專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)方法，特別是一種煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方法。
背景技術(shù)：
煤礦電網(wǎng)同一電壓等級(jí)要穿越多個(gè)變電所，由于供電線(xiàn)路短、運(yùn)行方式差異較大、短路電流過(guò)大等造成各級(jí)開(kāi)關(guān)速斷保護(hù)定值無(wú)法區(qū)分，造成煤礦電網(wǎng)越級(jí)跳閘為普遍現(xiàn)象。電力系統(tǒng)給煤礦電網(wǎng)電源進(jìn)線(xiàn)的保護(hù)時(shí)限不大造成上下級(jí)保護(hù)的整定難以配合，導(dǎo)致煤礦高壓電網(wǎng)單相漏電故障發(fā)生多級(jí)穿越。智能變電站技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全站信息的共享，為徹底解決煤礦電網(wǎng)多級(jí)串供系統(tǒng)發(fā)生穿越性故障提供了新的契機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方法，解決煤礦供電系統(tǒng)的多種穿越性故障尤其是越級(jí)跳閘和漏電保護(hù)無(wú)選擇性的問(wèn)題。技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方法，即站控層區(qū)域集控中心通過(guò)收集各子智能變電站信息統(tǒng)一處理綜合判斷出故障區(qū)段并隔離，包括以下步驟:
(1)地面及井下各變電站分別建成子智能變電站，在地面建成帶有區(qū)域集控中心的站控層作為各子智能變電站的公共站控層，公共站控層對(duì)各個(gè)子智能變電站進(jìn)行協(xié)調(diào)控制；
(2)所述的區(qū)域集控中心具有故障識(shí)別與隔離功能，區(qū)域集控中心包括集控中心主機(jī)和顯示器，集控中心主機(jī)收集各子智能變電站的保護(hù)和測(cè)控模塊上送的故障信息，進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)故障的識(shí)別與隔離，將分析結(jié)果在后臺(tái)界面顯示進(jìn)行拓?fù)渲?，在顯示器上顯示故障區(qū)段及故障類(lèi)型并能發(fā)出故障報(bào)警；
(3)各子智能變電站采集或采樣系統(tǒng)電壓和各支路電流數(shù)據(jù)，計(jì)算并判斷識(shí)別出各種故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行以下步驟；
(4)各子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置，根據(jù)其識(shí)別出的故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)組織GOOSE報(bào)文上送至區(qū)域集控中心主機(jī)；
(5)集控中心主機(jī)根據(jù)各子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置上傳的故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)信息，通過(guò)故障區(qū)段定位軟件判斷出故障所在的區(qū)段，向故障區(qū)段所在的子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置下發(fā)保護(hù)動(dòng)作“允許”信號(hào)，向其他子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置下發(fā)保護(hù)動(dòng)作“閉鎖”信號(hào)；
(6)收到保護(hù)動(dòng)作“允許”信號(hào)的子智能變電站向故障區(qū)段首端的斷路器下發(fā)跳閘命令，跳開(kāi)對(duì)應(yīng)的線(xiàn)路，從而實(shí)現(xiàn)各種類(lèi)型故障的識(shí)別與隔離。
有益效果，由于采用了上述方案，基于煤礦智能變電站全站共享的底層數(shù)據(jù)，充分利用了各支路的故障信息，克服了傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置只能使用自身獲得的故障信息的不足，該發(fā)明的煤礦穿越性供電故障識(shí)別與隔離方法，能識(shí)別各種穿越性故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)，有效克服了上下級(jí)保護(hù)定值無(wú)法配合的難題，運(yùn)算方便，可靠性高，特別是徹底解決了煤礦供電系統(tǒng)短路越級(jí)跳閘與漏電保護(hù)無(wú)選擇性問(wèn)題，有效減少了煤礦停電的范圍，提高了煤礦供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。徹底解決了煤礦供電系統(tǒng)的多種穿越性故障尤其是越級(jí)跳閘和漏電保護(hù)無(wú)選擇性問(wèn)題，達(dá)到了本發(fā)明的目的。優(yōu)點(diǎn):基于區(qū)域集控式煤礦智能變電站的體系結(jié)構(gòu)和共享的底層數(shù)據(jù)，通過(guò)智能變電分站和集控中心保護(hù)主機(jī)的配合，實(shí)現(xiàn)故障的識(shí)別與系統(tǒng)范圍內(nèi)的故障區(qū)段定位，保證了保護(hù)動(dòng)作的選擇性，徹底解決了煤礦供電系統(tǒng)穿越性供電故障問(wèn)題，解決了煤礦常見(jiàn)的特殊供電問(wèn)題，短路越級(jí)跳閘與漏電保護(hù)縱向無(wú)選擇性問(wèn)題，具有簡(jiǎn)單易行、判斷準(zhǔn)確、可靠性高的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明解決煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方法流程圖。