專利名稱：?jiǎn)卧泳€下10kV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變電站母線上功率合理分配的電能控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單元接線下IOkV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，為提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，在220kV以及500kV變電站中廣泛裝設(shè)有低頻低壓減載裝置與安穩(wěn)控制系統(tǒng)等安全自動(dòng)裝置。安自裝置接入后，對(duì)IOkV備自投裝置的投退產(chǎn)生了新的約束。安自裝置動(dòng)作的結(jié)果是切除部分負(fù)荷，此時(shí)下級(jí)IOkV備自投裝置應(yīng)退出，保證負(fù)荷的可靠切除。安穩(wěn)系統(tǒng)動(dòng)作遠(yuǎn)切終端站造成主供電源失電時(shí)，線路備自投不允許動(dòng)作；但由其它原因使主供電源失電時(shí)線路備自投應(yīng)能正確動(dòng)作(黎永豪.適應(yīng)安穩(wěn)系統(tǒng)的線路備自投在IlOkV變電站中的應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2008，(12))。因而IOkV 備自投應(yīng)具有判別上級(jí)安自裝置動(dòng)作造成失電的邏輯，在安自裝置動(dòng)作時(shí)可靠閉鎖，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)投退。
目前IOkV備自投裝置沒(méi)有考慮安自裝置的約束，缺乏完善的自適應(yīng)投退策略，電網(wǎng)運(yùn)行部門(mén)為充分發(fā)揮安自裝置的作用，將部分IOkV備自投退出運(yùn)行，對(duì)供電可靠性造成了不利的影響。本發(fā)明結(jié)合單元接線的IlOkV變電站主接線方式，綜合分析了各種對(duì)IOkV 備自投的約束條件，采用就地信息，采用IOkV母線的電壓量的不平衡度作為判據(jù)，形成了與上級(jí)安自裝置相配合的IOkV備自投投退邏輯，可以提高IOkV備自投設(shè)備的投運(yùn)率，對(duì)提高電網(wǎng)的供電可靠性有重要的作用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供單元接線下IOkV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法， 考慮了主接線方式、線路故障電氣特征量和不同故障類型等情況，優(yōu)化實(shí)現(xiàn)IOkV分段備自投的自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退。
采用單元接線的1 IOkV變電站中，一般有四條IOkV母線，配備有兩套分段備自投設(shè)備(分別為第一備自投和第二備自投)，四個(gè)IOkV分段母線共有四個(gè)進(jìn)線斷路器，分別為第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器(其中第二斷路器與第三斷路器所聯(lián)的進(jìn)線相同)，另外有兩個(gè)母聯(lián)斷路器第五斷路器和第六斷路器，第一斷路器、第二斷路器和第五斷路器由第一套備自投設(shè)備控制，第三斷路器、第四斷路器和第六斷路器由第二套備自投設(shè)備控制，兩套分段備自投設(shè)備的控制方法一樣，第一套分段備自投設(shè)備的自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法包括如下步驟
(1)正常運(yùn)行情況下，第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器處于合閘狀態(tài)，第五斷路器和第六斷路器處于分閘狀態(tài)，母線電壓和進(jìn)線電流正常，備自投處于充完電熱備用狀態(tài)；
(2)第一備自投分別檢測(cè)第一斷路器與第二斷路器所連母線的相電壓和線電壓， 在裝置中計(jì)算相電壓和線電壓的不平衡度以及負(fù)序不平衡度；
(3)第一備自投中將步驟O)中第一斷路器所連母線相電壓和線電壓不平衡度以及負(fù)序電壓不平衡度計(jì)算值與設(shè)定值比較，判別是否有不平衡出現(xiàn)，若判斷成立則開(kāi)放備自投方式2;第一備自投中將步驟O)中第二斷路器所連母線相電壓和線電壓不平衡度以及負(fù)序電壓不平衡度計(jì)算值與設(shè)定定值比較，判別是否有不平衡出現(xiàn)，若判斷成立則開(kāi)放備自投方式1 ；所述備自投方式1為備自投發(fā)出命令斷開(kāi)第二斷路器，合上第五斷路器；所述備自投方式2為備自投發(fā)出命令斷開(kāi)第一斷路器，合上第五斷路器。
