站的供电；当无开环点的某子站内常规备自投无法投入保护的情况下，主站备自投作为其后备保护能够投入运行;其次，当有开环点的子站内备自投动作后无法恢复串联链路上其它站点的供电时，主站备自投能够取代其备投功能。
【专利摘要】一种串联网络备用电源自投的方法，电网有n个相同电压等级的变电站串联组成；当电网发生故障时，通过实时接收变电站串联网络的全景通电信息，进行综合逻辑判断，确定故障位置，执行故障隔离方案，快速合上备用电源开关，使供电网络快速准确的恢复。一个串供回路有n个相同电压等级的变电站串联组成，仅有一个主站，而相同或不同电压等级的变电站均设置有一个控制子站；控制主站完成网络备用电源自投功能，各个控制子站主要完成常规备自投功能以及就地数据的采集判断和执行功能；当电网发生故障时，通过实时接收串联网络的全景信息，进行综合逻辑判断，确定故障位置，执行故障隔离方案，快速合上备用电源开关，使供电网络快速准确的恢复。
【IPC分类】H02J9/06
【公开号】CN105610236
【申请号】CN201610025029
【发明人】陈晓宇, 汤一鑫, 陈冬霞
【申请人】江苏金智科技股份有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月14日