鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)備自投系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化安全的鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)備自投系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，用戶對(duì)供電的可靠性、穩(wěn)定性需求越來越高。備自投裝置在這方面發(fā)揮著不可或缺的作用。但是現(xiàn)有的常規(guī)備自投裝置只能實(shí)現(xiàn)單一變電站的就地備投，當(dāng)工作電源和備用電源處于不用的電網(wǎng)時(shí)，常規(guī)備自投裝置無法將備用電源投入使用，在故障時(shí)必能有效發(fā)揮備自投裝置的意義?，F(xiàn)有的區(qū)域備自投大都采用固定配置方案，在擴(kuò)展性方面有局限。必須依據(jù)電網(wǎng)的格局做相應(yīng)具體的配置，若將來需要擴(kuò)展，整個(gè)備投方案將無法適應(yīng)。區(qū)域備自投裝置現(xiàn)在采用的主站-子站模式，主站-子站之間采用專用單通道的光纖來通信，當(dāng)專用光纖出現(xiàn)異常時(shí)，區(qū)域備自投裝置無法正常工作。
[0003]現(xiàn)階段的區(qū)域備自投裝置一般采用主站-子站的模式，主站負(fù)責(zé)區(qū)域備自投的邏輯，子站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)量的采集、初步的邏輯分析和跳合閘的執(zhí)行，并通過光纖通道把初步的邏輯分析上送至主站，主站再通過分析處理，實(shí)現(xiàn)備自投邏輯處理。然而當(dāng)主站出現(xiàn)異常時(shí)，如主站與某個(gè)子站通訊異常，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)閉鎖，無法發(fā)揮作用；若主站誤發(fā)異常信號(hào)給子站，導(dǎo)致跳合邏輯異常。可見主站一子站這種模式，決定著主站在整個(gè)區(qū)域備投系統(tǒng)中所占地位甚高，相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)也高，通信網(wǎng)絡(luò)的好壞也影響區(qū)域備自投裝置的運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)備自投系統(tǒng)，無主站、子站的區(qū)別，每個(gè)子站即為主站，各站之間用級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)(兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立)的方式通訊聯(lián)系，兩個(gè)級(jí)聯(lián)環(huán)網(wǎng)絡(luò)任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)正常，區(qū)域備自投都能正常工作，減小了網(wǎng)絡(luò)異常對(duì)區(qū)域備自投裝置的運(yùn)行的影響，區(qū)域備自投就地識(shí)別，實(shí)現(xiàn)自身的跳閘功能，不影響其他站的跳閘，避免誤跳，可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其他站的合閘功能。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)備自投系統(tǒng)，包括若干個(gè)備自投裝置(備自投)，鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的電源站和中間變電站均設(shè)置備自投裝置，所述備自投裝置之間通過級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)連接。
[0006]級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)包括兩個(gè)級(jí)聯(lián)環(huán)網(wǎng)絡(luò)，所述兩個(gè)級(jí)聯(lián)環(huán)網(wǎng)絡(luò)分別獨(dú)立環(huán)周連接所有備自投裝置。備自投裝置連接鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)中的變電站左右兩側(cè)的斷路器后，并入鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)。
[0007]本發(fā)明的各個(gè)備自投裝置無主站、子站的區(qū)別，每個(gè)子站即為主站，各站之間用級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)(兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立)的方式通訊聯(lián)系，兩個(gè)級(jí)聯(lián)環(huán)網(wǎng)絡(luò)任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)正常，區(qū)域備自投都能正常工作，大大減小了網(wǎng)絡(luò)異常對(duì)區(qū)域備自投裝置的運(yùn)行的影響，區(qū)域備自投邏輯就地識(shí)別，實(shí)現(xiàn)自身的跳閘功能，不影響其他站的跳閘，避免誤跳，可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其他站的合閘功能。
[0008]級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)為光纖級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通過光纖交換大量的數(shù)據(jù)。
[0009]備自投裝置包括兩個(gè)獨(dú)立的通信接口，分別用于連接兩個(gè)級(jí)聯(lián)環(huán)網(wǎng)絡(luò)；兩個(gè)通信接口的通信方向相反。
[0010]所述級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)的通信規(guī)約為61850規(guī)約。鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)交互通過61850通訊規(guī)約由各變電站區(qū)域備自投裝置自動(dòng)往外發(fā)送。
[0011]本發(fā)明鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)備自投方法，包括以下步驟:
SI，鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的電源站和中間變電站均設(shè)置一臺(tái)備自投裝置，基于全主站級(jí)聯(lián)模式的結(jié)構(gòu)，備自投裝置進(jìn)行獨(dú)立判別并只控制自身對(duì)應(yīng)的斷路器；采用全主站級(jí)聯(lián)模式的結(jié)構(gòu)即在兩個(gè)電源站，及中間各變電站都安裝一臺(tái)區(qū)域備自投裝置，裝置進(jìn)行獨(dú)立的判別并只控制本身所需要控制的斷路器，它們之間的信息交互通過專用光纖級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，并采用雙環(huán)網(wǎng)模式，兩個(gè)級(jí)聯(lián)環(huán)行網(wǎng)絡(luò)中只要有一個(gè)正常，區(qū)域備自投就能正常實(shí)現(xiàn)備自投功會(huì)K ;
