專(zhuān)利名稱(chēng)：區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電カ系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種應(yīng)用于區(qū)域電網(wǎng)集中式網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展以及變電站標(biāo)準(zhǔn)建模的推廣應(yīng)用，針對(duì)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)而不是針對(duì)具體的物理模型設(shè)置繼電保護(hù)成為了可能。在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)系統(tǒng)中借助高性能、相對(duì)獨(dú)立的通信系統(tǒng)可方便的獲得多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的信息，不僅能完成面向單個(gè)獨(dú)立電氣元件的差動(dòng)保護(hù)功能，還能實(shí)現(xiàn)面向由多個(gè)獨(dú)立電氣元件組成的區(qū)域的差動(dòng)保護(hù)功能，為電カ系統(tǒng)提供動(dòng)作速度快、靈敏度高、性能優(yōu)良的電流差動(dòng)保護(hù)。區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的常規(guī)模式是采集系統(tǒng)和跳閘處理功能就地化安裝，以集中式保護(hù)裝置做總的保護(hù)邏輯判斷處理。一臺(tái)集中式保護(hù)裝置內(nèi)必然包含多個(gè)差動(dòng)保護(hù)功能(每個(gè)差動(dòng)保護(hù)功能視為ー個(gè)邏輯子単元，后同)；理論上區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可以無(wú)限大，但是保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)處理能力是有限的，必須通過(guò)任務(wù)調(diào)度處理機(jī)制來(lái)保證保護(hù)的性能可以滿(mǎn)足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，以不降低保護(hù)性能的前提下解決區(qū)域電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大與硬件處理能力不能無(wú)限提高的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，將每個(gè)邏輯子單元的運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)先等級(jí)從低到高依次分為休眠、正常運(yùn)行、故障運(yùn)行、故障判別，該方法的步驟如下
(1)初始運(yùn)行時(shí)，各邏輯子単元均設(shè)為休眠狀態(tài)；
(2)采集各斷路器及相應(yīng)刀閘的位置和電流量信息，優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯單元根據(jù)采集信息判斷并設(shè)置各邏輯子単元所處運(yùn)行狀態(tài)，各邏輯子単元根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整頻率和計(jì)算任務(wù)；
(3)邏輯子単元內(nèi)部設(shè)有本単元的運(yùn)行優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯模塊，當(dāng)判斷出本単元的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)置狀態(tài)不一致時(shí)，直接調(diào)整設(shè)置狀態(tài)為實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)ー步的，所述休眠狀態(tài)表示本子単元目前沒(méi)有投入運(yùn)行，需要定時(shí)巡檢運(yùn)行信息；正常運(yùn)行狀態(tài)表示本子単元已經(jīng)在系統(tǒng)中運(yùn)行，需要以較高的頻率測(cè)量電流，判斷運(yùn)行狀態(tài)；故障運(yùn)行狀態(tài)表示本子単元已經(jīng)感受到故障，需要頻繁進(jìn)行故障計(jì)算；故障判別狀態(tài)表示為本區(qū)域內(nèi)距離故障點(diǎn)最近的子単元，其中一個(gè)判為區(qū)內(nèi)。進(jìn)ー步的，所述休眠狀態(tài)中需定時(shí)巡檢運(yùn)行信息包括相關(guān)斷路器、刀閘位置信息、電流ィ目息。進(jìn)ー步的，所述步驟(2)中運(yùn)行狀態(tài)的判斷過(guò)程為若邏輯子単元中所有的斷路器和刀閘均為分位且電流小于無(wú)流門(mén)檻，則繼續(xù)休眠，否則需要改變運(yùn)行狀態(tài)；若本子単元