圖2為本發(fā)明煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方案的結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明子智能變電站保護(hù)測(cè)控裝置的保護(hù)邏輯。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1:在圖1中，本發(fā)明包括以下步驟:
(1)地面及井下各變電站分別建成子智能變電站，在地面建成帶有區(qū)域集控中心的站控層作為各子智能變電站的公共站控層，公共站控層對(duì)各個(gè)子智能變電站進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，各子智能變電站保護(hù)測(cè)控裝置完成故障的識(shí)別，集控中心保護(hù)主機(jī)完成系統(tǒng)范圍內(nèi)故障區(qū)段的判斷，穿越性供電故障識(shí)別與隔離方法的結(jié)構(gòu)如圖2所示；
(2)所述的區(qū)域集控中心具有故障識(shí)別與隔離功能，區(qū)域集控中心包括集控中心主機(jī)和顯示器，集控中心主機(jī)收集各子智能變電站的保護(hù)和測(cè)控模塊上送的故障信息，進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)故障的識(shí)別與隔離，將分析結(jié)果在后臺(tái)界面顯示進(jìn)行拓?fù)渲陲@示器上顯示故障區(qū)段及故障類(lèi)型并能發(fā)出故障報(bào)警；
(3)各子智能變電站采集或采樣系統(tǒng)電壓和各支路電流數(shù)據(jù)，計(jì)算并判斷識(shí)別出各種故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行以下步驟；
(4)各子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置，根據(jù)其識(shí)別出的故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)組織GOOSE報(bào)文上送至區(qū)域集控中心主機(jī)；
所述的 GOOSE 縮寫(xiě)為 Generic Object Oriented Substation Event,中文的意思是:通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?br> (5)集控中心保護(hù)主機(jī)根據(jù)各子智能變電站保護(hù)測(cè)控裝置上傳的故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)信息，通過(guò)故障區(qū)段定位軟件進(jìn)行故障區(qū)段定位，向故障區(qū)段所在的子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置下發(fā)保護(hù)動(dòng)作“允許”信號(hào)，向其他子智能變電站保護(hù)測(cè)控裝置下發(fā)保護(hù)動(dòng)作“閉鎖”信號(hào)。集控中心保護(hù)主機(jī)完成系統(tǒng)范圍內(nèi)故障區(qū)段的判斷，并不影響各子智能變電站獨(dú)立的故障判斷與繼電保護(hù)功能，這通過(guò)配置在間隔層保護(hù)測(cè)控裝置上的保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)，如圖3所示，“就地信號(hào)”正常時(shí)為“0”，發(fā)生故障時(shí)為“1”，“延時(shí)T”在延時(shí)時(shí)間T未到時(shí)為“O”，延時(shí)結(jié)束后為“1”，“閉鎖”在收到來(lái)自集控中心保護(hù)主機(jī)的“動(dòng)作允許”信號(hào)時(shí)為“ 1”，收到“動(dòng)作閉鎖”信號(hào)時(shí)為“O”，當(dāng)短暫的臨時(shí)性故障消失后或者保護(hù)裝置誤啟動(dòng)恢復(fù)后，“就地信號(hào)”從“I”變?yōu)椤癘”，即使收到集控中心下發(fā)的“動(dòng)作允許”信號(hào)，保護(hù)測(cè)控裝置也不會(huì)使保護(hù)動(dòng)作，可見(jiàn)主機(jī)的“動(dòng)作允許”或“動(dòng)作閉鎖”信號(hào)只是輔助各間隔層保護(hù)測(cè)控裝置完成全礦多智能變電站范圍內(nèi)故障區(qū)段的定位，保證保護(hù)的縱向選擇性，但不會(huì)影響間隔層保護(hù)測(cè)控裝置對(duì)故障判斷的結(jié)果。如果該保護(hù)測(cè)控裝置未收到“動(dòng)作允許”信號(hào)，但是“就地信號(hào)”為“ 1”，并且延時(shí)時(shí)間T結(jié)束，說(shuō)明下級(jí)保護(hù)的開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，此時(shí)“延時(shí)T”變?yōu)椤?”，間隔層保護(hù)測(cè)控裝置保護(hù)邏輯輸出“1”，此時(shí)該保護(hù)作為下級(jí)保護(hù)的后備保護(hù)切除故障；
