[发明专利]一种基于电网综合信息的保护控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于电网综合信息的保护控制系统，其特征在于，该系统由一个主站和若干个子站组成，主站和子站之间通过网络进行通信；

所述子站放置在被保护的电网区域的变电站、发电厂，子站包括数据采集单元和控制执行单元，所述数据采集单元利用高精度的GPS卫星同步时钟实现对电网电压、电流以及状态量的同步测量，并计算电网电压、电流的幅值、相位、频率信息，通过网络将所计算的电网电压、电流的幅值、相位和频率信息以及测量到的状态量数据连同计算时刻的GPS时间信息传送到主站；所述控制执行单元接收并执行主站发送的控制命令，并把执行的结果通过网络反馈给主站；

所述主站包括控制服务器、文件服务器，所述文件服务器通过接口与控制服务器相连，控制服务器实时收集子站上送的信息数据，根据子站上送的信息数据进行计算和分析以判断被保护的电网是否发生了异常和故障，进而根据判断的结果和电网的综合信息生成相应的控制命令，通过网络下达给相应的子站；文件服务器实时存储控制服务器收集到的数据，并记录存储控制服务器下达给子站的各种命令和控制服务器的发出的其他信息，以备日后查询分析；

对于线路保护，控制服务器采用传统的差动保护技术进行故障判定，对于具有分支的线路，将距离系统电源最近的分支的一端作为差动保护的一侧，将其它分支的电流做相量和计算后作为差动保护的另外一侧，将两侧电流的相量和的幅值作为差动电流，将两侧电流相量差的幅值作为制动电流，采用比率制动特性进行判定。

2.根据权利要求1所述的保护控制系统，其特征在于：

在线路保护中，首先判断线路各侧的电流突变量元件是否启动，如果没有启动说明没有故障，如果突变量元件启动，开放差动保护；

当发生电流互感器断线时，根据控制字的设置来决定是否闭锁差动保护。

3.根据权利要求1所述的保护控制系统，其特征在于：

当电网中某条线路因过负荷或者故障导致该线路退出运行，所述主站控制服务器自动提高同一功率断面的过负荷电流定值和时间定值，从而避免连锁跳闸事故。

4.根据权利要求1所述的保护控制系统，其特征在于：

当电力系统发生频率低于预定值或者电压低于预定值时，切除部分负荷以防止电压崩溃和频率崩溃，所述主站控制服务器根据获得的整个电网各个节点的电压、电流、频率以及开关量的状态信息，按照预先设定的策略选择最优的切负荷方式。

5.根据权利要求4所述的保护控制系统，其特征在于：

当系统电压低于预定值时，启动低压减载，选择电压最低的母线，然后在该母线上切除负荷级别最低的线路；

重新核算电网内所有母线的频率和电压，再次选择电压最低的母线，切除该母线上负荷级别最低的线路；

重复以上步骤，直到系统电压恢复到允许范围。

6.根据权利要求4所述的保护控制系统，其特征在于：

当系统频率低于预定值时，启动低频减载，选择频率最低的母线，然后在该母线上切除负荷级别最低的线路；

重新核算电网内所有母线的频率和电压，再次选择频率最低的母线，切除该母线上负荷级别最低的线路；

重复以上步骤，直到系统频率恢复到允许范围。

7.根据权利要求1所述的保护控制系统，其特征在于：

当所述主站控制服务器检测并判断到线路发生故障时，通过网络向相应的子站控制执行单元发跳闸令跳开故障线路各侧断路器，经过设定延时后，如果故障线路还有电流，则认为该断路器失灵，则通过网络向相应子站控制执行单元发跳闸令跳开该故障线路上一级的断路器，避免事故的进一步扩大。