本实用新型属于电力系统安全技术领域，具体涉及一种适用于双母线接入多个地区电源的故障解列装置。
背景技术：
地区电源并网改变了终端站单电源辐射型供电的传统结构，对传统继电保护的重合闸、备自投、各段过流保护配合产生了影响。故障切除后如果并网电源带负荷孤岛运行，供电质量不可靠，可能损坏用电设备，也危及检修人员的人身安全。因此在风电、光伏等地区电源的并网场合要求配置故障解列装置，保障电网发生故障时切除并网的地区电源。常规的故障解列装置只接入一组母线三相电压和外接开口三角零序电压，当故障导致系统电源消失时，通过配置的低压解列保护、低频解列保护、过压解列保护、过频解列保护、零序过压解列保护来跳开地区电源的联网开关。
我国西北地区风光资源丰富，新能源发电容量巨大，地区电源常采用在110kV电压等级母线集中并网的方式。330kV或220kV变电站的110kV侧多为双母线接线，地区电源的并网联络线可能位于不同母线，且随运行方式的改变地区电源接入的母线位置会发生变化。在变电站运行初期，只有一个地区电源并网的情况下，采用一台常规的故障解列装置可以满足解列需求，但因为常规的故障解列装置只有一组母线电压接入能力，外部回路需要根据地区电源接入的母线位置进行电压切换。当后期工程扩建后，随着新的地区电源并网，与已并网的地区电源存在位于不同母线的情况，常规的故障解列装置无法满足双母线接入多个地区电源的解列需求。传统的处理方法是再增加一台常规的故障解列装置，设计回路针对新增的常规的故障解列装置进行包括采样回路、开入回路、开出回路、电压切换回路的改造。
传统解决办法的问题在于，在双母线接入多个地区电源的场合下，常规的故障解列装置按地区电源配置，而不是按母线配置，每新增一个地区电源并网就需要再增加一台常规的故障解列装置，这就存在保护装置利用率低，设计回路改造工作量大，不利于后期扩建等问题。新增的解列保护屏柜会占用二次设计室的预留屏位，一般二次设计室的预留屏位有限，采用常规的故障解列装置无法满足后期更多的地区电源并网。
在变电站建设初期，没有地区电源并网规划，或是考虑只有一个地区电源并网时，一般不会按双母线各配置一台常规的故障解列装置。即使初期设计时按母线各配置了一台常规的故障解列装置，一方面在初期只有一个地区电源并网时，只有一台保护装置有效投入，另一台保护装置空置；另一方面考虑运行方式调整后，地区电源接入的母线位置会发生改变，常规的故障解列装置无法自动适应运行方式变化，解列保护的功能投退和出口调整需要人工干预，随着后期更多的地区电源并网，出口调整的工作量成倍增加，不利于运维工作，也不利于地区电源的并网运行。
技术实现要素：
本实用新型的目的是：针对双母线接入多个地区电源的情况，提供一种新型的故障解列装置，只配置一台故障解列装置，满足双母线接入的所有地区电源的解列需求，并能够适应运行方式的变化，不受地区电源接入的母线位置变化的影响，无需人工干预。针对后期工程扩建中有更多的地区电源并网的情况，无需新增保护屏柜，外部设计只需要针对新增地区电源对故障解列装置的开入、开出回路进行小改动即可，不需要再增加故障解列装置，提高了保护装置的利用率，减轻了运维，保障了地区电源并网的经济效益。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种适用于双母线接入多个地区电源的故障解列装置，应用于双母线接入多个地区电源的解列场合，包括电源/开关量输入插件、CPU插件、交流量采集插件、开关量输出插件、扩展插件；其中，电源/开关量输入插件一方面用于给故障解列装置供电，另一方面采集故障解列装置所需的信号输入；交流量采集插件采集两组母线的三相电压和开口三角零序电压，转换为数字信号，传输给CPU插件；CPU插件接收交流量采集插件传送过来的数字信号，进行模拟量计算，接收电源/开关量输入插件传送过来的信号输入，并利用这些模拟量状态和信号输入进行双母线解列保护的判断；开关量输出插件将CPU插件传送过来的解列命令转换为继电器出口输出；扩展插件用于扩展故障解列装置的信号输入和出口输出。
