专利名称：基于通讯网络的供电线路继电保护方法
技术领域：
本发明涉及供电线路继电保护系统，尤其是涉及基于通讯网络的供电线路继电保护方法。
背景技术：
目前，现有继电保护系统对供电线路的继电保护方法有两类1、根据线路一端的电气量变化确定保护范围和动作方式的电流电压保护、距离保护；2、根据线路两端的电气量变化确定保护范围和动作方式的纵联差动保护、高频保护、微波保护。保护原理都是当供电线路发生故障时，通过继电保护装置对线路电气量变化值的比较来确定保护范围和保护方式，根据确定的保护范围采取不同的保护动作方式和动作顺序而实现不同的保护。第一类保护方法由于线路电气量受电力系统不同运行方式、线路阻抗、故障状况的影响而产生的偏差较大，保护装置无法准确地确定故障发生点的线路级段位置，采取相应的保护方式，甚至会产生保护缺失或越级保护，当供电线路较短时，本级区段保护装置和下级区段保护装置监测的故障电气量值相差很小，而同一个保护装置监测的一个区段的故障在不同运行方式和故障情况下的故障电气量值相差很大，则无法用电气量值的大小来准确确定保护范围，只能通过沿线路对各级保护设置不同的延时动作值来实现延时分级保护，这样，末端线路以上的线路区段均失去速断主保护。因此，多级短线路系统的保护由于只能采用分级累积延时动作的方法，不能实现全线速断保护，造成保护缺失。而且，当保护级数较多时，为了保证保护装置的选择性，逐级累加延时时间，线路首端的保护装置的延时时间就会很大，无法满足继电保护快速性的要求，造成事故扩大；如果保证了首端的快速性，则延时时间过短，小于保护装置和开关的固有动作时间，后一级保护装置的延时时间无法避开前一级保护装置的动作时间，无法保证末端动作的选择性，会发生都启动保护跳闸， 造成越级跳间事故。第二类保护方法由于保护装置需要比较线路两端的电气量，仅适用于一段线路内的保护，只能判断出故障是否发生在其保护装置的保护范围内，而不能判断出发生在其保护装置的保护范围外的故障区段距离该保护装置的区段间隔，采取更全面的多级后备保护。而且，传送的电气量数据多、时段长，受传输线路状况、传送方式、电力系统故障干扰的影响，会产生误差或中断，造成保护失效或误动。并且，保护装置结构复杂，传送线路两端的电气量需要设置导引线、高频设备、微波设备，设备投资大，所以目前仅应用于重要的高压和超高压线路上。因此，现有的供电线路继电保护方法和保护装置不能准确判定故障发生的线路区段位置，从而确定继电保护装置的保护范围和保护方式，造成供电线路保护缺失和越级误动保护跳闸。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于通讯网络的供电线路继电保护方法，以实现准确确定供电线路继电保护范围、及时采取相应的继电保护方式。为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案
本发明所述基于通讯网络的供电线路继电保护方法，按照下述步骤进行
一、自供电线路电源出口端至末端划分供电区段；供电线路上位于两断路器之间为一个供电区段；位于供电线路末端断路器所控制的供电线路为一级供电区段；位于供电线路末端断路器与靠近电源出口端相邻的断路器之间为二级供电区段，依次向电源出口端类推划分供电区段；
二、将划分的每个供电区段的断路器的继电保护装置通信接口通过有线或无线网络实现通信连接；
三、所述的每个继电保护装置分别将所检测到的故障信息通过所述有线或无线通讯网络向靠近电源出口端的各供电区段的继电保护装置发送带有身份识别码的故障信号；
