一种适用于多电源配电网络多点故障的防越级跳闸方法与流程

本发明属于电力系统，具体涉及一种适用于多电源配电网络多点故障的防越级跳闸方法。

背景技术：

1、小电流接地系统是指中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地的三相系统，又称中性点间接接地系统，具有供电可靠性高，故障时对设备冲击小的特点，在国内配电网中得到应用广泛。在小电流接地系统中，当电网发生单相接地故障时，三相之间的线电压保持对称，允许继续运行一段时间，由于单相接地后健全相电压升高，在绝缘薄弱处可能因电压升高而被击穿放电，形成多点接地故障。同时，由于配电网工作环境恶劣，大部分线路长期裸露外边，容易受到大风、雨、雷电等自然灾害，以及鸟、大树、机动车、被盗等外力破坏，导致多点短路故障的发生。

2、传统的防越级跳闸系统，只能解决单电源辐射性供电网络的越级跳闸功能，在单电源辐射性供电网络中，相对于电源点而言，各线路的上、下级关系是明确的，而在多电源配电网络中，各线路之间的上、下级关系都不是固定的，随着运行方式以及故障发生地点的变化而变化，对于故障定位以及闭锁逻辑关系提出了更高的要求，而且传统的防越级跳闸系统仅考虑单点故障处理，没有考虑多点故障和发展性故障的复杂情况。

技术实现思路

1、本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种适用于多电源配电网络多点故障的防越级跳闸方法，在不牺牲上级保护动作快速性的前提下，保证保护动作的选择性，实现多电源配电网络多点故障的快速定位和可靠隔离功能。

2、为实现上述目的，本发明提供一种适用于多电源配电网络多点故障的防越级跳闸方法，所述方法包括以下步骤：

3、(1)实时采集系统电压、电流数据，并将系统电压数据进行缓存；

4、(2)检测到故障发生保护启动后，计算并记录故障功率方向元件，并启动保护故障计时；

5、(3)故障发生在保护正方向时，向母线侧发送闭锁信号，故障发生在保护反方向时，向联络侧发送闭锁信号；

6、(4)实时计算并记录故障功率方向元件，并防止转换性故障时功率方向判断错误；

7、(5)检测到的故障功率方向元件仅有单方向时，保持闭锁信号输出不变，当故障功率元件正方向和故障功率元件反方向同时检测到时，根据功率元件方向和接收信号调整闭锁信号输出；

8、(6)检测到保护故障后，未收到闭锁信号、闭锁解除或收到闭锁信号但超过总超时时间，保护动作出口，并停止发送保护闭锁信号。

9、作为本方案的一种改进：保护通信接口配置两个区域，具有三种配置方式：母线侧、联络侧和停用，母线侧端口和母线上其他保护的母线侧端口交互信息，联络侧端口和联络线对侧保护的联络侧端口交互信息，未使用的通信端口配置为停用，一个区域为母线侧或联络侧，另一个区域为停用，则该保护为负荷，接口功能定义和系统接线方式相对应，配置清晰简单不易出错。

10、作为本方案的一种改进：功率方向计算方法为：

11、(1)采用安装处的电流互感器数据和母线电压互感器数据，当系统电压较低时方向元件选用缓存的记忆电压，以消除三相短路时方向元件的数据死区；

12、(2)电流互感器按照极性端靠近母线，在非极性端短接，保证电流方向流入母线为负，流出母线为正；

13、(3)功率方向元件为90°接线方式并按相起动，比相元件为uab^ic、ubc^ia、uca^ib；

14、作为本方案的一种改进：故障功率方向元件持续时间t1确认，防止转换性故障时功率方向元件发生抖动造成判断错误。

15、本作为本方案的一种改进：故障后保护动作出口逻辑为：

16、(1)检测到故障功率方向元件正向时，未收到联络侧闭锁信号；

17、(2)检测到故障功率方向元件反向时，未收到母线侧闭锁信号；

18、(3)收到闭锁信号但超过总超时时间，防止开关拒动造成整个系统越级跳闸。

19、作为本方案的一种改进：保护通信端口传送的信号有三种：保护闭锁信号、中继闭锁信号、解除闭锁信号。

20、作为本方案的一种改进：保护闭锁信号发送和停止的动作逻辑为：

21、(1)故障发生在防越级跳闸保护装置正方向时，向母线侧端口发送保护闭锁信号，故障发生在防越级跳闸保护装置反方向时，向联络侧端口发送保护闭锁信号，且保护闭锁信号至少发送持续时间t2，防止保护闭锁信号抖动造成闭锁失败导致系统越级跳闸；