3內(nèi)所有斷路器電流均沒(méi)有突變，則本子単元處于正常運(yùn)行狀態(tài)；若有突變則處于故障運(yùn)行狀態(tài)；所有處于故障運(yùn)行狀態(tài)的子単元內(nèi)電流突變量最大的斷路器所在的兩個(gè)邏輯子單元設(shè)為故障判別子單元。進(jìn)ー步的，處于故障運(yùn)行狀態(tài)的子単元經(jīng)過(guò)與同處于故障運(yùn)行狀態(tài)的其他子単元 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互后才能提高優(yōu)先等級(jí)到故障判別，且一次簡(jiǎn)單故障處于故障判別優(yōu)先級(jí)的子単元最多有兩個(gè)。進(jìn)ー步的，當(dāng)處于故障狀態(tài)且電流在設(shè)定時(shí)間不再發(fā)生突變，則此邏輯子単元狀態(tài)修改為正常運(yùn)行。進(jìn)ー步的，當(dāng)處于故障判別狀態(tài)的子単元判為區(qū)內(nèi)跳閘后，若閉鎖重合閘，則直接設(shè)為休眠狀態(tài)，否則設(shè)為故障運(yùn)行狀態(tài)，直到重合成功，電流穩(wěn)定和改為正常運(yùn)行狀態(tài)或者重合不成功設(shè)為休眠狀態(tài)。本發(fā)明的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，通過(guò)每個(gè)邏輯子単元自身的運(yùn)行狀態(tài)確定并實(shí)時(shí)調(diào)整本子単元的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)，保證故障點(diǎn)相關(guān)的邏輯子單元有足夠的運(yùn)行時(shí)間資源；無(wú)論系統(tǒng)規(guī)模有多大，可以通過(guò)限制大量占用時(shí)間資源的邏輯子単元的個(gè)數(shù)來(lái)降低對(duì)保護(hù)裝置運(yùn)行性能的要求；根據(jù)邏輯子単元自身的狀態(tài)是否有突變、突變大小排序等信息能夠?qū)崟r(shí)、靈活的調(diào)整運(yùn)行優(yōu)先級(jí)，具有強(qiáng)大的自適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。


圖I是實(shí)施例的220kV區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 圖2是邏輯子単元優(yōu)先級(jí)狀態(tài)變化示意圖。
具體實(shí)施例方式將每個(gè)子単元的運(yùn)行狀態(tài)分設(shè)多個(gè)優(yōu)先等級(jí)，從低到高依次為休眠、正常運(yùn)行、故障運(yùn)行、故障判別；休眠表示本子単元目前沒(méi)有投入運(yùn)行，僅需要定時(shí)(如10秒)巡檢運(yùn)行信息(如相關(guān)斷路器、刀閘位置信息、電流信息等)；正常運(yùn)行表示本子単元已經(jīng)在系統(tǒng)中運(yùn)行，需要以較高的頻率(如I秒)測(cè)量電流，判斷運(yùn)行狀態(tài)；故障運(yùn)行表示本子単元已經(jīng)感受到故障，需要頻繁(如IOms)進(jìn)行故障計(jì)算，解決發(fā)展性故障時(shí)故障點(diǎn)發(fā)展到本子単元保護(hù)范圍內(nèi)的情況；故障判別狀態(tài)表示為本區(qū)域內(nèi)距離故障點(diǎn)最近的子単元，其中有ー個(gè)必定判為區(qū)內(nèi)，需要用最高的頻率(如Γ2個(gè)采樣點(diǎn)間隔)實(shí)時(shí)計(jì)算，保證動(dòng)作時(shí)間。子単元處于不同優(yōu)先級(jí)狀態(tài)時(shí)具體執(zhí)行的計(jì)算內(nèi)容也不相同優(yōu)先級(jí)越高，子単元需要進(jìn)行的計(jì)算和邏輯處理越多，占有的時(shí)間也越多。裝置設(shè)置與各子単元無(wú)關(guān)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯單元用于所有邏輯子単元的優(yōu)先級(jí)初始設(shè)定，此單元的執(zhí)行頻率介于正常運(yùn)行和故障運(yùn)行之間(如50ms);初始狀態(tài)，各邏輯子單元設(shè)為休眠狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)判別子単元判斷本邏輯子単元在區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)中處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)將對(duì)應(yīng)邏輯子單元狀態(tài)改設(shè)為正常運(yùn)行；如判為故障狀態(tài)，則直接設(shè)為故障運(yùn)行狀態(tài)；
邏輯子単元內(nèi)部設(shè)有對(duì)于本單元的運(yùn)行優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯，當(dāng)判斷出本単元的狀態(tài)與當(dāng)前設(shè)定狀態(tài)不符時(shí)，直接調(diào)整設(shè)置狀態(tài)為實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)本子單元狀態(tài)，下一次運(yùn)行時(shí)按照修改后狀態(tài)進(jìn)行；當(dāng)優(yōu)先級(jí)狀態(tài)從高向低變化時(shí)可以直接變化；只有處于故障運(yùn)行狀態(tài)的子単元經(jīng)過(guò)與同處于故障運(yùn)行狀態(tài)的其他子單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互后才能提高優(yōu)先等級(jí)到故障判別，且一次簡(jiǎn)單故障處于故障判別優(yōu)先級(jí)的子単元最多有2個(gè)。區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法步驟如下
