專利名稱：基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法
技術領域：
本發(fā)明涉及供電線路繼電保護系統(tǒng)，尤其是涉及基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法。
背景技術：
目前，現有繼電保護系統(tǒng)對供電線路的繼電保護方法有兩類1、根據線路一端的電氣量變化確定保護范圍和動作方式的電流電壓保護、距離保護；2、根據線路兩端的電氣量變化確定保護范圍和動作方式的縱聯(lián)差動保護、高頻保護、微波保護。保護原理都是當供電線路發(fā)生故障時，通過繼電保護裝置對線路電氣量變化值的比較來確定保護范圍和保護方式，根據確定的保護范圍采取不同的保護動作方式和動作順序而實現不同的保護。第一類保護方法由于線路電氣量受電力系統(tǒng)不同運行方式、線路阻抗、故障狀況的影響而產生的偏差較大，保護裝置無法準確地確定故障發(fā)生點的線路級段位置，采取相應的保護方式，甚至會產生保護缺失或越級保護，當供電線路較短時，本級區(qū)段保護裝置和下級區(qū)段保護裝置監(jiān)測的故障電氣量值相差很小，而同一個保護裝置監(jiān)測的一個區(qū)段的故障在不同運行方式和故障情況下的故障電氣量值相差很大，則無法用電氣量值的大小來準確確定保護范圍，只能通過沿線路對各級保護設置不同的延時動作值來實現延時分級保護，這樣，末端線路以上的線路區(qū)段均失去速斷主保護。因此，多級短線路系統(tǒng)的保護由于只能采用分級累積延時動作的方法，不能實現全線速斷保護，造成保護缺失。而且，當保護級數較多時，為了保證保護裝置的選擇性，逐級累加延時時間，線路首端的保護裝置的延時時間就會很大，無法滿足繼電保護快速性的要求，造成事故擴大；如果保證了首端的快速性，則延時時間過短，小于保護裝置和開關的固有動作時間，后一級保護裝置的延時時間無法避開前一級保護裝置的動作時間，無法保證末端動作的選擇性，會發(fā)生都啟動保護跳閘， 造成越級跳間事故。第二類保護方法由于保護裝置需要比較線路兩端的電氣量，僅適用于一段線路內的保護，只能判斷出故障是否發(fā)生在其保護裝置的保護范圍內，而不能判斷出發(fā)生在其保護裝置的保護范圍外的故障區(qū)段距離該保護裝置的區(qū)段間隔，采取更全面的多級后備保護。而且，傳送的電氣量數據多、時段長，受傳輸線路狀況、傳送方式、電力系統(tǒng)故障干擾的影響，會產生誤差或中斷，造成保護失效或誤動。并且，保護裝置結構復雜，傳送線路兩端的電氣量需要設置導引線、高頻設備、微波設備，設備投資大，所以目前僅應用于重要的高壓和超高壓線路上。因此，現有的供電線路繼電保護方法和保護裝置不能準確判定故障發(fā)生的線路區(qū)段位置，從而確定繼電保護裝置的保護范圍和保護方式，造成供電線路保護缺失和越級誤動保護跳閘。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，以實現準確確定供電線路繼電保護范圍、及時采取相應的繼電保護方式。為實現上述目的，本發(fā)明可采取下述技術方案
本發(fā)明所述基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，按照下述步驟進行
一、自供電線路電源出口端至末端劃分供電區(qū)段；供電線路上位于兩斷路器之間為一個供電區(qū)段；位于供電線路末端斷路器所控制的供電線路為一級供電區(qū)段；位于供電線路末端斷路器與靠近電源出口端相鄰的斷路器之間為二級供電區(qū)段，依次向電源出口端類推劃分供電區(qū)段；
二、將劃分的每個供電區(qū)段的斷路器的繼電保護裝置通信接口通過有線或無線網絡實現通信連接；
三、所述的每個繼電保護裝置分別將所檢測到的故障信息通過所述有線或無線通訊網絡向靠近電源出口端的各供電區(qū)段的繼電保護裝置發(fā)送帶有身份識別碼的故障信號；
四、收到故障信號的繼電保護裝置分別根據故障信號的身份識別碼確定發(fā)送該故障信號的繼電保護裝置的位置，并按照距離電源出口端最遠的繼電保護裝置的位置確定故障發(fā)生的供電區(qū)段，然后根據故障發(fā)生的供電區(qū)段與其相間隔供電區(qū)段數目確定已設定的繼電保護范圍，并根據所述已設定的繼電保護范圍采取已設定的繼電保護方式。所述繼電保護范圍為每一級供電區(qū)段的繼電保護裝置均為相鄰的遠離電源出口端的下一級供電區(qū)段的近后備繼電保護；同時也為遠離電源出口端的下二級供電區(qū)段的遠后備繼電保護。所述有線或無線通訊網絡與供電監(jiān)控裝置通信連接；所述每個繼電保護裝置將各自檢測到的故障信息向所述供電監(jiān)控裝置發(fā)送帶有身份識別的故障信號，供電監(jiān)控裝置根據收到的各繼電保護裝置的信號確定各繼電保護裝置的保護方式，并向各繼電保護裝置發(fā)送信號指令以采取相應的繼電保護方式。所述每個繼電保護裝置將采集的電氣量與整定值進行比較判斷后定時向所述供電監(jiān)控裝置發(fā)送；供電監(jiān)控裝置根據接收到的每個繼電保護裝置發(fā)送的帶有身份識別信號即可判斷所述有線或無線通訊網絡及每個繼電保護裝置是否正常工作