22、(2)故障在防越级跳闸保护装置正方向和反方向都发生后，母线侧端口不再收到保护闭锁信号或中继闭锁信号时，停止向母线侧端口发送保护闭锁信号，联络侧不再收到保护闭锁信号或中继闭锁信号时，停止向联络侧端口发送保护闭锁信号；

23、(3)母线侧端口收到解除闭锁信号时，停止向母线侧端口发送保护闭锁信号，联络侧端口收到解除闭锁信号时，停止向联络侧端口发送保护闭锁信号，防止开关拒动造成整个系统越级跳闸；

24、(4)一侧端口设置为“停用”时，不接收保护闭锁信号；

25、(5)防越级跳闸保护装置所在开关拒动超时后，停止向母线侧端口发送保护闭锁信号，停止向联络侧端口发送保护闭锁信号，防止开关拒动造成整个系统越级跳闸。

26、作为本方案的一种改进：中继闭锁信号发送和停止的动作逻辑为：

27、(1)故障发生在防越级跳闸保护装置正方向，收到联络侧端口保护闭锁信号或中继闭锁信号时，向母线侧端口发送中继闭锁信号，故障发生在防越级跳闸保护装置反方向，收到母线侧端口保护闭锁信号或中继闭锁信号时，向联络侧端口发送中继闭锁信号；

28、(2)故障在防越级跳闸保护装置正方向和反方向都发生后，母线侧端口不再收到保护闭锁信号或中继闭锁信号时，停止向母线侧端口发送中继闭锁信号，联络侧不再收到保护闭锁信号或中继闭锁信号时，停止向联络侧端口发送中继闭锁信号；

29、(3)母线侧端口收到解除闭锁信号时，停止向母线侧端口发送中继闭锁信号，联络侧端口收到解除闭锁信号时，停止向联络侧端口发送中继闭锁信号；

30、(4)一侧端口设置为“停用”时，不接收中继闭锁信号；

31、(5)防越级跳闸保护装置过流保护启动后，停止向母线侧端口发送中继闭锁信号，停止向联络侧端口发送中继闭锁信号，防止开关拒动造成整个系统越级跳闸。

32、作为本方案的一种改进：解除闭锁信号发送和停止的动作逻辑为：

33、(1)开关拒动保护动作超时后，向母线侧端口发送解除闭锁信号，向联络侧端口发送解除闭锁信号，防止开关拒动造成整个系统越级跳闸；

34、(2)故障电流消失，保护动作返回后停止发送解除闭锁信号。

35、相对于现有技术，该方案的优点如下：保护通信接口配置两个区域和三种配置方式，接口功能定义和系统接线方式相对应，配置清晰简单不易出错；当系统电压较低时功率方向元件选用缓存的记忆电压，消除三相短路时方向元件的数据死区；故障功率方向持续时间t1确认，防止转换性故障时功率方向元件发生抖动造成判断错误；保护闭锁信号至少发送持续时间t2，防止保护闭锁信号抖动造成闭锁失败导致系统越级跳闸；超过总超时时间，停止发送保护闭锁信号并发送解除闭锁信号，防止开关拒动造成整个系统越级跳闸；采用本发明的防越级跳闸系统通过故障功率方向元件判断和保护闭锁信号、中继闭锁信号、解除闭锁信号交互，在不牺牲保护动作快速性的前提下，保证保护动作的选择性，实现多电源配电网络多点故障的快速定位和可靠隔离功能。