風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電場(chǎng)集電線路一般采用一條線路并接多臺(tái)箱式變壓器(以下簡稱箱變)，箱變一般在高壓側(cè)配置熔斷器作為本體及低壓側(cè)短路故障保護(hù)，集電線路一般采用三段式電流保護(hù)，該接線方式造價(jià)較低，但集電線路保護(hù)普遍沒有選擇性，箱變高壓側(cè)故障時(shí)，集電線路保護(hù)會(huì)越級(jí)動(dòng)作，擴(kuò)大停電范圍。內(nèi)蒙古、甘肅等風(fēng)電基地曾發(fā)生過多起箱變故障導(dǎo)致集電線路保護(hù)越級(jí)跳闡的事故，損失出力累計(jì)高達(dá)幾十萬千瓦。
[0003]為了提高保護(hù)選擇性，避免集電線路保護(hù)越級(jí)跳闡事故的發(fā)生，目前普遍釆用的一種方案是集電線路配短時(shí)限電流速斷保護(hù)，電流定值按線路末端兩相短路有靈敏度整定，時(shí)間定值為0.3s，該方案在一定程度上可以提高線路保護(hù)的選擇性，但不能從根本上解決保護(hù)選擇性的問題。其原因是熔斷器保護(hù)具有反時(shí)限特性，其動(dòng)作時(shí)間與短路電流的平方成反比，集電線路短時(shí)限電流速斷的延時(shí)時(shí)間很難與其精確配合，當(dāng)箱變發(fā)生故障時(shí)，集電線路保護(hù)仍有可能會(huì)越級(jí)動(dòng)作，使整個(gè)線路上的所有箱變停電。另外，當(dāng)集電線路靠近中壓母線側(cè)故障時(shí)，由于集電線路保護(hù)設(shè)有的延時(shí)，保護(hù)不能快速動(dòng)作，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子側(cè)電壓多數(shù)會(huì)跌落至20%額定電壓以下，整個(gè)中壓母線上的所有風(fēng)電機(jī)組都有可能經(jīng)短延時(shí)而跳閘，擴(kuò)大跳閘范圍。
[0004]因此，亟需一種能從根本上避免集電線路保護(hù)越級(jí)跳闡事故發(fā)生的風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本申請(qǐng)旨在提供一種風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能從根本上避免集電線路保護(hù)越級(jí)跳闡事故發(fā)生問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置，上述保護(hù)裝置包括:至少一個(gè)合并單元、一個(gè)數(shù)字式保護(hù)單元、至少一個(gè)箱變終端設(shè)備與一個(gè)集電線路終端設(shè)備。其中，合并單元用來將從箱變與集電線路采集得到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字式保護(hù)單元通過第一傳輸線路與至少一個(gè)上述合并單元電連接，用于判斷上述箱變和/或上述集電線路是否需要跳閘，當(dāng)上述箱變和/或上述集電線路需要跳閘時(shí)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的跳閘信號(hào)；箱變終端設(shè)備通過第二傳輸線路與上述數(shù)字式保護(hù)單元相連接，用于接收上述跳閘信號(hào)，并對(duì)上述箱變下達(dá)跳閘命令；集電線路終端設(shè)備通過上述第二傳輸線路與上述數(shù)字式保護(hù)單元相連接，用于接收上述跳閘信號(hào)，并對(duì)上述集電線路下達(dá)跳閘命令。
[0007]進(jìn)一步地，上述數(shù)字式保護(hù)單元具有嵌入式IEC61850通信功能。
[0008]進(jìn)一步地，上述數(shù)字式保護(hù)單元包括箱變差動(dòng)保護(hù)模塊、集電線路電流速斷保護(hù)模塊、集電線路限時(shí)電流速斷保護(hù)模塊與集電線路方向過流保護(hù)模塊。
[0009]進(jìn)一步地，上述保護(hù)裝置包括箱變和風(fēng)機(jī)的合并單元與集電線路合并單元。
[0010]進(jìn)一步地，上述保護(hù)裝置還包括箱變斷路器與集電線路斷路器，上述箱變斷路器設(shè)置在各上述箱變的高壓側(cè)，上述集電線路斷路器設(shè)置在中壓母線側(cè)。
[0011]進(jìn)一步地，上述保護(hù)裝置還包括至少一個(gè)交換機(jī)，上述交換機(jī)設(shè)置在上述第一傳輸線路和/或上述第二傳輸線路上。
[0012]進(jìn)一步地，上述保護(hù)裝置包括兩個(gè)交換機(jī)。
[0013]進(jìn)一步地，上述交換機(jī)為SV與GOOSE共網(wǎng)的交換機(jī)。
[0014]應(yīng)用本申請(qǐng)的保護(hù)裝置，數(shù)字式保護(hù)單元對(duì)通過第一傳輸線路發(fā)送來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，分別判斷各個(gè)箱變與集電線路是否需要跳閘，當(dāng)某個(gè)箱變需要跳閘時(shí)，數(shù)字式保護(hù)單元將跳閘信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的箱變終端設(shè)備中，其對(duì)箱變執(zhí)行跳閘；當(dāng)集電線路需要跳閘時(shí)，數(shù)字式保護(hù)單元將跳閘信號(hào)傳送到集電線路終端設(shè)備中，并對(duì)集電線路執(zhí)行跳閘。