四、收到故障信号的继电保护装置分别根据故障信号的身份识别码确定发送该故障信号的继电保护装置的位置，并按照距离电源出口端最远的继电保护装置的位置确定故障发生的供电区段，然后根据故障发生的供电区段与其相间隔供电区段数目确定已设定的继电保护范围，并根据所述已设定的继电保护范围采取已设定的继电保护方式。所述继电保护范围为每一级供电区段的继电保护装置均为相邻的远离电源出口端的下一级供电区段的近后备继电保护；同时也为远离电源出口端的下二级供电区段的远后备继电保护。所述有线或无线通讯网络与供电监控装置通信连接；所述每个继电保护装置将各自检测到的故障信息向所述供电监控装置发送带有身份识别的故障信号，供电监控装置根据收到的各继电保护装置的信号确定各继电保护装置的保护方式，并向各继电保护装置发送信号指令以采取相应的继电保护方式。所述每个继电保护装置将采集的电气量与整定值进行比较判断后定时向所述供电监控装置发送；供电监控装置根据接收到的每个继电保护装置发送的带有身份识别信号即可判断所述有线或无线通讯网络及每个继电保护装置是否正常工作
本发明优点在于根据供电线路上的继电保护装置所采集的故障信号准确确定故障发生的区段位置，并确定距离故障发生区段不同区段距离的继电保护装置的保护范围和保护方式，采取相应的故障保护；不论故障发生在线路的那个区段，每个线路区段都具有主保护和多级后备保护，不需逐级累加保护延时时间，因此不会出现保护缺失，防止了继电保护装置的越级、越保护范围误动作，从而简化了供电线路的继电保护控制和保护整定方法。
图1、图2是本发明所述方法的实施例供电线路示意图。
具体实施例方式本发明所述基于通讯网络的供电线路继电保护方法，首先自供电线路电源出口端至末端划分供电区段；供电线路上位于两断路器之间为一个供电区段。如图1所示，末端断路器DLl所带负载Dl为一级供电区段，当Dl点发生故障时，继电保护装置B1、B2、B3、B4都检测到故障数据，继电保护装置Bl通过有线或无线通讯网络向继电保护装置B2、B3、B4发送带有身份识别码(地址码)的故障信号，继电保护装置B2向继电保护装置B3、B4发送带有身份识别码(地址码)的故障信号，继电保护装置B3向继电保护装置B4发送带有身份识别码(地址码)的故障信号。由于继电保护装置Bl检测到故障发生，没有收到继电保护装置B2、B3、B4发来的故障信号，因此即可确定故障发生在所述一级供电区段，该供电区段是继电保护装置Bl的主保护区段，采取主保护方式。而继电保护装置B2只收到继电保护装置Bl发来的故障信号，确定故障发生在一级供电区段，根据设定的一级供电区段是继电保护装置B2的近后备继电保护供电区段，因此继电保护装置B2采取近后备继电保护方式。继电保护装置B3收到继电保护装置Bl和B2发来的故障信号，由于继电保护装置 Bl是发来故障信号的最远端继电保护装置，因此即可确定故障发生在一级供电区段，根据设定的一级供电区段是继电保护装置B3的远后备保护供电区段，继电保护装置B3采取远后备继电保护方式。继电保护装置B4收到继电保护装置Bi、B2和B3发来的故障信号，由于继电保护装置Bl是发来故障信号的最远端继电保护装置，因此即可确定故障发生在一级供电区段， 根据设定的一级供电区段在继电保护装置B4的后备继电保护供电区段外，所以继电保护装置B4采取超远后备继电保护方式或不启动保护。若此时继电保护装置B2出现故障，则继电保护装置B3收不到继电保护装置B2发来的故障信号，则可确定故障发生在继电保护装置Bl的主保护区段而继电保护装置B2因故障失去保护能力，按照设定，继电保护装置B3把断路器DL3到断路器DL2之间的供电区段，和断路器DL2到断路器DLl之间的两个供电区段合并为自己的近后备继电保护供电区段，由远后备继电保护方式改为近后备继电保护方式，自动代替继电保护装置B2担负起继电保护装置Bl的后备继电保护方式，使一级供电区段在继电保护装置B2故障情况下，仍然具有后备继电保护，其它继电保护装置的类似情况以此类推。当断路器DL2到断路器DLl之间的供电区段(二级供电区段)的D2点发生故障时， 继电保护装置Bl不能检测到故障数据，而继电保护装置B2、B3、B4都检测到故障数据，此时，继电保护装置B2向继电保护装置B3、B4发送故障信号，继电保护装置B3向继电保护装置B4发送故障信号。继电保护装置Bl因没有检测到故障发生，不启动保护。同时，继电保护装置B2没有收到其它继电保护装置发来的故障信号，即可确定故障发生在断路器DL2到断路器DLl之间的供电区段(二级供电区段)，根据设定，继电保护装置B2的主保护区段采取主继电保护方式，继电保护装置B3是近后备继电保护区段而采取近后备继电保护方式。