(4)備自投方式1的啟動(dòng)條件為第二斷路器所聯(lián)母線無(wú)壓無(wú)流，第一斷路器所聯(lián)母線有壓，若備自投方式1處于開(kāi)放狀態(tài)且滿足其啟動(dòng)條件，則備自投將合上第五斷路器， 斷開(kāi)第二斷路器；備自投方式2的啟動(dòng)條件為第一斷路器所聯(lián)母線無(wú)壓無(wú)流，第二斷路器所聯(lián)母線有壓，若備自投方式2處于開(kāi)放狀態(tài)且滿足其啟動(dòng)條件，則備自投將合上第五斷路器，斷開(kāi)第一斷路器；
(5)備自投方式1或備自投方式2啟動(dòng)后，第一備自投發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，并在操作屏中顯示動(dòng)作信息。
上述方法中，步驟O)中需要采集第一斷路器和第二斷路器所聯(lián)母線的三個(gè)線電壓和三個(gè)相電壓，計(jì)算線電壓不平衡度和線電壓不平衡度選擇最小電壓和最大電壓的比值進(jìn)行計(jì)算，而對(duì)于負(fù)序電壓不平衡度則通過(guò)下面公式進(jìn)行計(jì)算
U2IU1 = λ/3-61 )/(1+ Λ/3-61)
(式中丄=(U:+ U: + U)/(Ua2 +Ub2+ Uc2 f )
U1為正序電壓分量，U2為負(fù)序電壓分量，
Ua、Ub、Uc為A、B、C三相電壓幅值
步驟C3)在裝置內(nèi)同時(shí)對(duì)兩側(cè)母線進(jìn)行不平衡度判別，判據(jù)成立時(shí)開(kāi)放備自投其中一個(gè)方式。步驟(3)中對(duì)相電壓、線電壓不平衡和負(fù)序電壓不平衡判別有所不同(分別對(duì)應(yīng)下面的1)和2)):
1)步驟O)中相電壓、線電壓不平衡度小于定值時(shí)，判別出現(xiàn)不平衡，開(kāi)放備自投；
2)步驟O)中負(fù)序電壓不平衡度大于定值時(shí)，判別出現(xiàn)不平衡，開(kāi)放備自投。
上述方法中，第二套備自投設(shè)備的控制方法與第一套相同，只需將上述過(guò)程中的第一斷路器、第二斷路器和第五斷路器分別替換成第三斷路器、第四斷路器和第六斷路器。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)和有益效果是
1、備自投設(shè)備沒(méi)有采用單一的判據(jù)，而是將電壓幅值和負(fù)序電壓判據(jù)相互結(jié)合起來(lái)，形成較為完善的動(dòng)作邏輯，可以可靠保證IOkV備自投能自適應(yīng)上級(jí)安自裝置進(jìn)行投退。
2、所有備自投動(dòng)作信息均來(lái)自本地IlOkV變電站，不需要從上級(jí)變電站采集遠(yuǎn)方信息，工程應(yīng)用性強(qiáng)，不需要額外增加通信通道的建設(shè)維護(hù)費(fèi)用。
3、備自投設(shè)備采集的信息主要為電壓量信息，在目前廣泛應(yīng)用的備自投設(shè)備中均有相應(yīng)的采集環(huán)節(jié)，在現(xiàn)有備自投設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件升級(jí)既可以完成相應(yīng)的邏輯，經(jīng)濟(jì)性和工程性好。


圖1是本發(fā)明的備自投自適應(yīng)方法所應(yīng)用的主接線圖。
圖2是本發(fā)明中電壓幅值不平衡度判據(jù)邏輯圖。
圖3是本發(fā)明中負(fù)序電壓不平衡度判據(jù)邏輯圖。
圖4是本發(fā)明中電壓不平衡度起動(dòng)判據(jù)的總邏輯圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)不限于此。
圖1是典型的IlOkV變電站三母四分段主接線圖，正常運(yùn)行時(shí)，進(jìn)線1、進(jìn)線2、進(jìn)線3分別由不同的IlOkV線路供電，第一斷路器DL、2DL、6DL、7DL處于合位，第三斷路器DL、 8DL處于開(kāi)位。
本發(fā)明需要采集如下的電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)(均以FBZTA為例)
1.輸入模擬量見(jiàn)表1。
表 權(quán)利要求
1.單元接線下IOkV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法，采用單元接線的IlOkV變電站中，有四條IOkV母線，配備有兩套分段備自投設(shè)備，四個(gè)IOkV分段母線共有四個(gè)進(jìn)線斷路器，分別為第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器，其中第二斷路器與第三斷路器所聯(lián)的進(jìn)線相同，另外還有兩個(gè)母聯(lián)斷路器即第五斷路器和第六斷路器，其特征在于第一斷路器、第二斷路器和第五斷路器由第一套備自投設(shè)備控制，第三斷路器、第四斷路器和第六斷路器由第二套備自投設(shè)備控制，兩套分段備自投設(shè)備的控制方法一樣，第一套分段備自投設(shè)備的自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法包括如下步驟(1)正常運(yùn)行情況下，第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