[发明专利]一种变电站站域防孤岛保护与备自投一体化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站站域防孤岛保护与备自投一体化方法。

背景技术

随着负荷的增加以及大量的光伏电源接入变电站，变电站的运行可靠性越来越重要。光伏电源接入变电站后，一旦变电站主供电源断开，变电站处于孤岛状态时，光伏电站的存在将使变电站母线存在较高的残压，使得备自投装置运不能可靠动作，从而最终造成变电站全站停电事故。因此，如何迅速的在变电站侧检测出孤岛状态并切除光伏电站的并网开关，成为提高变电站供电可靠性的关键。

同时，传统的备自投设备都是基于同一电压等级而设计，只能在同一电压等级下实现备投功能，如果要同时实现高、中、低压侧的备自投功能，则必须在高、中、低压侧各自增加一台备自投装置，这样的做法不仅增加变电站的投资费用和管理难度，而且在即使配置多个备自投情况下还存在着一些特殊问题，比如高压进线断路器拒动、或者高压侧保护死区故障，都将导致原来的高压进线备自投方案备投失败，造成变电站全站停电事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种变电站站域防孤岛保护与备自投一体化方法，能够满足110kV变电站对于防孤岛和多级备自投的要求，还能够解决进线母线拒动、保护死区故障造成变电站全停问题，从而最大限度防止变电站全停。

一种变电站站域防孤岛保护与备自投一体化方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

(1)实时采集变电站高、中、低压侧的电气量信息和开关状态信息，结合备自投检修压板是否投入或退出，来识别变电站高、中、低压侧元件当前的运行状态；

(2)根据实际接线情况及现场运行需求，通过(备自投)装置功能压板，选择高、中、低压侧的备自投功能及防孤岛保护是否开放；通过(备自投)装置软件控制字设定高、中、低压侧备投方式，并与之前识别的高、中、低压侧元件的运行状态进行匹配，如果不匹配，发告警信号，(备自投)装置闭锁放电；当高、中、低压侧的备投功能及防孤岛保护功能全部开放，并且高、中、低压侧的备投方式与识别的状态全部匹配，则进行到下一步骤，否则，重复步骤(2)；

(3)检测备自投是否符合充电条件，即当高、中、低压侧的备自投功能及防孤岛保护功能全部开放，则需要三侧都符合充电条件才开始对装置充电，否则，重复步骤(3)；

(4)当备自投充电完成后，如果防孤岛保护功能压板投入，则先进入孤岛保护流程，否则直接进入步骤(5)即备自投启动逻辑判断流程；

(5)进入备自投启动逻辑判断，具体是首先判断高压侧母线是否失压，如果高压侧母线电压U<U_min，该U_min代表最小电压值，则判母线失压，直接进入步骤(6)中的改进高压侧进线备自投动作流程；

(6)当高压侧母线失压时，进入改进高压侧进线备自投逻辑流程，具体是首先判断高压故障地点，如果只是主供线路故障且能确认断路器断开，则通过合备供线路恢复供电即可；如果故障发生死区或者无法确认进线断路器是否断开，则通过先跳高压母联开关以及与主供线路连接同一母线的主变中、低压侧开关，把故障区域隔离之后，再合备用线路开关和中、低压侧母联开关，从而恢复变电站供电。

步骤(1)中所述的电气量信息包括：非母线元件的单电压和三相电流，母线元件的两组线电压信号；开关状态信息包括断路器的HWJ与KKJ信号；元件运行状态分为线路、母联和母线三类元件状态，其中，线路状态分为四种：检修、运行、可备投、和停运；母联状态分四种：运行、检修、可备投和停运；母线对应状态分三种：检修、运行和停运。

步骤(2)中的备自投软件控制字设置用于设定各侧的备投方式，其中高、中、低压侧备投软控制字设置原则一致。

步骤(2)中所述的对运行状态进行匹配具体是指检查所投入的功能与变电站所运行状态是否一致。

步骤(3)中所述充电条件具体包括：

1)高压侧进线备投的充电条件为:“高压备自投功能压板”在投入状态；高压备投软控制字为进线备投；母联开关在合位；两段母线均满足任一组线电压＞Uyy，该Uyy代表有压定值；还需要备投线路需同时满足以下条件：开关HWJ为分位；备投线路2电压>Uyy，该Uyy代表有压定值；对应检修压板在退出状态；对应的KKJ合后开入为0，当以上条件均为“和”的逻辑关系，即满足充电条件；