[发明专利]适用于电力系统多端辐射网络的通道配置与保护方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置与保护方案，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展，使用户对供电的需求量大量增加。由于供电半径和供电走廊等的限制，为了节省设备投资，保证供电，就近T接引出线路或降压变压器，在35kV、110kV系统中越来越多见，导致了许多三端甚至四端线路。这些线路长的几十千米，最短的为几百米。这种现状，使得传统的中低压保护在满足继电保护四性的配置产生了较大困难。现有中(低)压系统继电保护的配置，在有两个及以上用户的T接供电线路上，既要保证全线速动，又要兼顾继电保护选择性，提高用户的供电可靠性，有着较大难度。因此有必要进一步研究中低压辐射网络的继电保护配置方案，加强保护的四性要求。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置与保护方案，避免了此前多端辐射网络中，仅在电源侧配置距离保护，不能快速切除输电线路故障的问题；同时避免了由于距离保护的保护范围难以控制，有可能错误切除区外故障的问题，提高了中低压输电系统多端辐射网络中供电可靠性。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征在于：电源侧设置线路保护装置作为主机，各个分支线路负荷侧安装线路保护装置作为子机，形成一主机、多子机配置；主机配置多个通道，每个通道对应一个子机；子机配置单个通道。

前述的一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征是：所述通道包括光纤通道、载波通道。

前述的一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征是：所述光纤通道使用光电转换模块，当通讯距离超过40km时，利用同步数字体系进行远距离变电站间通讯。

前述的一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征是：所述主机、子机间传输状态量采用GOOSE协议，采用基于发布/订阅通信机制；正常通讯过程中，采用心跳报文监视通道状态，当超过2次心跳报文丢失时，判别为通道异常。

一种基于上述任一适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案的保护方案，其特征是：包括以下保护功能：

1)单向闭锁式纵联保护：主机和子机通过纵联通道进行连接，利用子机和主机的正方向元件、反方向元件的配合形成纵联保护，纵联保护中仅由子机向主机单方向发出闭锁信号，完成输电线路的快速保护；

2)基于过流的闭锁式母线速切保护：负荷侧利用子机采集输电线路电流电压模拟量及变压器保护动作信号，通过子机的过流保护元件及线路、变压器保护的动作信号来判断故障是否在母线，实现基于过流的闭锁式母线故障快速切除保护；

3)距离保护Ⅱ段加速功能：子机、主机通过纵联通道进行连接，当子机的反方向元件动作后，判定为故障点不在线路上，此时子机向主机发送信号，允许主机的距离Ⅱ段加速动作。

前述的一种适用于电力系统多端辐射网络的保护方案，其特征是：所述单向闭锁式纵联保护，包括步骤：

1)在主机和从机中分别设置正方向元件、反方向元件和启动元件：通过这三个元件的配合进行故障范围的识别、跳闸逻辑判别以及发信逻辑判别；

2)当主机的正方向元件动作，判别为正方向故障，主机具备跳闸和收回发信的条件；当子机的反方向元件动作，判别为反方向故障时，子机发出闭锁信号；

3)当发生输电线路区内短路故障时，子机保护启动时立刻向主机发闭锁信号；主机收到闭锁信号持续一段时间后，被主机的正方向元件保持，如果同时没有主机的反方向元件动作，主机就驱动跳闸逻辑，同时闭锁发信；跳闸逻辑被驱动后，主机若没有收到子机发来的闭锁信号，主机的纵联保护跳闸；

4)当发生输电线路区外短路故障时，若收到任意一个子机的闭锁信号时，主机的纵联保护不跳闸。

前述的一种适用于电力系统多端辐射网络的保护方案，其特征是：所述正方向故障为故障电流由母线流向线路，故障电流由线路流向母线为反方向故障。

前述的一种适用于电力系统多端辐射网络的保护方案，其特征是：所述基于过流的闭锁式母线速切保护，包括步骤：

1)负荷侧利用子机采集输电线路电流电压模拟量，用于实现子机的过流保护；

2)子机的过流保护接收线路或变压器保护装置的闭锁信号，当线路、变压器保护装置的过流启动元件启动时，表示故障范围在母线以外；此时线路、变压器保护输出专用闭锁信号给子机的过流保护；