[发明专利]一种面向区域电网的层次化保护控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统继电保护与安稳控制系统，特别是关于一种基于电网全景信息工作的面向区域电网的层次化保护控制系统。

背景技术

传统的电网保护方式通常是针对单个元件配置，利用被保护对象自身信息判别故障，通过双重化和相邻元件保护时间上的配合提高继电保护可靠性，动作正确率可以达到99.9%以上。然而，随着近些年电网互联的不断发展和新能源入网的不断推进，传统的面向单个元件配置的继电保护方式已经不能满足当前电网安全稳定的运行要求，具体表现在以下两个方面：1、仅靠元件自身信息进行判断、切除故障，不考虑电网整体运行状况，虽然保护按照配置正确动作却不能有效防止电网事故的蔓延，如近些年发生的几次大的停电事故。2、随着各种新能源的入网，电网的运行方式也呈现多样化，传统的按最大/最小运行方式整定的保护方法已很难满足电网复杂多变的运行要求。

电网智能化是电网建设发展的总体趋势，因此，可以利用智能变电站“全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化”的特点，对传统的继电保护方式和配置进行改进。例如IEC61850提出一种公共的通信标准，通过对各设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，从而实现系统的无缝连接。基于IEC61850标准的智能变电站，站内信息可实现共享集成，站间信息也可通过光纤网络无缝交换，利用这些共享信息或冗余信息提升电力系统的继电保护性能与安全稳定运行能力成为了当前电力行业继电保护发展的新方向。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种面向区域电网的层次化保护控制系统，该系统能够利用区域电网内智能变电站的共享信息，对区域电网实施更加快速、可靠的继电保护与安稳控制。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种面向区域电网的层次化保护控制系统，其特征在于：它包括就地级保护装置、站域保护控制系统和广域保护控制系统；所述就地级保护装置按照被保护对象配置；所述站域保护控制系统按照变电站配置或按照电压等级配置，设置于站控层的站域保护控制主机中，所述站域保护控制系统控制站域保护控制主机，一方面接入站内过程层网，收集全站信息，另一方面作为广域保护控制系统的子站接入广域通信网，与接入同一广域通信网中的广域保护控制系统以及其他站域保护控制系统进行数据交互，接收其他智能变电站信息，执行广域保护控制系统发出的指令；所述广域保护控制系统按照区域电网配置，设置于区域电网的广域保护控制主机中，所述广域保护控制系统控制广域保护控制主机接入广域通信网，一方面收集区域电网内各智能变电站信息，另一方面利用区域电网全景信息分析保护控制策略，向站域保护控制系统发送指令，协调和加速区域电网内就地级保护装置动作。

上述就地级保护装置包括主保护和后备保护，所述主保护无延时动作，所述后备保护按照事先设定的保护定值分段延时配合动作，并接受站域保护控制系统和广域保护控制系统发出的闭锁指令。

上述站域保护控制系统设置在110kV及以上电压等级智能变电站中，具备后备保护、冗余保护和失灵保护功能，以及备自投、低频低压减载控制功能。

上述广域保护控制系统设置在500kV智能变电站或地区调度中心处，具备广域故障定位、广域后备保护、保护定值自适应调整、低频低压减载、电网状态评估和安全预警功能。

上述站域保护控制系统从智能变电站过程层网接收的信息包括全站各间隔电压、电流数据，断路器状态信息、就地级保护启动、闭锁和出口动作信息；在站控层交互的信息包括保护设备告警和保护定值区；通过广域通信网与其他智能变电站交互的信息包括保护闭锁和重合闸命令信息，与广域保护控制系统交互的信息包括全站各间隔电压、电流相量值、断路器状态和保护定值。

上述广域通信网为SDH光纤环网。