本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)和控制方法。

背景技術(shù)：

智能電網(wǎng)是中國電網(wǎng)未來發(fā)展的方向。從配網(wǎng)直接服務(wù)于用戶的特征來看，智能化配網(wǎng)建設(shè)保證了不間斷可靠供電，并能向用戶提供優(yōu)質(zhì)電能和優(yōu)質(zhì)服務(wù)及配網(wǎng)事故的自動隔離等功能。同時作為智能電網(wǎng)主要特征的自愈功能的實現(xiàn)離不開配電網(wǎng)的規(guī)劃、繼電保護(hù)配置和整定以及配網(wǎng)自動化能諸方面的協(xié)調(diào)配合工作。

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中直接面向電力用戶的部分，是保證供電質(zhì)量、客戶服務(wù)體驗、提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效率的中心環(huán)節(jié)。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的興起以及用戶對供電質(zhì)量、供電可靠性要求的不斷提高，具有自愈特征的智能高壓配電網(wǎng)受到了廣泛的關(guān)注和重視，自愈控制技術(shù)涵蓋了控制保護(hù)領(lǐng)域和配電網(wǎng)自動化的許多新進(jìn)展，是對傳統(tǒng)配電自動化技術(shù)的延伸和實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化的主要手段，是未來智能配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。從用戶的角度來看“自愈”使電網(wǎng)在發(fā)生故障時能夠自動快速恢復(fù)供電，讓居民和用戶幾乎感覺不到停電；整個過程不需要人工干預(yù)，全部由智能系統(tǒng)自動完成，而停電時間將從以往的2至3小時縮短至2分鐘乃至幾秒。

現(xiàn)有技術(shù)中的電網(wǎng)規(guī)劃上僅滿足負(fù)荷需求和供用電平衡，經(jīng)濟(jì)性、適用性考慮的多，安全性、可靠性考慮的少，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低于國內(nèi)外同類城市標(biāo)準(zhǔn)水平，從源頭上造成電網(wǎng)存在諸如“假雙回”、“串供”等結(jié)構(gòu)性安全風(fēng)險，留下事故隱患。因此，亟需深入研究電網(wǎng)接線模式、進(jìn)行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并研究其在各種運(yùn)行方式下基于繼電保護(hù)和自動裝置的自愈功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)和控制方法，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)，其特點是，該系統(tǒng)包含：第一220KV主變電站、第二220KV主變電站、第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站；

上述第一220KV主變電站、第二220KV主變電站通過第一110KV出線和第二110KV出線電路連接；

上述第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的兩路110KV進(jìn)線分別對應(yīng)連接在第一110KV出線和第二110KV出線上；

上述第一220KV主變電站和第二220KV主變電站電路連接第一110KV出線和第二110KV出線處分別設(shè)有距離和零流保護(hù)的斷路器；

上述第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的兩路110KV進(jìn)線上分別設(shè)有過流和零流保護(hù)的斷路器。

上述第一220KV主變電站包含：連接第一110KV出線和第二110KV出線的第一110K母線，連接第一110K母線的兩路將220KV降壓到110KV的第一主變電器，以及連接每路第一主變電器的斷路器。

上述第二220KV主變電站包含：連接第一110KV出線和第二110KV出線的第二110K母線，連接第二110K母線的兩路將220KV降壓到110KV的第二主變電器，以及連接每路第二主變電器的斷路器。

上述第二220KV主變電站的母線上還連接有若干用戶降壓變電器。

上述第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的兩路110KV進(jìn)線分別與第一110KV出線和第二110KV出線的連接點的前后設(shè)有斷路器。

上述第一220KV主變電站、第二220KV主變電站、第一110KV變電站、第二110KV變電站和第三110KV變電站的母線上設(shè)有分段斷路器，分段斷路器位于兩路進(jìn)線之間。

上述第一220KV主變電站和第二220KV主變電站的母線上連接有母線負(fù)荷。

一種上述基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的控制方法，其特點是，該方法包含：

當(dāng)?shù)谝?10KV變電站、或第二110KV變電站、或第三110KV變電站或輸電線路上發(fā)生故障，則切斷該故障發(fā)生點所在的輸電線路兩端的斷路器；

當(dāng)?shù)谝?20KV主變電站或第二220KV主變電站的主變電器發(fā)生故障，則由未發(fā)生故障的220KV主變電站通過手拉手自愈系統(tǒng)向發(fā)生故障的220KV主變電站的母線負(fù)荷供電。

上述的基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述未發(fā)生故障的220KV主變電站的出線與110KV變電站時間配合，延時加一級差；

時間配合關(guān)系如式(1)：

其中：為串內(nèi)各110KV變電站出線的后備時限；為電源另外一側(cè)中壓母線負(fù)荷出線的后備時限；△t取0.3s。

本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)和控制方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本發(fā)明公開了110kV自愈系統(tǒng)的接線模式，并通過對上級保護(hù)限額、用戶內(nèi)部接線調(diào)研分析，結(jié)合常規(guī)運(yùn)行方式和其特殊運(yùn)行方式下的繼電保護(hù)保護(hù)的整定原則，對自愈系統(tǒng)內(nèi)繼電保護(hù)定值進(jìn)行了優(yōu)化研究，最后進(jìn)行了實例的計算和分析，得出了適用于110kV自愈系統(tǒng)的保護(hù)配置和整定的優(yōu)化方案，解決了改接線模式特殊運(yùn)行方式下的保護(hù)配合問題，從而為其推廣使用奠定了基礎(chǔ)，深度挖掘110KV電網(wǎng)供電方式潛力，以規(guī)避變電站全停的風(fēng)險，進(jìn)一步保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；并且拓展110kV手拉手接線模式自愈系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用，研究出的通用定值作為自愈系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中的創(chuàng)新點，極具有應(yīng)用參考價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)在特殊運(yùn)行方式時繼電保護(hù)的配合關(guān)系圖；