进一步地，所述交流量采集插件配置8路电压通道，其中6路电压通道按母线PT二次额定值100V设置，用于接入两组母线三相电压；另外2路电压通道按零序PT二次额定值300V设置，用于接入两组母线的外接开口三角零序电压。
进一步地，所述CPU插件配置双解列保护，针对接入的两组母线电压进行模拟量计算，并分别进行低压解列保护、低频解列保护、过压解列保护、过频解列保护、零序过压解列保护的逻辑判断，两组母线的解列保护逻辑独立运行、彼此互不影响。
进一步地，所述电源/开关量输入插件用于接入每个地区电源的母线的隔离刀闸位置。所述CPU插件通过接入的隔离刀闸位置进行地区电源的并网状态自识别，建立地区电源解列出口与双母线解列保护动作的映射关系；具体为：CPU插件判断隔离刀闸位置的分、合状态，自动识别地区电源是位于Ⅰ母、或是Ⅱ母，判断地区电源的解列出口接点是Ⅰ母解列保护动作后闭合，或是Ⅱ母解列保护动作后闭合，当某个地区电源的母线隔离刀闸位置全为分位时，判断该地区电源没有并网，该地区电源的解列出口不闭合。
进一步地，所述开关量输出插件配置多轮地区电源解列出口，并提供扩展插件。具体为：开关量输出插件配置多个解列出口，扩展插件灵活配置，可扩展故障解列保护装置的信号输入和出口输出数量，针对双母线接入多个地区电源，以及后期工程扩建有新的地区电源并网的情况，在外部回路设计上，仅需要针对新增地区电源进行母线的隔离刀闸位置的开入回路改动和解列出口的开出回路改动，就可以满足新增地区电源并网后的解列需求，无需再增加故障解列装置，对原来已经并网的地区电源没有任何影响。
采用上述方案后，本实用新型的有益效果是：
1)一台故障解列装置实现双母线接入的所有地区电源的解列功能，显著提高了保护装置的利用率，节省了二次设计室的预留屏位；
2)自动识别地区电源的并网状态，不受运行方式变化的影响，减少运维；
3)自适应后期工程扩建更多的地区电源并网后的解列需求，无需增加故障解列装置，设计回路改动量小，方便更多的地区电源并网。
附图说明
图1是本实用新型故障解列装置的插件配置图；
图2是供电系统中双母线接入2个地区电源的典型接线示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
本实用新型提供一种适用于双母线接入多个地区电源的故障解列装置，适用于双母线接入多个地区电源的场合，参考图1所示，本实用新型的故障解列装置包括电源/开关量输入插件、CPU插件、交流量采集插件、开关量输出插件、扩展插件。
本实用新型的故障解列装置的电源/开关量输入插件一方面用于给故障解列装置供电，另一方面采集故障解列装置所需的信号输入，包括每个地区电源的母线的隔离刀闸位置信号；本实用新型的故障解列装置的交流量采集插件接入两组母线的外接开口三角零序电压，并将采集的两组母线电压模拟量信号转换为数字信号，传输给CPU插件；本实用新型的故障解列装置的开关量输出插件将CPU插件传送过来的解列命令转换为继电器出口输出。
