專利名稱：一種配電開關(guān)站故障自愈控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種配電系統(tǒng)故障自愈控制方法，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及開關(guān)站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜的故障自愈控制方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電單位對(duì)供電可靠性提出了更高的要求。目前，國(guó)內(nèi)供電部門轄區(qū)內(nèi)的開閉所(環(huán)網(wǎng)柜)普遍安裝了配電監(jiān)控裝置，但是這些配電監(jiān)控裝置不具備故障保護(hù)功能，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，只能由變電站出線跳閘保護(hù)，配電終端再把故障信息發(fā)送到主站，主站收集多方面的信息后確定故障區(qū)段，并通知管理人員處理故障。這種故障處理方式，需要幾分鐘級(jí)的時(shí)間，無法在短時(shí)間內(nèi)對(duì)有故障區(qū)域進(jìn)行隔離，延長(zhǎng)了恢復(fù)供電時(shí)間，并且無法區(qū)分永久性故障和瞬時(shí)性故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種配電開關(guān)站故障自愈控制方法，能自動(dòng)控制開閉所(環(huán)網(wǎng)柜)的運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)故障隔離和供電恢復(fù)，提高供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該配電開關(guān)站故障自愈控制方法，其特征在于包括實(shí)現(xiàn)故障隔離和供電恢復(fù)，主單元在收集到各從單元檢測(cè)到的故障和保護(hù)數(shù)據(jù)后，根據(jù)故障后從單元的電氣量和開關(guān)狀態(tài)信息，智能判定重合閘跳開單元的時(shí)限、順序和可行性，并采取重合從單元或備投母分單元的方式重合，主單元中設(shè)定邏輯算法，分為進(jìn)線重合條件、出線重合條件、進(jìn)線重構(gòu)條件、備自投條件和出線重合條件，根據(jù)主單元獲取的從單元保護(hù)信息和電氣量，啟動(dòng)主單元的邏輯算法，實(shí)現(xiàn)故障后非故障線路快速恢復(fù)供電；從單元的保護(hù)功能都由從單元單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。主單元中設(shè)定的邏輯算法具體步驟如下步驟I :邏輯開始，主單元接收到從單元的保護(hù)信息后，判斷母分位置，如母分處于分位，向下執(zhí)行，否則延時(shí)后判斷母線是否有故障，跳至步驟13 ；步驟2 :判斷是否符合進(jìn)線重合條件1，進(jìn)線重合條件I同時(shí)滿足保護(hù)出線開關(guān)分位、進(jìn)線有壓、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、出線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投則執(zhí)行進(jìn)線重合指令，否則判斷是否符合出線重合條件7 ；步驟3 :延時(shí)后判斷是否符合出線重合條件2，出線重合條件2同時(shí)滿足進(jìn)線側(cè)母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位、出線開關(guān)分位、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入為符合，執(zhí)行出線重合指令，否則延時(shí)，判斷是否滿足備自投條件6 ;步驟4 :判斷是否符合保護(hù)信息3，保護(hù)信息3存在過流保護(hù)或后加速跳閘保護(hù)或過流后失壓保護(hù)之一延時(shí)，延時(shí)后判斷是否符合進(jìn)線重構(gòu)條件4，否則結(jié)束；步驟5 :進(jìn)線重構(gòu)條件4同時(shí)滿足保護(hù)出線開關(guān)分位、進(jìn)線有壓、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入，執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)指令；