(1)初始運(yùn)行時(shí)，各邏輯子単元均設(shè)為休眠狀態(tài)；
(2)采集各斷路器及相應(yīng)刀閘的位置和電流量信息，優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯單元根據(jù)采集信息判斷并設(shè)置各邏輯子単元所處運(yùn)行狀態(tài)，各邏輯子単元根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整頻率和計(jì)算任務(wù)；
(3)邏輯子単元內(nèi)部設(shè)有本単元的運(yùn)行優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯模塊，當(dāng)判斷出本単元的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)置狀態(tài)不一致時(shí)，直接調(diào)整設(shè)置狀態(tài)為實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。下面結(jié)合附圖對(duì)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
圖I為一次系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)示意圖，可以分為5個(gè)邏輯子単元LI (含1DL、8DL做差動(dòng))、L2(2DL、9DL)、L3 (10DL、3DL)、BI (4DL、6DL、7DL)和 Ml (1DL、2DL、5DL、3DL、4DL);電流量的采集以各斷路器為采集點(diǎn)進(jìn)行；裝置初始運(yùn)行時(shí)5個(gè)子單元均為休眠狀態(tài)。優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯單元判斷各斷路器及相應(yīng)刀閘的位置和電流量信息確定各邏輯子單元是否處于運(yùn)行狀態(tài)。滿(mǎn)足以下條件的繼續(xù)休眠邏輯子単元中所有的斷路器和刀閘均為分位且電流小于無(wú)流門(mén)檻；否則需要改變運(yùn)行狀態(tài)。若本子単元內(nèi)所有斷路器電流均沒(méi)有突變則本子単元處于正常運(yùn)行狀態(tài)；若有突變則處于故障運(yùn)行狀態(tài)(此邏輯在優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯単元和各邏輯子単元中均進(jìn)行);
所有處于故障運(yùn)行狀態(tài)的子単元內(nèi)電流突變量最大的斷路器所在的兩個(gè)邏輯子單元設(shè)為故障判別子單元(本部分邏輯判斷僅當(dāng)子単元處于故障運(yùn)行狀態(tài)時(shí)才進(jìn)行)；
處于任何狀態(tài)的邏輯子單元除處于故障運(yùn)行狀態(tài)的以外只要滿(mǎn)足休眠條件(邏輯子單元中所有的斷路器和刀閘均為分位且電流小于無(wú)流門(mén)檻)均自動(dòng)修改自己的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)為休眠狀態(tài)；
當(dāng)處于故障狀態(tài)且電流長(zhǎng)時(shí)間(如7秒)不再發(fā)生突變，則此邏輯子單元狀態(tài)修改為正常運(yùn)行；
當(dāng)處于故障判別狀態(tài)的子単元判為區(qū)內(nèi)跳閘后，若閉鎖重合閘，則直接設(shè)為休眠狀態(tài)，否則設(shè)為故障運(yùn)行狀態(tài)，直到重合成功，電流穩(wěn)定后改為正常運(yùn)行狀態(tài)或者重合不成功設(shè)為休眠狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.ー種區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，將每個(gè)邏輯子単元的運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)先等級(jí)從低到高依次分為休眠、正常運(yùn)行、故障運(yùn)行、故障判別，該方法的步驟如下 (1)初始運(yùn)行時(shí)，各邏輯子単元均設(shè)為休眠狀態(tài)； (2)采集各斷路器及相應(yīng)刀閘的位置和電流量信息，優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯單元根據(jù)采集信息判斷并設(shè)置各邏輯子単元所處運(yùn)行狀態(tài)，各邏輯子単元根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整頻率和計(jì)算任務(wù)； (3)邏輯子単元內(nèi)部設(shè)有本単元的運(yùn)行優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯模塊，當(dāng)判斷出本単元的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)置狀態(tài)不一致時(shí)，直接調(diào)整設(shè)置狀態(tài)為實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述休眠狀態(tài)表示本子単元目前沒(méi)有投入運(yùn)行，需要定時(shí)巡檢運(yùn)行信息；正常運(yùn)行狀態(tài)表示本子単元已經(jīng)在系統(tǒng)中運(yùn)行，需要以較高的頻率測(cè)量電流，判斷運(yùn)行狀態(tài)；故障運(yùn)行狀態(tài)表示本子単元已經(jīng)感受到故障，需要頻繁進(jìn)行故障計(jì)算；故障判別狀態(tài)表示為本區(qū)域內(nèi)距離故障點(diǎn)最近的子単元，其中一個(gè)判為區(qū)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述休眠狀態(tài)中需定時(shí)巡檢運(yùn)行信息包括相關(guān)斷路器、刀閘位置信息、電流信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述步驟(2)中運(yùn)行狀態(tài)的判斷過(guò)程為若邏輯子単元中所有的斷路器和刀閘均為分位且電流小于無(wú)流門(mén)檻，則繼續(xù)休眠，否則需要改變運(yùn)行狀態(tài)；若本子単元內(nèi)所有斷路器電流均沒(méi)有突變，則本子単元處于正常運(yùn)行狀態(tài)；若有突變則處于故障運(yùn)行狀態(tài)；所有處于故障運(yùn)行狀態(tài)的子単元內(nèi)電流突變量最大的斷路器所在的兩個(gè)邏輯子單元設(shè)為故障判別子單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，處于故障運(yùn)行狀態(tài)的子単元經(jīng)過(guò)與同處于故障運(yùn)行狀態(tài)的其他子單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互后才能提高優(yōu)先等級(jí)到故障判別，且一次簡(jiǎn)單故障處于故障判別優(yōu)先級(jí)的子単元最多有兩個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于當(dāng)處于故障狀態(tài)且電流在設(shè)定時(shí)間不再發(fā)生突變，則此邏輯子単元狀態(tài)修改為正常運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于當(dāng)處于故障判別狀態(tài)的子単元判為區(qū)內(nèi)跳閘后，若閉鎖重合閘，則直接設(shè)為休眠狀態(tài)，否則設(shè)為故障運(yùn)行狀態(tài)，直到重合成功，電流穩(wěn)定和改為正常運(yùn)行狀態(tài)或者重合不成功設(shè)為休眠狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方法，將每個(gè)邏輯子單元的運(yùn)行狀態(tài)分為休眠、正常運(yùn)行、故障運(yùn)行、故障判別，初始運(yùn)行時(shí)，各邏輯子單元均設(shè)為休眠狀態(tài)；采集各斷路器及相應(yīng)刀閘的位置和電流量信息，根據(jù)采集信息判斷并設(shè)置各邏輯子單元所處運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整頻率和計(jì)算任務(wù)；運(yùn)行優(yōu)先級(jí)狀態(tài)判別邏輯模塊判斷出本單元的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)置狀態(tài)不一致時(shí)，直接調(diào)整設(shè)置狀態(tài)為實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。本方法通過(guò)每個(gè)邏輯子單元自身的運(yùn)行狀態(tài)確定并實(shí)時(shí)調(diào)整本子單元的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)，保證故障點(diǎn)相關(guān)的邏輯子單元有足夠的運(yùn)行時(shí)間資源；可通過(guò)限制大量占用時(shí)間資源的邏輯子單元的個(gè)數(shù)來(lái)降低對(duì)保護(hù)裝置運(yùn)行性能的要求。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102916490SQ20111044439
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者胡葉賓, 倪傳坤, 楊恢宏, 王智勇, 張新萍, 鄧茂軍, 姚東曉, 王莉, 陶冶, 趙曉鐸 申請(qǐng)人:許繼集團(tuán)有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司