参考图2所示，为典型的110kV双母线接入多个地区电源的系统接线。该示意图为330kV变电站主接线，变压器中压侧为110kV双母线接线形式，有2个地区电源并网，110kVⅠ母的三相电压依次表示为Ua1、Ub1、Uc1，110kVⅠ母的外接开口三角零序电压表示为U01；110kVⅡ母的三相电压依次表示为Ua2、Ub2、Uc2，110kVⅡ母的外接开口三角零序电压表示为U02。图2仅为一种示例，表示330kV变电站中压侧为110kV双母线接入多个地区电源的情况，其他如220kV变电站的110kV双母线接入多个地区电源的情况，或其它电压等级双母线接入多个地区电源的情况与此类似。
针对图2供电系统中双母线接入2个地区电源的典型接线，本实用新型的故障解列装置的交流量采集插件接入两组母线三相电压Ua1、Ub1、Uc1，Ua2、Ub2、Uc2，和2个外接开口三角零序电压U01、U02；本实用新型的故障解列装置的电源/开关量输入插件接入地区电源1、地区电源2的Ⅰ母、Ⅱ母隔离刀闸位置；本实用新型的故障解列装置的开出量输出插件针对地区电源1、地区电源2分别配置解列出口接点。
本实用新型的故障解列装置的CPU插件接收交流量采集插件传送过来的数字信号，进行模拟量计算，利用这些模拟量信号进行双解列保护判断，在每个中断内实时计算每组母线的电压和频率情况，进行包括了低频、低压、过频、过压、零序过压的逻辑判断。两组母线的解列保护逻辑独立运行、彼此互不影响。当任一组母线电压、或频率满足保护逻辑后，只发该组母线解列命令。举例如Ⅰ母的电压异常，满足低压逻辑，Ⅱ母的电压、频率都正常，则本实用新型的故障解列装置只发Ⅰ母低压解列动作信号。
本实用新型的故障解列装置的CPU插件通过接入的隔离刀闸位置进行地区电源的并网状态自识别，建立地区电源解列出口与双母线解列保护动作的映射关系，根据母线解列保护动作信号，对接入异常母线的地区电源发送解列命令。
针对图2接线，将地区电源1的Ⅰ母隔离刀闸位置命名为11，地区电源1的Ⅱ母隔离刀闸位置命名为12；地区电源2的Ⅰ母隔离刀闸位置命名为21，地区电源2的Ⅱ母隔离刀闸位置命名为22(第一个数字表示第几个地区电源：1表示地区电源1、2表示地区电源2；第二个数字表示接入母线位置：1表示接入Ⅰ母、2表示接入Ⅱ母)；阐述各运行方式下2个地区电源位于不同母线时的解列出口与双解列保护的映射关系如下表所示：
表1地区电源解列出口与双解列保护的映射关系
本实用新型的故障解列装置的开关量输出插件配置多轮地区电源解列出口，针对后期扩建有新的地区电源并网的情况，只需将故障解列装置的电源/开关量输入插件增加新增地区电源的母线的隔离刀闸位置，开关量输出插件分配新增地区电源的解列出口接点，即可满足新增地区电源后的解列需求。针对图2典型接线，举例新增地区电源并网，将新增地区电源的母线的隔离刀闸位置分别定义为电源3Ⅰ母隔离刀闸开入、电源3Ⅱ母隔离刀闸开入，将开关量输出插件未使用的任一个接点定义为新增地区电源的解列出口，就可以实现新增地区电源并网后的解列功能。当电源/开关量输入插件、或开关量输出插件没有备用接点时，故障解列装置可通过配置扩展插件来扩展信号输入和出口输出，满足新增地区电源后的解列需求，外回路仅涉及简单的开入、开出调整，方便后期更多地区电源的并网接入，并已经并网的地区电源没有任何影响。
综上，本实用新型的故障解列装置可实现在双母线接入多个地区电源的场合，当供电系统发生故障后对接入的所有地区电源的解列功能，并不受系统运行方式改变的影响，不需要人工干预，解列保护自适应新增地区电源并网后的解列需求，硬件配置多轮出口，扩展灵活，仅需要配置一台故障解列装置，就可以实现双母线接入的所有地区电源的解列功能。
以上示例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。