一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)及其方法，包括分布式采樣接口及處理模塊，自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊，具備按照采集的分散化故障判斷條件和組合邏輯的基于分布式故障識別的母線速動保護模塊，實現(xiàn)變電站中低壓側(cè)母線故障快速切除的功能的自適應(yīng)分析判斷故障區(qū)域和故障類型，具備各類信息上傳和母線故障快速切除出口控制功能的站控層MMS服務(wù)及其接口模塊和自適應(yīng)出口控制模塊。本發(fā)明可用于智能變電站內(nèi)，實現(xiàn)獨立的中低壓側(cè)母線區(qū)內(nèi)外各類故障的快速保護，實現(xiàn)了變電站內(nèi)中低壓側(cè)母線故障的快速可靠切除，減少了設(shè)備損壞事故和故障影響范圍，完善了變電站內(nèi)中低壓快速保護配置，有效提高了變電站系統(tǒng)運行的可靠性。
【專利說明】一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)及其方法，屬于電力系統(tǒng)智能變電站【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對于一般的IlOkV及以下終端變電站而言，主變高壓進線、35kV、10kV出線部分均設(shè)有獨立的保護，因此對于主變高壓側(cè)以外部分、35kV、10kV出線部分配置的保護動作定值一般在0.5^1.2秒之間，這部分的動作定值基本可滿足外部的故障切除要求，且在故障切除或消失后，一次設(shè)備均可恢復(fù)正常運行。
[0003]但站內(nèi)由于出線間隔多，延伸至每個間隔，中低壓母線的總長度仍相對較長、且連接部件較多，由于絕緣擊穿、局部放電、絕緣子過熱老化等原因，出現(xiàn)故障的概率仍存在，特別是多年運行的中低壓母線發(fā)生故障的風(fēng)險較大。一旦母線短路故障發(fā)生，故障電流高達8000A以上，故障時產(chǎn)生的電磁應(yīng)力和過熱導(dǎo)致的一系列問題，對母線及開關(guān)柜設(shè)備損毀嚴重。
[0004]針對主變中低側(cè)母線故障的常規(guī)解決方案是利用相應(yīng)的后備保護動作切除，但后備保護是按逐級配合原則設(shè)置，一般定值在0.8^2.0秒之間，該保護的故障動作時間長，雖能切除故障，大電流導(dǎo)致的母線嚴重變形、設(shè)備燒毀、絕緣擊穿或下降、或保護CT等故障問題造成的損失往往難以挽回，甚至可能導(dǎo)致開關(guān)柜設(shè)備無法繼續(xù)使用，恢復(fù)供電可靠的時間周期、和停電的時間均較大。
[0005]對于主變開關(guān)死區(qū)故障或者分段死區(qū)故障，可能沒有故障電流穿越低壓側(cè)CT，低后備難以檢測到故障電流而啟動動作，使得故障難以切除，此時只有依靠高后備保護檢測到的故障電流動作切除；而高后備設(shè)計為低后備保護的后備保護，切除死區(qū)故障的時間更長，一般為1.5~2秒。在這樣情況`下，即使故障被切除，造成的故障或留下更多的缺陷隱患更多，恢復(fù)供電前，必須仔細完成各項試驗，否則會存在較大運行風(fēng)險。
[0006]因此，需要設(shè)計一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，智能識別站內(nèi)普通母線故障、主變中低開關(guān)死區(qū)故障、分段開關(guān)死區(qū)故障等各類母線故障類型，實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地動作跳閘切除故障，保障站內(nèi)一次設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)及其方法，完善智能變電站內(nèi)中低壓快速保護配置，實現(xiàn)智能變電站內(nèi)中低壓側(cè)母線故障的快速可靠切除，減少設(shè)備損壞和故障影響范圍，提高變電站系統(tǒng)運行的可靠性。
[0008]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，包括
分布式采樣接口及處理模塊:具備可直接接收常規(guī)模擬量信號的接口和接收合并單元裝置的數(shù)字SV采樣值輸出的光纖接口，分布式完成主變壓器各側(cè)保護測量電壓電流數(shù)據(jù)的同步輸入采集，以及變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷的功能；
自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊:通過雙絞線以太網(wǎng)和專用光纖GOOSE網(wǎng)，對變電站內(nèi)的低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔以及主變中低壓側(cè)開關(guān)間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障的GOOSE信號進行接收與處理；
基于分布式故障識別的母線速動保護模塊:根據(jù)前級分布式采集的保護電量信息、低壓出線/電容器/分段保護啟動、裝置故障和開關(guān)位置等信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和其它條件組合邏輯，自適應(yīng)分析故障，綜合判斷故障區(qū)域是否為中低壓母線區(qū)內(nèi)故障以及故障的類型，并執(zhí)行相應(yīng)的母線故障保護邏輯，實現(xiàn)變電站中低壓側(cè)母線故障的快速切除；