本發(fā)明優(yōu)點在于根據供電線路上的繼電保護裝置所采集的故障信號準確確定故障發(fā)生的區(qū)段位置，并確定距離故障發(fā)生區(qū)段不同區(qū)段距離的繼電保護裝置的保護范圍和保護方式，采取相應的故障保護；不論故障發(fā)生在線路的那個區(qū)段，每個線路區(qū)段都具有主保護和多級后備保護，不需逐級累加保護延時時間，因此不會出現保護缺失，防止了繼電保護裝置的越級、越保護范圍誤動作，從而簡化了供電線路的繼電保護控制和保護整定方法。


圖1、圖2是本發(fā)明所述方法的實施例供電線路示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所述基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，首先自供電線路電源出口端至末端劃分供電區(qū)段；供電線路上位于兩斷路器之間為一個供電區(qū)段。如圖1所示，末端斷路器DLl所帶負載Dl為一級供電區(qū)段，當Dl點發(fā)生故障時，繼電保護裝置B1、B2、B3、B4都檢測到故障數據，繼電保護裝置Bl通過有線或無線通訊網絡向繼電保護裝置B2、B3、B4發(fā)送帶有身份識別碼(地址碼)的故障信號，繼電保護裝置B2向繼電保護裝置B3、B4發(fā)送帶有身份識別碼(地址碼)的故障信號，繼電保護裝置B3向繼電保護裝置B4發(fā)送帶有身份識別碼(地址碼)的故障信號。由于繼電保護裝置Bl檢測到故障發(fā)生，沒有收到繼電保護裝置B2、B3、B4發(fā)來的故障信號，因此即可確定故障發(fā)生在所述一級供電區(qū)段，該供電區(qū)段是繼電保護裝置Bl的主保護區(qū)段，采取主保護方式。而繼電保護裝置B2只收到繼電保護裝置Bl發(fā)來的故障信號，確定故障發(fā)生在一級供電區(qū)段，根據設定的一級供電區(qū)段是繼電保護裝置B2的近后備繼電保護供電區(qū)段，因此繼電保護裝置B2采取近后備繼電保護方式。繼電保護裝置B3收到繼電保護裝置Bl和B2發(fā)來的故障信號，由于繼電保護裝置 Bl是發(fā)來故障信號的最遠端繼電保護裝置，因此即可確定故障發(fā)生在一級供電區(qū)段，根據設定的一級供電區(qū)段是繼電保護裝置B3的遠后備保護供電區(qū)段，繼電保護裝置B3采取遠后備繼電保護方式。繼電保護裝置B4收到繼電保護裝置Bi、B2和B3發(fā)來的故障信號，由于繼電保護裝置Bl是發(fā)來故障信號的最遠端繼電保護裝置，因此即可確定故障發(fā)生在一級供電區(qū)段， 根據設定的一級供電區(qū)段在繼電保護裝置B4的后備繼電保護供電區(qū)段外，所以繼電保護裝置B4采取超遠后備繼電保護方式或不啟動保護。若此時繼電保護裝置B2出現故障，則繼電保護裝置B3收不到繼電保護裝置B2發(fā)來的故障信號，則可確定故障發(fā)生在繼電保護裝置Bl的主保護區(qū)段而繼電保護裝置B2因故障失去保護能力，按照設定，繼電保護裝置B3把斷路器DL3到斷路器DL2之間的供電區(qū)段，和斷路器DL2到斷路器DLl之間的兩個供電區(qū)段合并為自己的近后備繼電保護供電區(qū)段，由遠后備繼電保護方式改為近后備繼電保護方式，自動代替繼電保護裝置B2擔負起繼電保護裝置Bl的后備繼電保護方式，使一級供電區(qū)段在繼電保護裝置B2故障情況下，仍然具有后備繼電保護，其它繼電保護裝置的類似情況以此類推。當斷路器DL2到斷路器DLl之間的供電區(qū)段(二級供電區(qū)段)的D2點發(fā)生故障時， 繼電保護裝置Bl不能檢測到故障數據，而繼電保護裝置B2、B3、B4都檢測到故障數據，此時，繼電保護裝置B2向繼電保護裝置B3、B4發(fā)送故障信號，繼電保護裝置B3向繼電保護裝置B4發(fā)送故障信號。繼電保護裝置Bl因沒有檢測到故障發(fā)生，不啟動保護。同時，繼電保護裝置B2沒有收到其它繼電保護裝置發(fā)來的故障信號，即可確定故障發(fā)生在斷路器DL2到斷路器DLl之間的供電區(qū)段(二級供電區(qū)段)，根據設定，繼電保護裝置B2的主保護區(qū)段采取主繼電保護方式，繼電保護裝置B3是近后備繼電保護區(qū)段而采取近后備繼電保護方式。由于繼電保護裝置B4僅收到繼電保護裝置B2和繼電保護裝置B3發(fā)來的故障信號，繼電保護裝置B2是發(fā)來故障信號的最遠端繼電保護裝置，即可確定故障發(fā)生在斷路器 DL2到斷路器DLl之間的供電區(qū)段，根據設定，繼電保護裝置B4采取遠后備繼電保護方式。如果供電線路中某繼電保護裝置發(fā)生故障失去保護能力時，如前所述，發(fā)生故障的前一供電區(qū)段的繼電保護裝置會把兩個供電區(qū)段合并為自己的供電保護區(qū)段，自動代替故障繼電保護裝置擔負起故障繼電保護裝置的保護功能，因此，故障繼電保護裝置所保護的供電區(qū)段在故障情況下仍然可以得到繼電保護。
