基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是閉環(huán)模式運行的斷路器和負(fù)荷開關(guān)混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，其特征在于：每個所述終端單元包括智能控制器和通信模塊，每個所述智能控制器控制斷路器或負(fù)荷開關(guān)，每個所述終端單元僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器或負(fù)荷開關(guān)故障電流、故障電流方向和故障電流關(guān)聯(lián)方向。本實用新型采用對等式的通信網(wǎng)絡(luò)，線路上的終端單元之間互相通信，收集相鄰開關(guān)的故障信息，做出仲裁，實現(xiàn)快速定位故障和隔離故障。
【專利說明】基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于智能電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其涉及一種多電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)運行的、斷路器和負(fù)荷開關(guān)混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力自動化是智能電網(wǎng)的重要組成部分，對于提高供電可靠性、擴大供電能力和實現(xiàn)電網(wǎng)的高效經(jīng)濟運行具有重要意義。電力網(wǎng)故障處理是電力自動化的核心內(nèi)容，根據(jù)選用的分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的種類不同，采取的自動化方案也不一樣。
[0003]閉環(huán)運行對傳統(tǒng)的繼電保護設(shè)置要求高、整定較復(fù)雜、對運行操作人員的素質(zhì)要求高。實際運行一般在主環(huán)上采用負(fù)荷開關(guān)，支線首端裝設(shè)斷路器；當(dāng)支線上發(fā)生故障時，傳統(tǒng)保護也可迅速定位隔離故障；但是當(dāng)主環(huán)上的任何一點故障，都需要變電站出口斷路器跳閘，以清除故障，并根據(jù)設(shè)定要求進行一次或多次重合閘，其它相鄰開關(guān)根據(jù)對電流和電壓的監(jiān)視，分別延時進行分閘或合閘操作，以隔離故障及轉(zhuǎn)移和恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。
[0004]當(dāng)線路上發(fā)生故障時，現(xiàn)場的FTU將故障信息通過通信通道送到控制中心，控制中心根據(jù)開關(guān)狀態(tài)、故障檢測信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯袛喙收蠀^(qū)段，下發(fā)遙控命令，執(zhí)行一系列自動操作，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，以隔離故障和恢復(fù)非故障區(qū)段的供電，此即所謂的集中式智能。此方案控制準(zhǔn)確，適合各種復(fù)雜系統(tǒng)。但它需要有可靠的通訊通道和控制中心的計算機軟、硬件系統(tǒng)，且完成一次“定位、隔離、轉(zhuǎn)供”所需時間長。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供的一種響應(yīng)動作快、終端負(fù)擔(dān)輕、系統(tǒng)穩(wěn)定的基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0006]按照本實用新型提供的一種基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是閉環(huán)模式運行的斷路器和負(fù)荷開關(guān)混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，每個所述終端單元包括智能控制器和通信模塊，每個所述智能控制器控制斷路器或負(fù)荷開關(guān)，每個所述終端單元僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器或負(fù)荷開關(guān)故障電流、故障電流方向、故障電流關(guān)聯(lián)方向、狀態(tài)和故障后信息。
[0007]按照本實用新型提供的一種基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還具有如下附屬技術(shù)特征:
[0008]每個所述終端單元中的通信模塊通過交換機與相鄰所述終端單元通信。
[0009]每個所述終端單元設(shè)置有多個三相或單相PT。
[0010]每個所述斷路器連接一個或多個所述負(fù)荷開關(guān)。
[0011]每個所述終端單元與一個或多個所述斷路器和負(fù)荷開關(guān)相連接。