步驟6 :備自 投條件6滿足出線無故障信息、進(jìn)線無故障信息、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線側(cè)母線無壓、邏輯備投投入、進(jìn)線失壓保護(hù)、另一側(cè)無保護(hù)信息條件之一則啟動(dòng)備投設(shè)備后結(jié)束，否則備自投指令不啟動(dòng)，結(jié)束；步驟7 :若進(jìn)線重合條件I不滿足時(shí)，則進(jìn)入分邏輯流程；步驟8:判斷是否符合出線重合條件7，出線重合條件7同時(shí)滿足進(jìn)線側(cè)母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位、出線保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)出線開關(guān)分位、出線重合閘投入則執(zhí)行出線重合，否則執(zhí)行判斷進(jìn)線重合條件8 ；步驟9 :判斷是否符合進(jìn)線重合條件8，進(jìn)線重合條件8同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線失壓保護(hù)動(dòng)作或出線過流故障、出線無保護(hù)信息、進(jìn)線有壓、進(jìn)線重合閘投入則執(zhí)行進(jìn)線重合，否則判斷備自投條件6，滿足備自投條件6，啟動(dòng)備投指令后結(jié)束；步驟10 :備自投條件6條件不滿足時(shí)，判斷是否出線有故障；步驟11 :確定出線有故障，判斷出線是否在合位，若是，執(zhí)行分出線命令，分出線命令同時(shí)滿足出線開關(guān)分位、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入、母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位，延時(shí)等待，否則判斷進(jìn)線重合條件12 ；步驟12 :進(jìn)線重合條件12同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投入、進(jìn)線有壓、出線分位，則執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)后結(jié)束，否則，直接結(jié)束；步驟13 :主單元未接收到從單元的保護(hù)信息，執(zhí)行延時(shí)命令，判斷母線故障，若是母線故障，則流程結(jié)束，否則判斷是否符合進(jìn)線重合條件10，若符合，執(zhí)行進(jìn)線重合，延時(shí)等待，否則判斷是否符合出線重合條件11 ;步驟14 :延時(shí)等待后，判斷出線是否有故障，若是，判斷是否出線合位，若是，分出線、延時(shí)等待，出線不在合位時(shí)，判斷是否符合進(jìn)線重構(gòu)條件12 ；步驟15 :進(jìn)線重構(gòu)條件12同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投入、進(jìn)線有壓、保護(hù)出線開關(guān)分位則執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)，流程結(jié)束，否則不滿足進(jìn)線重構(gòu)條件12，流程結(jié)束。為保證故障隔離的安全性和恢復(fù)供電的快速性，本發(fā)明采取的技術(shù)方案分兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)故障隔離和供電恢復(fù)。故障隔離的方案是在從單元中設(shè)計(jì)了過流保護(hù)、失壓保護(hù)、過流后失壓保護(hù)以及后加速等保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域的快速保護(hù)；恢復(fù)供電的方案是當(dāng)主單元接收到從單元的保護(hù)信息后，還要對(duì)從單元跳閘后的情況進(jìn)行修正，區(qū)別永久性故障和瞬時(shí)性故障。本發(fā)明由一主多從的多臺(tái)分布式的采集監(jiān)控單元組合完成，每個(gè)單元監(jiān)控一個(gè)間隔開關(guān)(為敘述方便，以下簡(jiǎn)稱單元)，各單元間采用CAN總線通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，各從單元具備過流，失壓，過流后失壓，后加速等保護(hù)功能，主單元根據(jù)從單元的電氣量，開關(guān)狀態(tài)，故障、保護(hù)等信息，自動(dòng)判別電流流向和故障點(diǎn)，并依此利用重合閘和備自投等功能實(shí)現(xiàn)故障隔離和供電恢復(fù)功能。保護(hù)功能都由從單元單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，重合閘和備投保護(hù)則由主單元控制實(shí)現(xiàn)，主單元在收集到各從單元檢測(cè)到的故障和保護(hù)數(shù)據(jù)后，根據(jù)故障后從單元的電氣量和開關(guān)狀態(tài)等，智能判定重合閘跳開間隔的時(shí)限、順序和可行性，并采取最有效的方式重合。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的配電開關(guān)站故障自愈控制方法所具有的有益效果是I、故障隔離的安全性和實(shí)時(shí)性所有從單元的保護(hù)功能都由從單元單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，不依賴于通信網(wǎng)絡(luò)。2、恢復(fù)供電的有效性和實(shí)時(shí)性當(dāng)?shù)氐闹鲉卧鶕?jù)故障后從單元的電氣量和開關(guān)狀態(tài)等，利用預(yù)先設(shè)定的邏輯算法，智能判定重合閘跳開單元的時(shí)限、順序和可行性，并采取最有效的方式重合(重合從單元或備投母分單元)，以保證故障后非故障線路安全可靠的恢復(fù)供電。3、能夠在I秒內(nèi)切除故障，在10秒內(nèi)隔離故障區(qū)域，非故障區(qū)域恢復(fù)供電。



