电力系统及其控制方法与流程

本发明实施例涉及电力系统继电保护，尤其涉及一种电力系统及其控制方法。

背景技术：

1、为保证电力系统的安全性，电力系统的继电保护装置应用广泛。

2、现有技术中，现有电力系统继电保护装置均为独立存在，实现单一供电线路保护功能，因为电力系统供电层级的存在，在上下级电网的保护功能配合上，上级保护定值设置存在一定时间延时，以满足继电保护功能的正确性和选择性。因此，上级电网线路发生故障时，继电保护装置切除短路故障点时间也存在延时，短路故障点严重影响供电系统的供电可靠性及供电安全。

技术实现思路

1、本发明提供一种电力系统及其控制方法，以实现快速切除故障点，减小短路故障对电网的影响，提高供电可靠性，保证供电安全性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种电力系统，包括：至少两级电网和控制模块；

3、每级电网包括开关模块，开关模块的位置处设置有电流检测模块，控制模块与电流检测模块电连接，控制模块还与开关模块电连接；

4、控制模块用于根据电流检测模块检测到的电流确定故障点，并控制故障点所在级的电网中开关模块断开；

5、其中，从确定出故障点，到控制故障点所在级的电网中开关模块断开的时间小于预设时间。

6、可选的，至少两级电网包括第一级电网和第二级电网，第二级电网为第一级电网的下级电网；

7、控制模块用于在确定故障点在第一级电网时，控制第一级电网中的开关模块断开；

8、控制模块还用于在确定故障点在第二级电网时，控制第二级电网的开关模块断开；

9、其中，从确定故障点在第一级电网到控制第一级电网中的开关模块断开的第一时间，与从确定故障点在第二级电网时控制第二级电网中的开关模块断开对应的第二时间相等。

10、可选的，每级电网中还包括电压检测模块，电压检测模块与控制模块电连接，电压检测模块用于检测所在级电网的母线电压；

11、控制模块用于在第一级电网中的电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值，且第二级电网的母线电压为0，第一级电网的母线电压下降并大于0时，确定故障点在第一级电网；

12、控制模块还用于在第二级电网中的电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值，且第二级电网的母线电压下降且大于0，且第一级电网的母线电压的下降程度小于第二级电网的母线电压下降程度时，确定故障点在第二级电网。

13、可选的，控制模块包括输入单元、控制单元和输出单元，输入单元与电流检测模块电连接，用于对采集电流检测模块检测到的电流；控制单元分别与输入单元、输出单元电连接，控制单元用于根据电流确定故障点，并通过输出单元输出控制信号至故障点所在级的电网的开关模块，以控制开关模块断开。

14、可选的，电流检测模块包括电流互感器，开关模块可选的，包括断路器；故障点包括短路故障点。

15、第二方面，本发明实施例还提供了一种电力系统的控制方法，包括：

16、根据电流检测模块检测到的电流确定故障点，并控制故障点所在级的电网中开关模块断开；

17、其中，从确定出故障点，到控制故障点所在级的电网中开关模块断开的时间小于预设时间。

18、可选的，至少两级电网包括第一级电网和第二级电网，第二级电网为第一级电网的下级电网；

19、根据电流检测模块检测到的电流确定故障点，并控制故障点所在级的电网中开关模块断开，包括：

20、在确定故障点在第一级电网时，控制第一级电网中的开关模块断开；在确定故障点在第二级电网时，控制第二级电网的开关模块断开；

21、其中，从确定故障点在第一级电网到控制第一级电网中的开关模块断开的第一时间，与从确定故障点在第二级电网时控制第二级电网中的开关模块断开对应的第二时间相等。

22、可选的，控制模块根据电流检测模块检测到的电流确定故障点，并控制故障点所在级的电网中开关模块断开，包括：

23、至少在第一级电网中的电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值时，确定故障点在第一级电网，并控制第一级电网中的开关模块断开；

24、至少在第二级电网中的电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值时，确定故障点在第二级电网，并控制第二级电网中的开关模块断开。

25、可选的，至少在第二级电网中的电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值时，确定故障点在第二级电网，并控制第二级电网中的开关模块断开，包括：

26、在第一级电网中的电流检测模块检测到的电流，以及第二级电网中的电流检测模块检测到的电流均大于预设电流阈值时，确定故障点在第二级电网，并控制第二级电网中的开关模块断开；