這樣通過該保護(hù)裝置能夠準(zhǔn)確地判斷出是哪個(gè)設(shè)備出現(xiàn)了問題，并對(duì)該設(shè)備執(zhí)行跳閘，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的越級(jí)跳閘的現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0015]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1示出了本申請(qǐng)一種典型實(shí)施方式提出的一種風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的數(shù)字式保護(hù)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3示出了圖2所示的數(shù)字式保護(hù)單元的邏輯圖；
[0019]圖4示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0020]圖5示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
[0022]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實(shí)施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0023]正如【背景技術(shù)】所介紹的現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置不能從根本上避免集電線路保護(hù)越級(jí)跳閘事故的發(fā)生，為了解決如上問題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置。
[0024]本申請(qǐng)一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置包括至少一個(gè)合并單元10、一個(gè)數(shù)字式保護(hù)單元30、至少一個(gè)箱變終端設(shè)備50與一個(gè)集電線路終端設(shè)備70。其中，合并單元10用來將從箱變與集電線路采集得到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字式保護(hù)單元30通過第一傳輸線路01與任意一個(gè)合并單元10電連接，用于判斷上述箱變和/或上述集電線路是否需要跳閘，當(dāng)上述箱變和/或上述集電線路需要跳閘時(shí)，發(fā)出對(duì)應(yīng)的跳閘信號(hào)；箱變終端設(shè)備50通過第二傳輸線路03與上述數(shù)字式保護(hù)單元30相連接，用于接收上述跳閘信號(hào)，并對(duì)上述箱變下達(dá)跳閘命令；集電線路終端設(shè)備70通過上述第二傳輸線路03與上述數(shù)字式保護(hù)單元30相連接，用于接收上述跳閘信號(hào)，并對(duì)上述集電線路下達(dá)跳閘命令，圖1示出了一種風(fēng)電場(chǎng)集電線路的保護(hù)裝置，該裝置中包括一個(gè)合并單元10、一個(gè)數(shù)字式保護(hù)單元30、一個(gè)箱變終端設(shè)備50與一個(gè)集電線路終端設(shè)備70。
[0025]通過上述的保護(hù)裝置，數(shù)字式保護(hù)單元30對(duì)通過第一傳輸線路01發(fā)送來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，分別判斷各個(gè)箱變與集電線路是否需要跳閘，當(dāng)某個(gè)箱變需要跳閘時(shí)，數(shù)字式保護(hù)單元30將跳閘信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的箱變終端設(shè)備50中，其對(duì)箱變執(zhí)行跳閘；當(dāng)集電線路需要跳閘時(shí)，數(shù)字式保護(hù)單元30將跳閘信號(hào)傳送到集電線路終端設(shè)備70中，并對(duì)集電線路執(zhí)行跳閘。這樣通過該保護(hù)裝置能夠準(zhǔn)確地判斷出是哪個(gè)設(shè)備出現(xiàn)了問題，并對(duì)該設(shè)備執(zhí)行跳閘，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的越級(jí)跳閘的現(xiàn)象。
[0026]本申請(qǐng)一種實(shí)施例中，上述第一傳輸線路01與第二傳輸線路03均為光纖。
[0027]為了擴(kuò)大該保護(hù)裝置的應(yīng)用范圍，本申請(qǐng)優(yōu)選上述數(shù)字式保護(hù)單元30具有嵌入式IEC61850通信功能。
[0028]本申請(qǐng)的一種優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖2所示，上述數(shù)字式保護(hù)單元30包括箱變差動(dòng)保護(hù)模塊31、集電線路電流速斷保護(hù)模塊33、集電線路限時(shí)電流速斷保護(hù)模塊35與集電線路方向過流保護(hù)模塊37。也就是說集電線路通采用三段保護(hù)。
[0029]圖3為數(shù)字式保護(hù)單元30的控制邏輯圖，圖中的“……”表示其它的未畫出的箱變差動(dòng)保護(hù)模塊31，箱變差動(dòng)保護(hù)模塊31首先計(jì)算出各個(gè)箱變的流入電流與流出電流的電流差值，再將電流差值與第一閾值(即電流差值的閾值)作比較，根據(jù)比較的結(jié)果來判斷是否需要發(fā)出箱變的跳閘信號(hào)。當(dāng)有一個(gè)箱變的電流差值大