圖I :主單元裝置控制邏輯流程圖；圖2 :開關(guān)站接線不意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖1-2對(duì)本發(fā)明配電開關(guān)站故障自愈控制方法做進(jìn)一步說明。如圖I所示主單元中設(shè)定的邏輯算法具體步驟如下步驟I :邏輯開始，主單元接收到從單元的保護(hù)信息后，判斷母分位置，如母分處于分位，向下執(zhí)行，否則延時(shí)后判斷母線是否有故障，跳至步驟13。步驟2 :判斷是否符合進(jìn)線重合條件1，進(jìn)線重合條件I同時(shí)滿足保護(hù)出線開關(guān)分位、進(jìn)線有壓(若出線做進(jìn)線，則不判斷此條件)、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、出線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投則執(zhí)行進(jìn)線重合指令，否則判斷是否符合出線重合條件7 ；步驟3 :延時(shí)后判斷是否符合出線重合條件2，出線重合條件2同時(shí)滿足進(jìn)線側(cè)母線有壓(聯(lián)絡(luò)供電方式下可能無法準(zhǔn)確獲得母線電壓，這時(shí)可選不檢)、進(jìn)線開關(guān)合位、出線開關(guān)分位、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入為符合，否則延時(shí)，判斷是否滿足備自投條件6 ；步驟4 :判斷是否符合保護(hù)信息3，保護(hù)信息3存在過流保護(hù)或后加速跳閘保護(hù)或過流后失壓保護(hù)之一延時(shí)，延時(shí)后判斷是否符合進(jìn)線重構(gòu)條件4，否則結(jié)束；步驟5 :進(jìn)線重構(gòu)條件4同時(shí)滿足保護(hù)出線開關(guān)分位、進(jìn)線有壓、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入，執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)指令，否則結(jié)束；步驟6 :備自投條件6滿足出線無故障信息、進(jìn)線無故障信息、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線側(cè)母線無壓(可選)、邏輯備投投入、進(jìn)線失壓保護(hù)、另一側(cè)無保護(hù)信息條件之一則啟動(dòng)備投設(shè)備后結(jié)束，否則備投指令不啟動(dòng)，結(jié)束；步驟7 :若進(jìn)線重合條件I不滿足時(shí)，則進(jìn)入分邏輯流程；步驟8 :判斷是否符合出線重合條件7 (適用狀態(tài)出線故障，進(jìn)線不動(dòng)作，出線保護(hù)動(dòng)作)，出線重合條件7 (可選不檢)同時(shí)滿足進(jìn)線側(cè)母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位、出線保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)出線開關(guān)分位、出線重合閘投入則執(zhí)行出線重合，否則執(zhí)行進(jìn)線重合條件8 ;步驟9 :判斷是否符合進(jìn)線重合條件8 (適用狀態(tài)在進(jìn)線失壓或出線故障且出線未動(dòng)作，進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作)，進(jìn)線重合條件8同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線失壓保護(hù)動(dòng)作或出線過流故障、出線無保護(hù)信息、進(jìn)線有壓、進(jìn)線重合閘投入則執(zhí)行進(jìn)線重合，否則執(zhí)行備自投條件6,丨兩足備自投條件6,啟動(dòng)備投指令后結(jié)束；