由于继电保护装置B4仅收到继电保护装置B2和继电保护装置B3发来的故障信号，继电保护装置B2是发来故障信号的最远端继电保护装置，即可确定故障发生在断路器 DL2到断路器DLl之间的供电区段，根据设定，继电保护装置B4采取远后备继电保护方式。如果供电线路中某继电保护装置发生故障失去保护能力时，如前所述，发生故障的前一供电区段的继电保护装置会把两个供电区段合并为自己的供电保护区段，自动代替故障继电保护装置担负起故障继电保护装置的保护功能，因此，故障继电保护装置所保护的供电区段在故障情况下仍然可以得到继电保护。
如图2所示，也可以将所述有线或无线通讯网络与供电监控装置通信连接；每个继电保护装置将各自检测到的故障信息向所述供电监控装置发送带有身份识别码(地址码)的故障信号，供电监控装置根据收到的各继电保护装置的信号确定各继电保护装置的保护方式，并向各继电保护装置发送信号指令以采取相应的继电保护方式。
权利要求
1.一种基于通讯网络的供电线路继电保护方法，其特征在于一、自供电线路电源出口端至末端划分供电区段；供电线路上位于两断路器之间为一个供电区段；位于供电线路末端断路器所控制的供电线路为一级供电区段；位于供电线路末端断路器与靠近电源出口端相邻的断路器之间为二级供电区段，依次向电源出口端类推划分供电区段；二、将划分的每个供电区段的断路器的继电保护装置通信接口通过有线或无线网络实现通信连接；三、所述的每个继电保护装置分别将所检测到的故障信息通过所述有线或无线通讯网络向靠近电源出口端的各供电区段的继电保护装置发送带有身份识别码的故障信号；四、收到故障信号的继电保护装置分别根据故障信号的身份识别码确定发送该故障信号的继电保护装置的位置，并按照距离电源出口端最远的继电保护装置的位置确定故障发生的供电区段，然后根据故障发生的供电区段与其相间隔供电区段数目确定已设定的继电保护范围，并根据所述已设定的继电保护范围采取已设定的继电保护方式。
2.根据权利要求1所述基于通讯网络的供电线路继电保护方法，其特征在于所述继电保护范围为每一级供电区段的继电保护装置均为相邻的远离电源出口端的下一级供电区段的近后备继电保护；同时也为远离电源出口端的下二级供电区段的远后备继电保护。
3.根据权利要求1或2所述基于通讯网络的供电线路继电保护方法，其特征在于所述有线或无线通讯网络与供电监控装置通信连接；所述每个继电保护装置将各自检测到的故障信息向所述供电监控装置发送带有身份识别的故障信号，供电监控装置根据收到的各继电保护装置的信号确定各继电保护装置的保护方式，并向各继电保护装置发送信号指令以采取相应的继电保护方式。
4.根据权利要求3所述基于通讯网络的供电线路继电保护方法，其特征在于所述每个继电保护装置将采集的电气量与整定值进行比较判断后定时向所述供电监控装置发送； 供电监控装置根据接收到的每个继电保护装置发送的带有身份识别信号即可判断所述有线或无线通讯网络及每个继电保护装置是否正常工作。
全文摘要
本发明公开了一种基于通讯网络的供电线路继电保护方法，自供电线路电源出口端至末端划分供电区段；供电线路上位于两断路器之间为一个供电区段；位于供电线路末端断路器所控制的供电线路为一级供电区段；将划分的每个供电区段的断路器的继电保护装置通信接口通过无线网络实现通信连接；每个继电保护装置分别将所检测到的故障信息通过所述网络向靠近电源出口端的各供电区段的继电保护装置发送带有身份识别码的故障信号；收到故障信号的继电保护装置分别根据故障信号的身份识别码确定发送该故障信号的继电保护装置的位置，并按照距离电源出口端最远的继电保护装置的位置确定故障发生的供电区段。本发明简化了供电线路继电保护控制和保护整定。
文档编号H02H7/26GK102185298SQ20111012090
公开日2011年9月14日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者吴登庆 申请人:吴登庆