站控層MMS服務(wù)及其接口模塊:提供基于IEC 61850的MMS服務(wù)，實現(xiàn)遙測信號、遙信信號、保護啟動信號、母線故障信號、保護動作出口信號至站內(nèi)后臺及監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳服務(wù)；
自適應(yīng)出口控制模塊:提供基于常規(guī)開關(guān)量輸出和基于IEC 61850G00SE服務(wù)的開出，并支持混合應(yīng)用，實現(xiàn)各類應(yīng)用場合下的保護動作跳閘出口功能。
[0009]所述分布式采樣接口及處理模塊和自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端均與母線速動保護模塊的輸入端相連接，所述母線速動保護模塊的輸出端分別連接自適應(yīng)出口控制模塊和站控層MMS服務(wù)及其接口模塊的輸入端。
[0010]前述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述分布式采樣接口及處理模塊，具備常規(guī)模擬量信號和數(shù)字式光纖采樣接口，根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需要，接收設(shè)備所需的電壓電流量，完成主變壓器各側(cè)保護測量數(shù)據(jù)的同步輸入采集解析或者變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷采集功能。
[0011]前述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述遙信數(shù)據(jù)采集模塊，包含以太網(wǎng)采集模塊，直接接入站控層網(wǎng)絡(luò)交換機，采集母線故障分析所需的低壓出線/電容器/分段間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障、開關(guān)位置信號。
[0012]前述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述遙信數(shù)據(jù)采集模塊，包含光纖GOOSE采集模塊，直接接入過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)交換機，采集主變中低壓側(cè)開關(guān)位置、主變后備保護啟動/保護動作信號。
[0013]前述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述基于分布式故障識別的母線速動保護模塊，包含區(qū)內(nèi)外故障分析模塊:根據(jù)前級采集的保護電量信息以及低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔保護啟動和裝置故障信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，分析判斷系統(tǒng)故障是否為主變中低壓側(cè)母線上的區(qū)內(nèi)故障。
[0014]前述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述基于分布式故障識別的母線速動保護模塊，包含邏輯判別及保護控制模塊:當(dāng)故障為母線區(qū)外故障時，母線速動保護邏輯功能放電并閉鎖保護出口 ；當(dāng)故障為母線區(qū)內(nèi)故障時，根據(jù)低壓分段的保護啟動、動作信號，低壓出線/電容器啟動信號，低后備電流保護啟動信號以及分段開關(guān)、低側(cè)主變開關(guān)的分合位信號的組合邏輯，判斷區(qū)分故障類型為母線故障、分段失靈死區(qū)故障或者為低側(cè)開關(guān)失靈死區(qū)故障，并執(zhí)行相應(yīng)的保護，快速切除相應(yīng)故障節(jié)點，實現(xiàn)中低側(cè)母線速動保護功能。
[0015]前述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述站控層MMS服務(wù)及其接口模塊，提供基于IEC 61850的MMS服務(wù)，實現(xiàn)遙測信號、遙信信號、保護啟動信號、母線故障信號、保護動作出口信號至站內(nèi)后臺及監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳服務(wù)。
[0016]前述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述自適應(yīng)出口控制模塊，提供基于常規(guī)繼電器的開關(guān)量輸出或基于光纖以太網(wǎng)GOOSE服務(wù)的開出，實現(xiàn)保護動作基于不同模式的跳閘出口控制功能，滿足各類場景下的應(yīng)用需求。
[0017]一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護方法，其方法步驟包括如下:
(1)分布式采樣接口及處理步驟；通過接收常規(guī)模擬量信號的接口和接收合并單元裝置傳送來的數(shù)字SV采樣值信號的光纖接口，分布式完成主變壓器各側(cè)保護測量電壓電流數(shù)據(jù)的同步輸入采集以及變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷的采集；
(2)自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集步驟；通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和專用GOOSE網(wǎng)絡(luò)，對變電站內(nèi)的低壓出線間隔、電容器間隔、分段間隔以及主變中低壓側(cè)開關(guān)間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障的GOOSE信號進行接收與處理；