步驟10 :備自投條件6條件不滿足時(shí)，判斷出線是否有故障；步驟11 :確定出線有故障，判斷出線是否在合位，若是，執(zhí)行分出線命令，分出線命令同時(shí)滿足出線開關(guān)分位、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入、母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位，延時(shí)等待，否則判斷進(jìn)線重合條件12 ；步驟12 :進(jìn)線重合條件12 (適 用狀態(tài)母聯(lián)合位，進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作)同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投入、進(jìn)線有壓、出線分位，則執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)后結(jié)束，否貝IJ，結(jié)束；步驟13 :主單元未接收到從單元的保護(hù)信息，執(zhí)行延時(shí)命令，判斷是否母線故障，若是母線故障，則流程結(jié)束，否則判斷是否符合進(jìn)線重合條件10 (適用狀態(tài)母聯(lián)合位，出線保護(hù)動(dòng)作)，若符合，執(zhí)行進(jìn)線重合，延時(shí)等待，否則判斷是否符合出線重合條件11 ;步驟14 :延時(shí)等待后，判斷出線是否有故障，若是，則判斷出線是否在合位，若是，分出線、延時(shí)等待，出線不在合位時(shí)，執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)條件12 ；步驟15 :進(jìn)線重構(gòu)條件12 (適用狀態(tài)母聯(lián)合位，出線永久故障)同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投入、進(jìn)線有壓、保護(hù)出線開關(guān)分位則執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)，流程結(jié)束，否則不滿足進(jìn)線重構(gòu)條件12，流程結(jié)束。如圖2所示電力部門用電管理所轄區(qū)內(nèi)開關(guān)站接線示意圖。其中JXl和JX2為進(jìn)線開關(guān)，A、B為兩段母線，MF為母聯(lián)開關(guān)。CX11、CX12為A段母線上的出線開關(guān)，CX2UCX22為B段母線上的出線開關(guān)。需要說明的是，開閉所(環(huán)網(wǎng)柜)的各間隔PT和CT均采取固定的接入位置和方向，當(dāng)電流從線路側(cè)流入一個(gè)間隔時(shí)，PT和CT的采樣值相位相反，則此間隔計(jì)算出的功率為負(fù)值，而其他出線間隔檢測(cè)到的功率都為正值，通過功率方向判斷進(jìn)線間隔和出線間隔。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種配電開關(guān)站故障自愈控制方法，其特征在于包括實(shí)現(xiàn)故障隔離和供電恢復(fù)，主單元在收集到各從單元檢測(cè)到的故障和保護(hù)數(shù)據(jù)后，根據(jù)故障后從單元的電氣量和開關(guān)狀態(tài)信息，智能判定重合閘跳開單元的時(shí)限、順序和可行性，并采取重合從單元或備投母分單元的方式重合，主單元中設(shè)定邏輯算法，分為進(jìn)線重合條件、出線重合條件、進(jìn)線重構(gòu)條件、備自投條件和出線重合條件，根據(jù)主單元獲取的從單元保護(hù)信息和電氣量，啟動(dòng)主單元的邏輯算法，實(shí)現(xiàn)故障后非故障線路快速恢復(fù)供電；從單元的保護(hù)功能都由從單元單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配電開關(guān)站故障自愈控制方法，其特征在于主單元中設(shè)定的邏輯算法具體步驟如下 步驟I :邏輯開始，主單元接收到從單元的保護(hù)信息后，判斷母分位置，如母分處于分位，向下執(zhí)行，否則延時(shí)后判斷母線是否有故障，跳至步驟13 ； 步驟2 :判斷是否符合進(jìn)線重合條件1，進(jìn)線重合條件I同時(shí)滿足保護(hù)出線開關(guān)分位、進(jìn)線有壓、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、出線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投則執(zhí)行進(jìn)線重合指令，否則判斷是否符合出線重合條件7 ； 步驟3 :延時(shí)后判斷是否符合出線重合條件2，出線重合條件2同時(shí)滿足進(jìn)線側(cè)母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位、出線開關(guān)分位、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入為符合，執(zhí)行出線重合指令，否則延時(shí)，判斷是否滿足備自投條件6 ; 步驟4 :判斷是否符合保護(hù)信息3，保護(hù)信息3存在過流保護(hù)或后加速跳閘保護(hù)或過流后失壓保護(hù)之一延時(shí)，延時(shí)后判斷是否符合進(jìn)線重構(gòu)條件4，否則結(jié)束； 步驟5 :進(jìn)線重構(gòu)條件4同時(shí)滿足保護(hù)出線開關(guān)分位、進(jìn)線有壓、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入，執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)指令； 步驟6 :備自投條件6滿足出線無故障信息、進(jìn)線無故障信息、進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線側(cè)母線無壓、邏輯備投投入、進(jìn)線失壓保護(hù)、另一側(cè)無保護(hù)信息條件之一則啟動(dòng)備投設(shè)備后結(jié)束，否則備自投指令不啟動(dòng)，結(jié)束； 步驟7 :若進(jìn)線重合條件I不滿足時(shí)，則進(jìn)入分邏輯流程； 步驟8:判斷是否符合出線重合條件7，出線重合條件7同時(shí)滿足進(jìn)線側(cè)母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位、出線保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)出線開關(guān)分位、出線重合閘投入則執(zhí)行出線重合，否則執(zhí)行判斷進(jìn)線重合條件8; 步驟9 :判斷是否符合進(jìn)線重合條件8，進(jìn)線重合條件8同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線失壓保護(hù)動(dòng)作或出線過流故障、出線無保護(hù)信息、進(jìn)線有壓、進(jìn)線重合閘投入則執(zhí)行進(jìn)線重合，否則判斷備自投條件6，滿足備自投條件6，啟動(dòng)備投指令后結(jié)束； 步驟10 :備自投條件6條件不滿足時(shí)，判斷是否出線有故障； 步驟11 :確定出線有故障，判斷出線是否在合位，若是，執(zhí)行分出線命令，分出線命令同時(shí)滿足出線開關(guān)分位、出線保護(hù)動(dòng)作、出線重合閘投入、母線有壓、進(jìn)線開關(guān)合位，延時(shí)等待，否則判斷進(jìn)線重合條件12; 步驟12 :進(jìn)線重合條件12同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投入、進(jìn)線有壓、出線分位，則執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)后結(jié)束，否則，直接結(jié)束； 步驟13 :主單元未接收到從單元的保護(hù)信息，執(zhí)行延時(shí)命令，判斷母線故障，若是母線故障，則流程結(jié)束，否則判斷是否符合進(jìn)線重合條件10，若符合，執(zhí)行進(jìn)線重合，延時(shí)等待，否則判斷是否符合出線重合條件11; 步驟14 :延時(shí)等待后，判斷出線是否有故障，若是，判斷是否出線合位，若是，分出線、延時(shí)等待，出線不在合位時(shí)，判斷是否符合進(jìn)線重構(gòu)條件12 ； 步驟15 :進(jìn)線重構(gòu)條件12同時(shí)滿足進(jìn)線開關(guān)分位、進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作、進(jìn)線重合閘投入、進(jìn)線有壓、保護(hù)出線開關(guān)分位則執(zhí)行進(jìn)線重構(gòu)，流程結(jié)束，否則不滿足進(jìn)線重構(gòu)條件12，流程結(jié)束。全文摘要
一種配電開關(guān)站故障自愈控制方法，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域。包括實(shí)現(xiàn)故障隔離和供電恢復(fù)，主單元在收集到各從單元檢測(cè)到的故障和保護(hù)數(shù)據(jù)后，根據(jù)故障后從單元的電氣量和開關(guān)狀態(tài)信息，智能判定重合閘跳開單元的時(shí)限、順序和可行性，并采取重合從單元或備投母分單元的方式重合，主單元中設(shè)定邏輯算法，分為進(jìn)線重合條件、出線重合條件、進(jìn)線重構(gòu)條件、備自投條件和出線重合條件，根據(jù)主單元獲取的從單元保護(hù)信息和電氣量，啟動(dòng)主單元的邏輯算法，實(shí)現(xiàn)故障后非故障線路快速恢復(fù)供電。能自動(dòng)控制開閉所(環(huán)網(wǎng)柜)的運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)故障隔離和供電恢復(fù)，提高供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102624088SQ201210079038
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者吳敏, 徐丙垠, 楊建平, 王俊江, 王敬華 申請(qǐng)人:山東科匯電力自動(dòng)化有限公司, 紹興電力局