器處于合閘狀態(tài)，第五斷路器和第六斷路器處于分閘狀態(tài)，母線電壓和進(jìn)線電流正常，備自投處于充完電熱備用狀態(tài)；(2)第一備自投分別檢測(cè)第一斷路器與第二斷路器所連母線的相電壓和線電壓，在裝置中計(jì)算相電壓和線電壓的不平衡度以及負(fù)序不平衡度；(3)第一備自投中將步驟O)中第一斷路器所連母線相電壓和線電壓不平衡度以及負(fù)序電壓不平衡度計(jì)算值與設(shè)定值比較，判別是否有不平衡出現(xiàn)，若判斷成立則開(kāi)放備自投方式2;第一備自投中將步驟O)中第二斷路器所連母線相電壓和線電壓不平衡度以及負(fù)序電壓不平衡度計(jì)算值與設(shè)定定值比較，判別是否有不平衡出現(xiàn)，若判斷成立則開(kāi)放備自投方式1 ；所述備自投方式1為備自投發(fā)出命令斷開(kāi)第二斷路器，合上第五斷路器；所述備自投方式2為備自投發(fā)出命令斷開(kāi)第一斷路器，合上第五斷路器。(4)備自投方式1的啟動(dòng)條件為第二斷路器所聯(lián)母線無(wú)壓無(wú)流，第一斷路器所聯(lián)母線有壓，若備自投方式1處于開(kāi)放狀態(tài)且滿足其啟動(dòng)條件，則備自投將合上第五斷路器，斷開(kāi)第二斷路器；備自投方式2的啟動(dòng)條件為第一斷路器所聯(lián)母線無(wú)壓無(wú)流，第二斷路器所聯(lián)母線有壓，若備自投方式2處于開(kāi)放狀態(tài)且滿足其啟動(dòng)條件，則備自投將合上第五斷路器， 斷開(kāi)第一斷路器；(5)備自投方式1或備自投方式2啟動(dòng)后，第一備自投發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，并在操作屏中顯示動(dòng)作信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述單元接線下IOkV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法，其特征在于步驟O)中需要采集第一斷路器和第二斷路器所聯(lián)母線的三個(gè)線電壓和三個(gè)相電壓， 計(jì)算相電壓不平衡度和線電壓不平衡度時(shí)選擇最小電壓和最大電壓的比值進(jìn)行計(jì)算，而對(duì)于負(fù)序電壓不平衡度則通過(guò)下面公式進(jìn)行計(jì)算-.U2IU1 =+，式中L = (υ>υΛυ。4)/(υχ+υ。2)2，Α為正序電壓分量，隊(duì)為負(fù)序電壓分量，Ua、Ub、K為三相電壓幅值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述單元接線下IOkV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法，其特征在于步驟(3內(nèi)同時(shí)對(duì)兩側(cè)母線進(jìn)行不平衡度判別，判據(jù)成立時(shí)開(kāi)放其中一個(gè)備自投方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述單元接線下IOkV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法，其特征在于步驟(3)中對(duì)相電壓、線電壓不平衡和負(fù)序電壓不平衡判別具體為1)步驟O)中相電壓、線電壓不平衡度小于定值時(shí)，判別出現(xiàn)不平衡，開(kāi)放備自投；2)步驟O)中負(fù)序電壓不平衡度大于定值時(shí)，判別出現(xiàn)不平衡，開(kāi)放備自投。
全文摘要
本發(fā)明提供單元接線下10kV備自投自適應(yīng)上級(jí)安自裝置投退方法，該方法結(jié)合單元接線的110kV變電站主接線方式，綜合分析了各種對(duì)10kV備自投的約束條件，采用就地信息，采用10kV母線的電壓量的不平衡度作為判據(jù)，形成了與上級(jí)安自裝置相配合的10kV備自投投退邏輯。本發(fā)明的備自投設(shè)備沒(méi)有采用單一的判據(jù)，而是將電壓幅值和負(fù)序電壓判據(jù)相互結(jié)合起來(lái)，形成較為完善的動(dòng)作邏輯，可以可靠保證10kV備自投能自適應(yīng)上級(jí)安自裝置進(jìn)行投退，可以提高10kV備自投設(shè)備的投運(yùn)率，所有備自投動(dòng)作信息均來(lái)自本地110kV變電站，不需要從上級(jí)變電站采集遠(yuǎn)方信息，工程應(yīng)用性強(qiáng)，不需要額外增加通信通道的建設(shè)維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號(hào)H02J9/06GK102545379SQ20121006015
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者劉文澤, 竹之涵, 蘇忠陽(yáng), 蔡澤祥 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué), 廣州思唯奇計(jì)算機(jī)科技有限公司