S2，備自投裝置之間通過級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)連接，鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)交互通過61850通訊規(guī)約由各電源站、變電站的備自投裝置自動(dòng)往外發(fā)送；
S3，當(dāng)級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)中任何一臺(tái)備自投裝置接收到數(shù)據(jù)時(shí)，判斷所述數(shù)據(jù)是否為本區(qū)域的備自投裝置的通訊報(bào)文，如果是，則此通訊報(bào)文不轉(zhuǎn)發(fā)；如果不是，則直接轉(zhuǎn)發(fā)所述通訊報(bào)文到下一個(gè)變電站的備自投裝置；鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)中的任一變電站的區(qū)域備自投裝置都按此原則轉(zhuǎn)發(fā)通訊報(bào)文；
S4，根據(jù)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)的回路特征，分析鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)在不同斷點(diǎn)和不同故障點(diǎn)時(shí)各個(gè)變電站的區(qū)域備自投裝置的跳閘或者合閘情況，然后對(duì)所述跳閘或者合閘情況基于不誤動(dòng)的原則進(jìn)行歸納，確定鏈路電網(wǎng)以變電站為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行智能備自投方案；。這樣，無論鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)中有多少變電站，都能夠根據(jù)變電站的跳閘、合閘特點(diǎn)智能配置備自投方案，無需人工配置和干預(yù)。本步驟所述的智能備自投方案具體為步驟5-步驟7的內(nèi)容；
級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)分別標(biāo)記為A環(huán)網(wǎng)和B環(huán)網(wǎng)，A環(huán)網(wǎng)和B環(huán)網(wǎng)的通訊方向相反。
[0012]級(jí)聯(lián)雙環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)的接收規(guī)則如下:
a)當(dāng)A環(huán)網(wǎng)異常時(shí)，則用B環(huán)網(wǎng)的數(shù)據(jù)；
b)當(dāng)B環(huán)網(wǎng)異常時(shí)，則用A環(huán)網(wǎng)的數(shù)據(jù)；
c)當(dāng)A環(huán)網(wǎng)和B環(huán)網(wǎng)都異常時(shí)，閉鎖區(qū)域備自投裝置；
d)當(dāng)A環(huán)網(wǎng)和B環(huán)網(wǎng)都正常時(shí)，存在著兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的同一個(gè)數(shù)據(jù)接收有先后的問題。本方案中采用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中哪個(gè)數(shù)據(jù)先到達(dá)就采用哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，后接受的數(shù)據(jù)直接舍棄。
[0013]S5，進(jìn)行鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)各站的信息量的計(jì)算與判別；
S6，進(jìn)行鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)各站備自投裝置的充電放電邏輯判別 S7，建立備自投裝置的間隔備自投邏輯。
[0014]步驟S5鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)各站的信息量包括電網(wǎng)各站所需電壓、電流計(jì)算的量和電網(wǎng)各站所需采集的開關(guān)量；
電網(wǎng)各站所需電壓、電流包括鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)所在電壓等級(jí)的母線電壓、電網(wǎng)兩端斷路器的電流，根據(jù)母線電壓、電網(wǎng)兩端斷路器的電流判斷母線有壓無壓，斷路器有流無流，并轉(zhuǎn)換成開關(guān)量；
電網(wǎng)各站所需采集的開關(guān)量包括電網(wǎng)兩端斷路器的位置、電網(wǎng)本身故障需斷開鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的開關(guān)節(jié)點(diǎn)和電網(wǎng)兩端的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作節(jié)點(diǎn)。
[0015]電網(wǎng)各站把所述開關(guān)量，電網(wǎng)備自投裝置的跳閘、合閘及放電信號(hào)轉(zhuǎn)換成集成信號(hào)送到通信網(wǎng)絡(luò)上，供電網(wǎng)各站接收。即一般本步驟將電壓相關(guān)量(8個(gè)字節(jié))，電流相關(guān)量(8個(gè)字節(jié))、斷路器位置(4個(gè)字節(jié))，備自投裝置的跳閘、合閘及放電信號(hào)(4個(gè)字節(jié))、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)(8個(gè)字節(jié))轉(zhuǎn)換成一個(gè)32位整數(shù)的集成信號(hào)送到通信網(wǎng)絡(luò)上，供電網(wǎng)各站接收。
[0016]步驟S6鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)各站備自投裝置的充電放電邏輯包括:
根據(jù)各個(gè)電網(wǎng)上送的信息量，各個(gè)站的備自投裝置判別充電和放電邏輯；
(1)充電邏輯同時(shí)滿足以下條件時(shí)，備自投裝置開始充電，充電完成后，進(jìn)行備自投邏輯判別:
(Ia)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)中所有小電網(wǎng)均有壓；
(Ib)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)中只有一個(gè)斷路器斷開，其他斷路器均合閘；
(Ic)通信網(wǎng)絡(luò)正常；
(Id)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)中無重合閘跳合閘動(dòng)作；
(2)放電邏輯只要滿足以下條件中一個(gè)條件時(shí)，備自投裝置放電，并閉鎖備自投邏輯: (2a)鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)中有放電信號(hào)；
(2b)斷開短路器的兩邊有故障；
(2c)通信回路異常。
[0017]步驟S7備自投裝置的間隔備自投邏輯具體包括:
(701)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)斷點(diǎn)斷路器的判別
在鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)中，鏈