(6)收到來(lái)自集控中心保護(hù)主機(jī)下發(fā)的“動(dòng)作允許”信號(hào)的子智能變電站向故障區(qū)段首端的智能終端下發(fā)跳閘命令，智能終端跳開(kāi)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)，從而保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，實(shí)現(xiàn)多級(jí)穿越故障的識(shí)別與隔離。本發(fā)明對(duì)于煤礦供電系統(tǒng)的各種穿越故障尤其是越級(jí)跳閘和漏電保護(hù)無(wú)選擇性問(wèn)題，基于區(qū)域集控式煤礦智能變電站的體系結(jié)構(gòu)和共享的底層數(shù)據(jù)，通過(guò)子智能變電站和集控中心保護(hù)主機(jī)的配合，實(shí)現(xiàn)故障的識(shí)別與系統(tǒng)范圍內(nèi)的故障區(qū)段定位，保證了保護(hù)動(dòng)作的選擇性，徹底解決了煤礦供電系統(tǒng)穿越性供電故障問(wèn)題，具有簡(jiǎn)單易行、判斷準(zhǔn)確、可靠性高的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方法，其特征在于:故障識(shí)別與隔離方法，即站控層區(qū)域集控中心通過(guò)收集各子智能變電站信息統(tǒng)一處理綜合判斷出故障區(qū)段并隔離，包括以下步驟: (1)地面及井下各變電站分別建成子智能變電站，在地面建成帶有區(qū)域集控中心的站控層作為各子智能變電站的公共站控層，公共站控層對(duì)各個(gè)子智能變電站進(jìn)行協(xié)調(diào)控制； (2)所述的區(qū)域集控中心具有故障識(shí)別與隔離功能，區(qū)域集控中心包括集控中心主機(jī)和顯示器，集控中心主機(jī)收集各子智能變電站的保護(hù)和測(cè)控模塊上送的故障信息，進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)故障的識(shí)別與隔離，將分析結(jié)果在后臺(tái)界面顯示進(jìn)行拓?fù)渲?，在顯示器上顯示故障區(qū)段及故障類(lèi)型并能發(fā)出故障報(bào)警； (3)各子智能變電站采集或采樣系統(tǒng)電壓和各支路電流數(shù)據(jù)，計(jì)算并判斷識(shí)別出各種故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行以下步驟； (4)各子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置，根據(jù)其識(shí)別出的故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)組織GOOSE報(bào)文上送至區(qū)域集控中心主機(jī)； (5)集控中心主機(jī)根據(jù)各子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置上傳的故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)信息，通過(guò)故障區(qū)段定位軟件判斷出故障所在的區(qū)段，向故障區(qū)段所在的子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置下發(fā)保護(hù)動(dòng)作“允許”信號(hào)，向其他子智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置下發(fā)保護(hù)動(dòng)作“閉鎖”信號(hào)； (6)收到保護(hù)動(dòng)作“允許”信號(hào)的子智能變電站向故障區(qū)段首端的斷路器下發(fā)跳閘命令，跳開(kāi)對(duì)應(yīng)的線(xiàn)路，從而實(shí)現(xiàn)各種類(lèi)型故障的識(shí)別與隔離。
全文摘要
一種煤礦供電系統(tǒng)穿越性故障識(shí)別與隔離方法，屬于煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)方法。方法步驟(1)地面及井下各變電站分別建成子智能變電站，在地面建成帶有區(qū)域集控中心的站控層作為各子智能變電站的公共站控層，公共站控層對(duì)各個(gè)子智能變電站進(jìn)行協(xié)調(diào)控制；(2)集控中心主機(jī)收集各子智能變電站的保護(hù)和測(cè)控模塊上送的故障信息，進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)故障的識(shí)別與隔離，在顯示器上顯示故障區(qū)段及故障類(lèi)型并能發(fā)出故障報(bào)警；(3)各子智能變電站采集或采樣系統(tǒng)電壓和各支路電流數(shù)據(jù)，計(jì)算并判斷識(shí)別出各種故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)；子智能變電站向故障區(qū)段的斷路器下發(fā)跳閘命令，實(shí)現(xiàn)各種類(lèi)型故障的隔離。優(yōu)點(diǎn)具有簡(jiǎn)單易行、判斷準(zhǔn)確、可靠性高。
文檔編號(hào)H02J13/00GK103094987SQ201310062689
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者劉建華, 張棟梁, 臧其威, 劉鵬, 唐全, 宋祖磊, 關(guān)俠, 元航, 張少冉, 王冬 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)