如圖2所示，也可以將所述有線或無線通訊網絡與供電監(jiān)控裝置通信連接；每個繼電保護裝置將各自檢測到的故障信息向所述供電監(jiān)控裝置發(fā)送帶有身份識別碼(地址碼)的故障信號，供電監(jiān)控裝置根據收到的各繼電保護裝置的信號確定各繼電保護裝置的保護方式，并向各繼電保護裝置發(fā)送信號指令以采取相應的繼電保護方式。
權利要求
1.一種基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，其特征在于一、自供電線路電源出口端至末端劃分供電區(qū)段；供電線路上位于兩斷路器之間為一個供電區(qū)段；位于供電線路末端斷路器所控制的供電線路為一級供電區(qū)段；位于供電線路末端斷路器與靠近電源出口端相鄰的斷路器之間為二級供電區(qū)段，依次向電源出口端類推劃分供電區(qū)段；二、將劃分的每個供電區(qū)段的斷路器的繼電保護裝置通信接口通過有線或無線網絡實現通信連接；三、所述的每個繼電保護裝置分別將所檢測到的故障信息通過所述有線或無線通訊網絡向靠近電源出口端的各供電區(qū)段的繼電保護裝置發(fā)送帶有身份識別碼的故障信號；四、收到故障信號的繼電保護裝置分別根據故障信號的身份識別碼確定發(fā)送該故障信號的繼電保護裝置的位置，并按照距離電源出口端最遠的繼電保護裝置的位置確定故障發(fā)生的供電區(qū)段，然后根據故障發(fā)生的供電區(qū)段與其相間隔供電區(qū)段數目確定已設定的繼電保護范圍，并根據所述已設定的繼電保護范圍采取已設定的繼電保護方式。
2.根據權利要求1所述基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，其特征在于所述繼電保護范圍為每一級供電區(qū)段的繼電保護裝置均為相鄰的遠離電源出口端的下一級供電區(qū)段的近后備繼電保護；同時也為遠離電源出口端的下二級供電區(qū)段的遠后備繼電保護。
3.根據權利要求1或2所述基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，其特征在于所述有線或無線通訊網絡與供電監(jiān)控裝置通信連接；所述每個繼電保護裝置將各自檢測到的故障信息向所述供電監(jiān)控裝置發(fā)送帶有身份識別的故障信號，供電監(jiān)控裝置根據收到的各繼電保護裝置的信號確定各繼電保護裝置的保護方式，并向各繼電保護裝置發(fā)送信號指令以采取相應的繼電保護方式。
4.根據權利要求3所述基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，其特征在于所述每個繼電保護裝置將采集的電氣量與整定值進行比較判斷后定時向所述供電監(jiān)控裝置發(fā)送； 供電監(jiān)控裝置根據接收到的每個繼電保護裝置發(fā)送的帶有身份識別信號即可判斷所述有線或無線通訊網絡及每個繼電保護裝置是否正常工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于通訊網絡的供電線路繼電保護方法，自供電線路電源出口端至末端劃分供電區(qū)段；供電線路上位于兩斷路器之間為一個供電區(qū)段；位于供電線路末端斷路器所控制的供電線路為一級供電區(qū)段；將劃分的每個供電區(qū)段的斷路器的繼電保護裝置通信接口通過無線網絡實現通信連接；每個繼電保護裝置分別將所檢測到的故障信息通過所述網絡向靠近電源出口端的各供電區(qū)段的繼電保護裝置發(fā)送帶有身份識別碼的故障信號；收到故障信號的繼電保護裝置分別根據故障信號的身份識別碼確定發(fā)送該故障信號的繼電保護裝置的位置，并按照距離電源出口端最遠的繼電保護裝置的位置確定故障發(fā)生的供電區(qū)段。本發(fā)明簡化了供電線路繼電保護控制和保護整定。
文檔編號H02H7/26GK102185298SQ20111012090
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權日2011年5月11日
發(fā)明者吳登慶 申請人:吳登慶