27、在第二级电网中的开关模块断开后，第一级电网中的电流检测模块检测到的电流保持大于预设电流阈值，确定故障点还在第一级电网，并控制第一级电网中的开关模块断开。

28、可选的，每级电网中还包括电压检测模块；根据电流检测模块检测到的电流确定故障点，并控制故障点所在级的电网中开关模块断开，包括：

29、在第一级电网中的电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值，且第二级电网的母线电压为0，第一级电网的母线电压下降并大于0时，确定故障点在第一级电网，并控制第一级电网中开关模块断开；

30、在第二级电网中的电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值，且第二级电网的母线电压下降且大于0，且第一级电网的母线电压的下降程度小于第二级电网的母线电压下降程度时，确定故障点在第二级电网，并控制第一级电网中开关模块断开。

31、本发明实施例的电力系统及其控制方法，通过为整个电力系统中配置一个控制模块，控制模块连接电网中所有断路器处的电流检测模块，也即电网中所有断路器均对应同一个继电保护装置，并通过控制模块根据各个电流检测模块所检测到的电流来确定故障点，并控制故障点所在级电网中的开关模块断开。本发明技术方案，不管故障点在高一级电网还是低一级的电网，从确定出故障点，到控制故障点所在级的电网中开关模块断开的时间小于预设时间，如此设置，使得从确定出故障点，到控制故障点所在级电网中开关模块断开的时间很短，可以使得故障点在任意级电网时，均可以快速切除故障点，减小电网故障对电网造成的影响，提高供电可靠性，保证供电安全性。

技术特征：

1.一种电力系统，其特征在于，包括：至少两级电网和控制模块；

2.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，至少两级所述电网包括第一级电网和第二级电网，所述第二级电网为所述第一级电网的下级电网；

3.根据权利要求2所述的电力系统，其特征在于，每级所述电网中还包括电压检测模块，所述电压检测模块与所述控制模块电连接，所述电压检测模块用于检测所在级所述电网的母线电压；

4.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述控制模块包括输入单元、控制单元和输出单元，所述输入单元与所述电流检测模块电连接，用于对采集所述电流检测模块检测到的电流；所述控制单元分别与所述输入单元、所述输出单元电连接，所述控制单元用于根据所述电流确定所述故障点，并通过所述输出单元输出控制信号至所述故障点所在级的电网的所述开关模块，以控制所述开关模块断开。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电力系统，其特征在于，所述电流检测模块包括电流互感器，所述开关模块包括断路器；所述故障点包括短路故障点。

6.一种电力系统的控制方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求1所述的电力系统的控制方法，其特征在于，至少两级所述电网包括第一级电网和第二级电网，所述第二级电网为所述第一级电网的下级电网；

8.根据权利要求7所述的电力系统的控制方法，其特征在于，所述控制模块根据电流检测模块检测到的电流确定故障点，并控制所述故障点所在级的电网中开关模块断开，包括：

9.根据权利要求8所述的电力系统的控制方法，其特征在于，至少在所述第二级电网中的所述电流检测模块检测到的电流大于预设电流阈值时，确定所述故障点在所述第二级电网，并控制所述第二级电网中的所述开关模块断开，包括：

10.根据权利要求8所述的电力系统的控制方法，其特征在于，每级所述电网中还包括电压检测模块；根据电流检测模块检测到的电流确定故障点，并控制所述故障点所在级的电网中开关模块断开，包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种电力系统及其控制方法，通过为整个电力系统中配置一个控制模块，控制模块连接电网中所有断路器处的电流检测模块，也即电网中所有断路器均对应同一个继电保护装置，并通过控制模块根据各个电流检测模块所检测到的电流来确定故障点，并控制故障点所在级电网中的开关模块断开。本发明技术方案，不管故障点在高一级电网还是低一级的电网，从确定出故障点，到控制故障点所在级的电网中开关模块断开的时间小于预设时间，如此设置，使得从确定出故障点，到控制故障点所在级电网中开关模块断开的时间很短，可以使得故障点在任意级电网时，均可以快速切除故障点，减小电网故障对电网造成的影响。

技术研发人员：郭雷,张海艳,张周谨,李立霞
受保护的技术使用者：广东中南钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1