[0012]所述電網(wǎng)系統(tǒng)為手拉手電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或多電源并行電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所述電網(wǎng)系統(tǒng)可以是各種電壓等級。[0013]按照本實用新型提供的一種基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:本實用新型采用對等式的通信網(wǎng)絡(luò)，線路上的終端單元之間互相通信，收集相鄰開關(guān)的故障信息，做出仲裁，實現(xiàn)快速定位故障和隔離故障。具備以下幾大優(yōu)點:1.速度快，對線路沖擊小。因為本實用新型采用的是主動發(fā)布故障信息，而不是以往采用的輪循方式，因而大大節(jié)省了時間。2.邏輯算法簡單可靠。采用的邏輯判據(jù)只需知道自己和相鄰開關(guān)的保護啟動狀態(tài)，簡單快捷而又非?？煽?。3.不依賴子站。因無需保護子站，化解了子站癱瘓可能帶來的的風(fēng)險。4.提供后備保護。所有感受到故障的開關(guān)，若判斷自己非故障末端，則轉(zhuǎn)入后備。一旦末端開關(guān)跳閘失敗，則由后備開關(guān)切除故障。5.適應(yīng)性強。能方便的適用于各種網(wǎng)絡(luò)，而不必?fù)?dān)心網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的運行方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的電力網(wǎng)絡(luò)簡化圖。
【具體實施方式】
[0015]參見圖1，在本實用新型提供的一種基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是閉環(huán)模式運行的斷路器S1、S4和負(fù)荷開關(guān)T2、T3混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括多個變電站ES1、ES2和所述變電站連接的終端單元，每個所述終端單元包括智能控制器和通信模塊，每個所述智能控制器控制斷路器或負(fù)荷開關(guān)，每個所述終端單元僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器或負(fù)荷開關(guān)故障電流、故障電流方向、故障電流關(guān)聯(lián)方向、狀態(tài)和故障后信息。同時，智能控制器還會收集斷路器或負(fù)荷開關(guān)的電壓電流、功率方向、關(guān)聯(lián)方向、開關(guān)狀態(tài)及故障后信息等，作為智能控制采集數(shù)據(jù)。
[0016]對于控制所述斷路器的終端單元，通信正?；虍惓r，所述終端單元檢測到故障電流且在故障電流方向指向的一側(cè)沒有故障電流流出，該所述終端單元中的智能控制器啟動速斷保護功能或過流保護功能，斷路器跳閘；否則所述終端單元中的智能控制器只作為后備保護；
[0017]對于控制所述負(fù)荷開關(guān)的終端單元，當(dāng)通信正?；虍惓r，負(fù)荷開關(guān)自身過流，在很短時間(一般為上級斷路器切除故障的時間)內(nèi)故障電流又消失時，與相鄰的所述終端單元通信，故障電流方向指向的那側(cè)沒有故障電流流出；該負(fù)荷開關(guān)失壓失流，啟動分閘，否則不動作。
[0018]在本實用新型給出的上述實施例中，斷路器S1、S4、負(fù)荷開關(guān)T2、T3在正常狀態(tài)下閉合，從而構(gòu)成閉環(huán)運行模式。每個變電站ES1、ES2還設(shè)置有出線斷路器CB1、CB2。
[0019]本實用新型給出的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)是指斷路器和負(fù)荷開關(guān)混合使用。其中負(fù)荷開關(guān)是在額定電壓和額定電流下。只允許接通和斷開負(fù)載電流，但不允許斷開短路電流。當(dāng)聯(lián)接開關(guān)是負(fù)荷開關(guān)時，他與上級斷路器配合，在上級斷路器清除故障后，啟動分閘。斷路器是用于接通和斷開有載或無載線路及電氣設(shè)備，以及發(fā)生短路時，能自動切斷故障或重新合閘，能起到控制和保護兩方面的作用。當(dāng)聯(lián)接開關(guān)是斷路器時，它能在短路故障發(fā)生后，開斷故障電流，并根據(jù)設(shè)定要求進行一次或多次重合閘。在混合組網(wǎng)電力網(wǎng)中，一個斷路器可以帶一個負(fù)荷開關(guān)或多個負(fù)荷開關(guān)。每個終端單元可以控制一個斷路器或一個負(fù)荷開關(guān)，也可以控制在本終端單元中多個斷路器或多個負(fù)荷開關(guān)或斷路器和負(fù)荷開關(guān)混合結(jié)構(gòu)，比如在每個終端單元中設(shè)置一個環(huán)網(wǎng)柜，每個終端單元可以控制一個環(huán)網(wǎng)柜中的所有斷路器和負(fù)荷開關(guān)?？刂圃砼c一個斷路器和負(fù)荷開關(guān)相類似，依照相同的控制原理進行設(shè)置即可。本實用新型所給出的一個斷路器和負(fù)荷開關(guān)是為了方便描述和理解，作為最基本的控制單元，并不是對本實用新型的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以按照最基本的控制單元，延伸到多個開關(guān)組成的控制單元中。