(3)基于分布式故障識別的母線速動保護步驟；根據(jù)步驟(I)和步驟(2)采集的信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，自適應(yīng)分析故障，綜合判斷故障區(qū)域是否為中低壓母線區(qū)內(nèi)故障以及故障的類型，并執(zhí)行相應(yīng)的母線故障保護邏輯，實現(xiàn)變電站中低壓側(cè)母線故障的快速切除；
(4)信號上傳步驟；基于IEC61850的MMS服務(wù)，通過站控層MMS服務(wù)及其接口模塊實現(xiàn)步驟(3)的遙測信號、遙信信號、保護啟動信號、母線故障信號、保護動作出口信號至站內(nèi)后臺及監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳服務(wù)；
(5)自適應(yīng)出口控制步驟；根據(jù)步驟(3)的輸出信息，通過基于常規(guī)開關(guān)量輸出和基于IEC 61850 GOOSE服務(wù)的開出，對各類應(yīng)用場景下的保護動作跳閘出口的控制。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，可用于智能變電站內(nèi)母線中低側(cè)母線故障的快速切除，實現(xiàn)獨立的中低壓側(cè)母線區(qū)內(nèi)外各類故障的快速保護，是變電站中低側(cè)后備保護的有益補充，減少了設(shè)備損壞事故和故障影響范圍，完善了變電站內(nèi)中低壓快速保護配置，有效提高了變電站系統(tǒng)運行的可靠性。本發(fā)明為目前智能變電站中低側(cè)母線故障時故障切除時間長，嚴重危及設(shè)備運行安全及人身安全的問題提供了 一種便捷有效的解決方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)方案、技術(shù)特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0021]圖1是本發(fā)明智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)圖。該智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，包括:
分布式采樣接口及處理模塊:通過常規(guī)模擬量接口和數(shù)字式光纖采樣接口，根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需要，接收設(shè)備所需的電壓電流量，完成主變壓器各側(cè)保護測量數(shù)據(jù)的同步輸入采集解析或者變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷采集功能； 自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊:通過雙絞線以太網(wǎng)和專用光纖GOOSE網(wǎng)，對變電站內(nèi)的低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔以及主變中低壓側(cè)開關(guān)間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障的GOOSE信號進行接收與處理；
母線區(qū)內(nèi)外故障分析模塊:根據(jù)前級采集的保護電量信息以及低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔保護啟動和裝置故障信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，分析判斷系統(tǒng)故障是否為主變中低壓側(cè)母線上的區(qū)內(nèi)故障；
母線故障邏輯判別及保護控制模塊:當(dāng)故障為母線區(qū)外故障時，母線速動保護邏輯功能放電并閉鎖保護出口 ；當(dāng)故障為母線區(qū)內(nèi)故障時，根據(jù)低壓分段的保護啟動、動作信號，低壓出線/電容器啟動信號，低后備電流保護啟動信號以及分段開關(guān)、低側(cè)主變開關(guān)的分合位信號的組合邏輯，判斷區(qū)分故障類型為母線故障、分段失靈死區(qū)故障或者為低側(cè)開關(guān)失靈死區(qū)故障，并執(zhí)行相應(yīng)的保護，快速切除相應(yīng)故障節(jié)點，實現(xiàn)中低側(cè)母線速動保護功倉泛;
站控層MMS服務(wù)及其接口模塊:提供基于IEC 61850的MMS服務(wù)，實現(xiàn)遙測信號、遙信信號、保護啟動信號、母線故障信號、保護動作出口信號至站內(nèi)后臺及監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳服務(wù)；
自適應(yīng)出口控制模塊:通過基于常規(guī)繼電器的開關(guān)量輸出或基于光纖以太網(wǎng)的GOOSE開出服務(wù)，實現(xiàn)保護動作基于不同模式的跳閘出口控制功能，滿足各類場景下的應(yīng)用需求。
[0022]上述分布式采樣接口及處理模塊和自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端均與母線速動保護模塊的輸入端相連接，所述母線速動保護模塊的輸出端分別連接自適應(yīng)出口控制模塊和站控層MMS服務(wù)及其接口模塊的輸入端。