圖3為本發(fā)明一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)在特殊運(yùn)行方式下保護(hù)動作分析圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實施例。

如圖1所示，公開了一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)，該繼電保護(hù)配置系統(tǒng)包含：第一220KV主變電站110、第二220KV 主變電站120、第一110KV變電站130、第二110KV變電站140和第三110KV變電站150。第一220KV主變電站110、第二220KV主變電站120通過第一110KV出線160和第二110KV出線170電路連接。第一110KV變電站130、第二110KV變電站140和第三110KV變電站150的兩路110KV進(jìn)線分別對應(yīng)連接在第一110KV出線160和第二110KV出線170上。

第一220KV主變電站110電路連接第一110KV出線160處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器115，第二220KV主變電站120電路連接第一110KV出線160處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器125。第一220KV主變電站110電路連接第二110KV出線170處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器116，而第二220KV主變電站120電路連接第二110KV出線170處設(shè)有用于距離和零流保護(hù)的斷路器126。

第一110KV變電站130的兩路110KV進(jìn)線上分別設(shè)有過流和零流保護(hù)的斷路器133、137。第二110KV變電站140的兩路110KV進(jìn)線上分別設(shè)有過流和零流保護(hù)的斷路器143、147。第三110KV變電站150的兩路110KV進(jìn)線上分別設(shè)有過流和零流保護(hù)的斷路器153、157。

第一110KV變電站130與第一110KV出線160連接的110KV進(jìn)線的連接點的前后設(shè)有斷路器131和132；第一110KV變電站130與第二110KV出線170連接的110KV進(jìn)線的連接點的前后設(shè)有斷路器135和136。

第二110KV變電站140與第一110KV出線160連接的110KV進(jìn)線的連接點的前后設(shè)有斷路器141、142；第二110KV變電站140與第二110KV出線170連接的110KV進(jìn)線的連接點的前后設(shè)有斷路器145和146。

第三110KV變電站150與第一110KV出線160連接的110KV進(jìn)線的連接點的前后設(shè)有斷路器151和152；第三110KV變電站150與第二110KV出線170連接的110KV進(jìn)線的連接點的前后設(shè)有斷路器155和156。

第一220KV主變電站110包含：連接第一110KV出線160和第二110KV出線170的第一110K母線。第一110K母線包含電路連接的第一110K母線一段111和第一110K母線二段112，第一110K母線一段111和第一110K母線二段112之間設(shè)有分段斷路器117，第一110K母線上設(shè)有母線負(fù)荷。第一110K母線一段111上連接有將220KV降壓到110KV的第一主變電器113，第一主變電器113與第一110K母線一段111之間設(shè)有斷路器。第一110K母線二段112上連接有將220KV降壓到110KV的第一主變電器114，第一主變電器114與第一110K母線二段112之間設(shè)有斷路器。

第二220KV主變電站120包含：連接第一110KV出線160和第二110KV出線170的第二110K母線。第二110K母線包含電路連接的第二110K母線一段121和第二110K母線二段122，第二110K母線一段121和第二110K母線二段122之間設(shè)有分段斷路器127，第二110K母線上設(shè)有母線負(fù)荷。第二110K母線一段121上連接有將220KV降壓到110KV的第二主變電器123，第二主變電器123與第二110K母線一段121之間設(shè)有斷路器。第二110K母線二段122上連接有將220KV降壓到110KV的第二主變電器124，第二主變電器124與第二110K母線二段122之間設(shè)有斷路器。

第一110KV變電站130的母線分為兩段，兩段相互間通過分段斷路器134連接，第一110KV變電站130的兩路進(jìn)線分別連接其母線的兩段。

第二110KV變電站140的母線分為兩段，兩段相互間通過分段斷路器144連接，第二110KV變電站140的兩路進(jìn)線分別連接其母線的兩段。

第三110KV變電站150的母線分為兩段，兩段相互間通過分段斷路器154連接，第三110KV變電站150的的兩路進(jìn)線分別連接其母線的兩段。

如圖2并結(jié)合圖1所示，第二220KV主變電站的母線上還連接有若干用戶降壓變電器210。

如圖3所示，本發(fā)明還公開了一種基于110KV手拉手供電模式下的繼電保護(hù)配置系統(tǒng)的控制方法，該方法包含：

當(dāng)?shù)谝?10KV變電站、或第二110KV變電站、或第三110KV變電站或輸電線路上發(fā)生故障，則切斷該故障發(fā)生點所在的輸電線路兩端的斷路器。

當(dāng)?shù)谝?20KV主變電站或第二220KV主變電站的主變電器發(fā)生故障，則由未發(fā)生故障的220KV主變電站通過手拉手自愈系統(tǒng)向發(fā)生故障的220KV主變電站的母線負(fù)荷供電。

進(jìn)一步的，未發(fā)生故障的220KV主變電站的出線與110KV變電站時間配合，延時加一級差。

時間配合關(guān)系如式(1)：

其中：為串內(nèi)各110KV變電站出線的后備時限；為電源另外一側(cè)中壓母線負(fù)荷出線的后備時限；△t取0.3s。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。