[0020]本實用新型中斷路器主要的判據(jù)點:斷路器本身及其相鄰開關(guān)的故障電流、故障電流方向和故障電流關(guān)聯(lián)方向，即:通信正?；虍惓r，故障末端的斷路器除自身會感受到過流，故障電流方向指向的那側(cè)沒有故障電流流出，啟動速斷保護或者過流保護跳閘即可。否則自己只作為后備保護。
[0021]本實用新型中負(fù)荷開關(guān)主要的判據(jù)點:負(fù)荷開關(guān)本身及其相鄰開關(guān)的故障電流、故障電流方向和故障電流關(guān)聯(lián)方向，即:當(dāng)通信正?；虍惓r，故障末端的開關(guān)“自身過流，在很短時間(一般為上級斷路器切除故障的時間)內(nèi)故障電流又消失”，與相鄰的開關(guān)保護通信，故障電流方向指向的那側(cè)沒有故障電流流出；自身失壓失流，啟動分閘即可。否則不動作。
[0022]本實用新型的終端單元僅與相鄰的終端單元通信，采用分布式智能控制方式，每個終端單元的處理信息大大降低，減輕了處理器的負(fù)荷，縮短動作時間。
[0023]在本實用新型給出的上述實施例中，每個所述終端單元中的通信模塊通過交換機與相鄰所述終端單元通信。
[0024]在本實用新型給出的上述實施例中，每個所述終端單元設(shè)置有多個三相或單相PT。PT為電壓互感器。本實施例為2個。
[0025]在本實用新型給出的上述實施例中，所述電網(wǎng)系統(tǒng)為手拉手電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或多電源并行供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所述電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以是各種電壓等級。
[0026]本實用新型提出了一種基于斷路器和負(fù)荷開關(guān)混合組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)式保護方案:采用可靠的通信系統(tǒng)，智能控制器除檢測開關(guān)兩側(cè)的電壓及流經(jīng)開關(guān)的電流外，還收集相鄰開關(guān)的電流、故障信息等，根據(jù)聯(lián)接開關(guān)的不同(負(fù)荷開關(guān)或者斷路器)，做出相應(yīng)的仲裁。當(dāng)聯(lián)接開關(guān)是斷路器時，它能在短路故障發(fā)生后，開斷故障電流，并根據(jù)設(shè)定要求進行一次或多次重合閘。當(dāng)聯(lián)接開關(guān)是負(fù)荷開關(guān)時，他與上級斷路器配合，在上級開關(guān)清除故障后，故障兩側(cè)的開關(guān)跳閘，聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動合閘，達到隔離故障和恢復(fù)供電的目的。
【權(quán)利要求】
1.基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是閉環(huán)模式運行的斷路器和負(fù)荷開關(guān)混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，其特征在于:每個所述終端單元包括智能控制器和通信模塊，每個所述智能控制器控制斷路器或負(fù)荷開關(guān)，每個所述終端單元僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元和相鄰終端單元中的斷路器或負(fù)荷開關(guān)故障電流、故障電流方向、故障電流關(guān)聯(lián)方向、狀態(tài)和故障后信息。
2.如權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:每個所述終端單元中的通信模塊通過交換機與相鄰所述終端單元通信。
3.如權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:每個所述終端單元設(shè)置有多個三相或單相PT。
4.如權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:每個所述斷路器連接一個或多個所述負(fù)荷開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:每個所述終端單元與一個或多個所述斷路器和負(fù)荷開關(guān)相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)模式運行的混合組網(wǎng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述電網(wǎng)系統(tǒng)為手拉手電網(wǎng)系統(tǒng)或多電源并行供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【文檔編號】H02H7/28GK203774870SQ201420070468
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】袁欽成, 袁啟洪, 李春光, 王娟娟, 董良, 董旭柱, 黃小耘, 于力, 彭飛進, 黃紅遠 申請人:北京科銳配電自動化股份有限公司, 廣東電網(wǎng)公司佛山供電局