[0023]本實施例中，該自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊包含以太網(wǎng)采集模塊和光纖GOOSE采集模塊；通過光纖GOOSE采集模塊，直接接入過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)交換機，采集主變中低壓側(cè)開關(guān)位置、主變后備保護啟動/保護動作信號。并以太網(wǎng)采集模塊直接接入站控層網(wǎng)絡(luò)交換機，采集母線故障分析所需的低壓出線/電容器/分段間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障、開關(guān)位置信號。
[0024]上述分布式采樣接口及處理模塊，具備常規(guī)模擬量信號和數(shù)字式光纖采樣接口，根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需要，接收設(shè)備所需的電壓電流量，完成主變壓器各側(cè)保護測量數(shù)據(jù)的同步輸入采集解析或者變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷采集功能?；诜植际焦收献R別的母線速動保護模塊，包含區(qū)內(nèi)外故障分析模塊:根據(jù)前級采集的保護電量信息以及低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔保護啟動和裝置故障信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，分析判斷系統(tǒng)故障是否為主變中低壓側(cè)母線上的區(qū)內(nèi)故障。
[0025]所述基于分布式故障識別的母線速動保護模塊，包含邏輯判別及保護控制模塊:當(dāng)故障為母線區(qū)外故障時，母線速動保護邏輯功能放電并閉鎖保護出口 ；當(dāng)故障為母線區(qū)內(nèi)故障時，根據(jù)低壓分段的保護啟動、動作信號，低壓出線/電容器啟動信號，低后備電流保護啟動信號以及分段開關(guān)、低側(cè)主變開關(guān)的分合位信號的組合邏輯，判斷區(qū)分故障類型為母線故障、分段失靈死區(qū)故障或者為低側(cè)開關(guān)失靈死區(qū)故障，并執(zhí)行相應(yīng)的保護，快速切除相應(yīng)故障節(jié)點，實現(xiàn)中低側(cè)母線速動保護功能。
[0026]值得注意的是根據(jù)上述系統(tǒng)，本實施例提供了一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護方法，其方法步驟包括如下: (I)分布式采樣接口及處理步驟；根據(jù)分布式采樣接口及處理模塊中的接收常規(guī)模擬量信號的接口和接收合并單元裝置傳送來的數(shù)字SV采樣值信號的光纖接口，分布式完成主變壓器各側(cè)保護測量電壓電流數(shù)據(jù)的同步輸入采集以及變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷的米集。
[0027](2)自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集步驟；通過自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊利用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和專用GOOSE網(wǎng)絡(luò)，對變電站內(nèi)的低壓出線間隔、電容器間隔、分段間隔以及主變中低壓側(cè)開關(guān)間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障的GOOSE信號進行接收與處理。
[0028]本發(fā)明通過以太網(wǎng)采集模塊采集母線故障分析所需的低壓出線/電容器/分段間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障、開關(guān)位置信號，通過光纖GOOSE采集模塊采集主變中低壓側(cè)開關(guān)位置、主變后備保護啟動/保護動作信號；以太網(wǎng)采集模塊直接接入站控層網(wǎng)絡(luò)交換機；所述光纖GOOSE采集模塊直接接入過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)交換機。
[0029](3)基于分布式故障識別的母線速動保護步驟；根據(jù)步驟(I)和步驟(2)采集保護電量信息以及低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔保護啟動和裝置故障信息，基于分布式故障識別的母線速動保護模塊按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，自適應(yīng)分析故障，分析判斷系統(tǒng)故障是否為主變中低壓側(cè)母線上的區(qū)內(nèi)故障，綜合判斷故障區(qū)域是否為中低壓母線區(qū)內(nèi)故障以及故障的類型，并執(zhí)行相應(yīng)的母線故障保護邏輯，實現(xiàn)變電站中低壓側(cè)母線故障的快速切除；
根據(jù)前級采集的，通過區(qū)內(nèi)外故障分析模塊按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏
輯，
(4)信號上傳步驟；基于IEC61850的麗S服務(wù)，通過站控層麗S服務(wù)及其接口模塊實現(xiàn)步驟(3)的遙測信號、遙信信號、保護啟動信號、母線故障信號、保護動作出口信號至站內(nèi)后臺及監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳服務(wù)；
