一种提升联络开关自动合闸转供安全性的方法与流程

本发明涉及电力系统中压配网继电保护与就地馈线自动化领域，具体地，涉及一种提升联络开关自动合闸转供安全性的方法。

背景技术：

1、就地型馈线自动化不依赖通信和主站系统，可以自动隔离故障，投资低，见效快，是配电自动化的重要技术手段，也是国网公司主推的馈线自动化模式之一。但是无论是传统的电压时间型馈线自动化模式，还是自适应馈线自动化模式，联络开关的自动合闸恢复供电功能存在一定的安全隐患，因此自动转供功能一直难以批量应用。主要原因是，馈线事故引起一侧失压，联络开关就会启动自动合闸转供功能，进行合闸转供；而馈线开关运维操作分闸引起的一侧失压，联络开关不应自动合闸转供，否则如果操作不符合相关规程，如运维人员忘记将联络自动转供功能退出，则自动合闸转供会给运维人员带来安全隐患，且现场运维抢修情况复杂，人员水平参差不齐，遗忘操作时有发生。

技术实现思路

1、为了消除联络开关在运维操作分闸时启动自动合闸转供带来的安全隐患问题，本发明提供了一种提升联络开关自动合闸转供安全性的方法，所述方法包括：

2、s1：在配电线路上的各自动化节点安装具备测量进出线三相相电压的配网设备，所述配网设备包括自动化开关，所述自动化开关包括分段开关和联络开关，所述分段开关配置为分段模式，所述联络开关配置为联络模式；

3、s2：实时获取每个所述联络开关的进出线三相相电压，所述进出线三相相电压包括进线侧三相相电压upin和出线侧三相相电压upout，下标pin表示进线侧三相的任意一相，下标pout表示出线侧三相的任意一相；

4、s3：若所述自动化开关为所述联络开关，则实时获取一个工频周期的采样点数ms，基于所述采样点数ms实时计算所述联络开关的所述进线侧三相相电压upin和所述出线侧三相相电压upout在一个工频周期的电压突变量，基于所有所述电压突变量获得电压突变量集合，所述电压突变量集合包括进线侧三相电压突变量δu1pin和出线侧三相电压突变量δu1pout；

5、s4：判断所述电压突变量集合中是否有小于第一电压突变量阈值δuset1的相别；

6、s5：若满足步骤s4的条件，则判断所述电压突变量集合中的所述进线侧三相电压突变量δu1pin是否均小于第二电压突变量阈值δuset2，或判断所述电压突变量集合中的所述出线侧三相电压突变量δu1pout是否均小于所述第二电压突变量阈值δuset2；

7、s6：若均不满足步骤s5的判断条件，则所述联络开关的上游或下游发生线路故障，所述联络开关启动自动合闸转供功能，若满足步骤s5的任意一个判断条件，则计算所述进线侧三相相电压upin和所述出线侧三相相电压upout在当前周期最后1/4个工频周期的电压变化量，基于所有所述电压变化量获得电压变化量集合，所述电压变化量集合包括进线侧三相电压变化量δu2pin和出线侧三相电压变化量δu2pout；

8、s7：判断所述电压变化量集合中的所述进线侧三相电压变化量δu2pin是否均小于电压变化量阈值δuset3，或判断所述电压变化量集合中的所述出线侧三相电压变化量δu2pout是否均小于所述电压变化量阈值δuset3；

9、s8：若满足步骤s7的任意一个判断条件，则所述联络开关的上游或下游发生操作开关分闸停电，所述联络开关闭锁联络转供功能，若均不满足步骤s7的判断条件，则所述联络开关的上游或下游发生线路故障，所述联络开关启动自动合闸转供功能。

10、三根火线中任意相线与零线之间的电压叫相电压ua，ub和uc，相别表示a、b、c三相。

11、配电线路发生操作开关分闸停电和线路故障时，自动化开关会有电压突变产生，且电压可检测，本方法通过计算联络开关在一个工频周期的电压突变量和在1/4个工频周期的电压变化量判断配电线路单侧失压的原因，当有电压突变量小于设定突变量阈值一δuset1时，开始判断发生了操作开关分闸停电还是线路故障，当联络开关的进线侧电压突变量或出线侧电压突变量均为负值且均小于设定突变量阈值二δuset2且电压变化量均小于设定电压变化量阈值δuset3时，判断为操作开关分闸停电，联络开关闭锁联络转供功能；若否则判断为线路故障，联络开关启动自动合闸转供功能。通过联络开关在一个工频周期的电压突变量和在1/4个工频周期的电压变化量准确判断配电线路单侧失压的原因，在操作开关分闸停电时联络开关闭锁联络转供功能，消除联络开关在操作开关分闸停电时启动自动合闸转供带来的安全隐患。

12、进一步地，在步骤s3中，本方法采用第一计算公式获得所述进线侧三相电压突变量δu1pin和所述出线侧三相电压突变量δu1pout，所述第一计算公式为：

13、

14、其中，δu1p表示进线侧三相的任意一相的电压突变量或出线侧三相的任意一相的电压突变量，m表示大于等于0且小于等于采样点数减1的整数，up(m+ms)表示进线侧三相的任意一相或出线侧三相的任意一相在采样点为m+ms处的相电压，up(m)表示进线侧三相的任意一相或出线侧三相的任意一相在采样点为m处的相电压。

15、进一步地，在步骤s6中，本方法采用第二计算公式获得所述进线侧三相电压变化量δu2pin和所述出线侧三相电压变化量δu2pout，所述第二计算公式为：

16、

17、其中，δu2p表示进线侧三相的任意一相的电压变化量或出线侧三相的任意一相的电压变化量，m表示大于等于3乘以采样点数除以4且小于等于采样点数减1的整数，ux(m+1)和ux(m)表示进线侧三相的任意一相或出线侧三相的任意一相在采样点为m+1和m处的相电压。

18、当操作开关分闸停电时联络开关闭锁联络转供功能，恢复供电后联络开关需解锁联络转供功能，用于下次在线路故障时联络开关能正常启动联络转供功能，本方法通过判断联络开关的两侧是否均有压且有压时间超过联络充电时间，从而判断确定是否已恢复供电，若是则联络开关解锁联络转供功能。

19、进一步地，在步骤s8中，若所述联络开关闭锁联络转供功能，则所述方法还包括解锁联络转供功能：

20、s801：判断每个所述联络开关的两侧是否均有压；

21、s802：若是则获取所述联络开关的两侧均有压的持续时间；

22、s803：获取联络充电时间，判断所述持续时间是否大于所述联络充电时间；

23、s804：若是则所述联络开关解锁联络转供功能。

24、配电线路在操作开关分闸停电和线路故障时，自动化开关的电压都会有不同程度的降低，考虑在故障过渡电阻较大的情况下，压降会比较小，本方法设置第一电压突变量阈值δuset1为-1kv，确保无论哪种工况都能启动后续的判断逻辑。

25、进一步地，所述第一电压突变量阈值δuset1设置为-1kv。

26、配电线路在操作开关分闸停电时，理论上，联络开关的三相相电压有效值会从5.7kv下降至0kv，电压突变量的有效值应为5.7kv。考虑配电线路较长的情况下，三相相电压到联络开关处会有一定的压降，并且本方法的计算公式比方均根求有效值的方法会小600v左右，因此考虑计算公式本身误差和线路压降，本方法设置第二电压突变量阈值δuset2为-4.7kv。

27、进一步地，所述第二电压突变量阈值δuset2设置为-4.7kv。

28、配电线路在操作开关分闸停电时，联络开关的三相相电压很快会降到很低值，且三相均不再变化，而发生线路故障时，除了金属性短路，其他线路故障均依然有电压存在，且在1/4工频周期内不断变化，变化量累计值较大，本方法设置电压变化量阈值δuset3为0.1kv。

29、进一步地，所述电压变化量阈值δuset3设置为0.1kv。

30、根据自动化开关储能时间为7～8s的特点，联络充电时间需要大于该值进行设置，因此设置为10s是合理的。

31、进一步地，所述联络充电时间设置为10s。

32、进一步地，所述配网设备还包括断路器、配电开关监控终端和线缆。

33、考虑传统电磁式取能pt电源易发生铁磁谐振爆炸、体积大和接线复杂，本方法中断路器内嵌电容式取能pt电源，配电开关监控终端通过电容式取能pt电源获得供电电源。

34、进一步地，所述断路器内置电容式取能pt电源，所述电容式取能pt电源与所述配电开关监控终端通过所述线缆连接，所述电容式取能pt电源用于所述配电开关监控终端的电源供给。

35、本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

36、通过计算联络开关的进线侧三相相电压和出线侧三相相电压在一个工频周期的电压突变量和在1/4个工频周期的电压变化量判断联络开关的上游或下游是发生操作开关分闸停电还是线路故障，若发生操作开关分闸停电则联络开关闭锁自动转供功能，若发生线路故障则联络开关启动自动合闸转供功能，提高了联络开关自动合闸转供的可靠性，消除了联络开关在无故障操作时启动自动合闸转供带来的安全隐患。