(5)自適應(yīng)出口控制步驟；根據(jù)步驟(3)的輸出信息，通過自適應(yīng)出口控制模塊的基于常規(guī)開關(guān)量輸出和基于IEC 61850 GOOSE服務(wù)的開出，控制各類應(yīng)用場景下的保護動作跳閘出口。
[0030]本發(fā)明通過分布式采樣接口及處理模塊和自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊，具備分布式采集站內(nèi)保護所需的保護電量、遙信信息的功能；基于分布式故障識別的母線速動保護模塊，具備按照采集的分散化故障判斷條件和組合邏輯，自適應(yīng)分析判斷故障區(qū)域和故障類型，實現(xiàn)變電站中低壓側(cè)母線故障快速切除的功能；站控層麗S服務(wù)及其接口模塊和自適應(yīng)出口控制模塊，具備基于IEC 61850的系統(tǒng)各類信息上傳和母線故障快速切除出口控制功能。
[0031]本發(fā)明可用于智能變電站內(nèi)，實現(xiàn)獨立的中低壓側(cè)母線區(qū)內(nèi)外各類故障的快速保護，實現(xiàn)了變電站內(nèi)中低壓側(cè)母線故障的快速可靠切除，減少了設(shè)備損壞事故和故障影響范圍，完善了變電站內(nèi)中低壓快速保護配置，有效提高了變電站系統(tǒng)運行的可靠性。
[0032]上述實施例不以任何形式限定本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:其包括: 分布式采樣接口及處理模塊；用于分布式完成主變壓器各側(cè)保護測量電壓電流數(shù)據(jù)的同步輸入采集以及變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷的采集； 自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊；通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和專用GOOSE網(wǎng)絡(luò)，對變電站內(nèi)的低壓出線間隔、電容器間隔、分段間隔以及主變中低壓側(cè)開關(guān)間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障的GOOSE信號進行接收與處理； 基于分布式故障識別的母線速動保護模塊；根據(jù)前級分布式采樣接口及處理模塊采集的信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，自適應(yīng)分析故障，綜合判斷故障區(qū)域是否為中低壓母線區(qū)內(nèi)故障以及故障的類型，并執(zhí)行相應(yīng)的母線故障保護邏輯，實現(xiàn)變電站中低壓側(cè)母線故障的快速切除； 站控層MMS服務(wù)及其接口模塊；用于提供基于IEC 61850的MMS服務(wù)，實現(xiàn)遙測信號、遙信信號、保護啟動信號、母線故障信號、保護動作出口信號至站內(nèi)后臺及監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳服務(wù)； 自適應(yīng)出口控制模塊；用于提供基于常規(guī)開關(guān)量輸出和基于IEC 61850 GOOSE服務(wù)的開出，實現(xiàn)各類應(yīng)用場景下的保護動作跳閘出口 ； 所述分布式采樣接口及處理模塊和自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端均與母線速動保護模塊的輸入端相連接，所述母線速動保護模塊的輸出端分別連接自適應(yīng)出口控制模塊和站控層MMS服務(wù)及其接口模塊的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述分布式采樣接口及處理模塊采集的信息為保護電量信息、低壓出線/電容器/分段保護啟動、裝置故障和開關(guān)位置的信息；所述分布式采樣接口及處理模塊設(shè)置有可直接接收常規(guī)模擬量信號的接口和接收合并單元裝置傳送來的數(shù)字SV采樣值信號的光纖接口，根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需要，接收設(shè)備所需的電壓電流量，完成主變壓器各側(cè)保護測量數(shù)據(jù)的同步輸入采集解析或者變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述遙信數(shù)據(jù)采集模塊，包含用于采集母線故障分析所需的低壓出線/電容器/分段間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障、開關(guān)位置信號的以太網(wǎng)采集模塊，所述以太網(wǎng)采集模塊直接接入站控層網(wǎng)絡(luò)交換機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集模塊，包含用于采集主變中低壓側(cè)開關(guān)位置、主變后備保護啟動/保護動作信號的光纖GOOSE采集模塊，所述光纖GOOSE采集模塊直接接入過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)交換機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述基于分布式故障識別的母線速動保護模塊包括:區(qū)內(nèi)外故障分析模塊，根據(jù)前級采集的保護電量信息以及低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔保護啟動和裝置故障信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，分析判斷系統(tǒng)故障是否為主變中低壓側(cè)母線上的區(qū)內(nèi)故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:所述基于分布式故障識別的母線速動保護模塊包含邏輯判別及保護控制模塊:當(dāng)故障為母線區(qū)外故障時，母線速動保護模塊的邏輯功能放電并閉鎖保護出口 ；當(dāng)故障為母線區(qū)內(nèi)故障時，根據(jù)低壓分段的保護啟動、動作信號，低壓出線/電容器啟動信號，低后備電流保護啟動信號以及分段開關(guān)、低側(cè)主變開關(guān)的分合位信號的組合邏輯，判斷區(qū)分故障類型為母線故障、分段失靈死區(qū)故障或者為低側(cè)開關(guān)失靈死區(qū)故障，并執(zhí)行相應(yīng)的保護，快速切除相應(yīng)故障節(jié)點，實現(xiàn)中低側(cè)母線速動保護。
7.一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護系統(tǒng)，其特征在于:其方法步驟包括如下: (1)分布式采樣接口及處理步驟；通過接收常規(guī)模擬量信號的接口和接收合并單元裝置傳送來的數(shù)字SV采樣值信號的光纖接口，分布式完成主變壓器各側(cè)保護測量電壓電流數(shù)據(jù)的同步輸入采集以及變電站中低壓側(cè)各出線線路負荷的采集； (2)自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集步驟；通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和專用GOOSE網(wǎng)絡(luò)，對變電站內(nèi)的低壓出線間隔、電容器間隔、分段間隔以及主變中低壓側(cè)開關(guān)間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障的GOOSE信號進行接收與處理； (3)基于分布式故障識別的母線速動保護步驟；根據(jù)步驟(1)和步驟(2)采集的信息，按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和其它條件組合邏輯，自適應(yīng)分析故障，綜合判斷故障區(qū)域是否為中低壓母線區(qū)內(nèi)故障以及故障的類型，并執(zhí)行相應(yīng)的母線故障保護邏輯，實現(xiàn)變電站中低壓側(cè)母線故障的快速切除； (4)信號上傳步驟；基于IEC61850的MMS服務(wù)，通過站控層MMS服務(wù)及其接口模塊實現(xiàn)步驟(3)的遙測信號、遙信信號、保護啟動信號、母線故障信號、保護動作出口信號至站內(nèi)后臺及監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳服務(wù)； (5)自適應(yīng)出口控制步驟；根據(jù)步驟(3)的輸出信息，通過基于常規(guī)開關(guān)量輸出和基于IEC 61850 GOOSE服務(wù)的開出，對各類應(yīng)用場景下的保護動作跳閘出口的控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護方法，其特征在于:在所述自適應(yīng)遙信數(shù)據(jù)采集步驟中， 通過以太網(wǎng)采集模塊采集母線故障分析所需的低壓出線/電容器/分段間隔的保護啟動、保護跳閘、裝置故障、開關(guān)位置信號，通過光纖GOOSE采集模塊采集主變中低壓側(cè)開關(guān)位置、主變后備保護啟動/保護動作信號； 所述以太網(wǎng)采集模塊直接接入站控層網(wǎng)絡(luò)交換機；所述光纖GOOSE采集模塊直接接入過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)交換機。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護方法，其特征在于:在所述基于分布式故障識別的母線速動保護步驟中，根據(jù)前級采集的保護電量信息以及低壓出線間隔/電容器間隔/分段間隔保護啟動和裝置故障信息，通過區(qū)內(nèi)外故障分析模塊按照相應(yīng)的分散化故障判斷條件和組合邏輯，分析判斷系統(tǒng)故障是否為主變中低壓側(cè)母線上的區(qū)內(nèi)故障。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任意一項所述的一種智能變電站中低壓側(cè)母線速動保護方法，其特征在于:在所述基于分布式故障識別的母線速動保護步驟中，當(dāng)故障為母線區(qū)外故障時，母線速動保護邏輯功能放電并閉鎖保護出口 ； 當(dāng)故障為母線區(qū)內(nèi)故障時，根據(jù)低壓分段的保護啟動、動作信號，低壓出線/電容器啟動信號，低后備電流保護啟動信號以及分段開關(guān)、低側(cè)主變開關(guān)的分合位信號的組合邏輯，判斷區(qū)分故障類型為母線故障、分段失靈死區(qū)故障或者為低側(cè)開關(guān)失靈死區(qū)故障，并執(zhí)行相應(yīng)的保護，快速切除相應(yīng)故障節(jié)點。
【文檔編號】H02J13/00GK103560493SQ201310549077
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】李澄, 薛軍, 陸玉軍, 陳顥, 蔣瑩, 王伏亮, 鄒婷婷, 楊飛, 胡一書, 葛永高, 寧艷 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司揚州供電公司, 江蘇方天電力技術(shù)有限公司