一种电力系统后备保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种电力系统后备保护方法及装置。该电力系统后备保护方法包括：判断目标电力系统是否发生过负荷；当目标电力系统发生过负荷时，确定目标电力系统内的过负荷线路；确定过负荷线路的过负荷承受时间；在过负荷线路的过负荷承受时间内，对过负荷线路进行减载。通过本发明专利技术，避免了对线路执行后备保护动作导致潮流转移过负荷，进而避免导致电力系统停运和大面积停电，相对于现有技术中通过预测计算出的潮流转移危险线路的方式，可以避免预测失败所带来的后果，可靠性大大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统后备保护方法及装置
本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种电力系统后备保护方法及装置。
技术介绍
继电保护装置是电力系统安全保障体系的重要组成部分。为了更好地保证电力系统网络具有一定的鲁棒性及安全性，继电保护装置及各种其他稳定控制设备的运行定值和保护范围也应该尽可能适应现代电力系统各种常见的运行方式及局部拓扑结构的变化。同时，继电保护之间相互配合也应该能够适应现代电网更为复杂的环形以及辐射形相融合的拓扑结构。随着可再生能源以及分布式能源的快速发展，大容量传输线路、变压器、发电机组在电力系统中得到了广泛应用，大区域电网之间互联甚至全国联网逐步实现，电网规模不断扩大，电网结构日趋复杂，形成了交错嵌套、纷繁复杂的分布。同时，随着电力市场的进展，电力系统的发输配电各环节由统一管理、统一调度逐步转向双边合同交易和发电厂商的竞价上网，使得系统运行方式出现了诸多不确定因素。巨大的规模、复杂的结构、运行方式频繁且不确定的变化，对现有继电保护中的网络拓扑结构分析及运行组合方法提出了新的挑战。对于电力系统中的电力元件，通常由主保护和后备保护两套保护系统来保护，当线路和设备长时间过载，导致发热达到热极限，需要依靠主保护完成过载线路和设备的隔离。然而，当主保护装置或断路器由于自身故障等原因拒绝动作时，后备保护则必须发挥作用，将过载线路和设备切除。现有保护系统中主保护装置和后备保护装置通常集合于一台保护设备中，通过动作时间以及灵敏度相配合。随着可再生能源的快速发展，电网中的分布式能源也越来越多，电网拓扑结构将越来越复杂，分布式能源嵌入下的环形辐射形相结合的复杂电网也会越来越多，在这种情况下，后备保护不仅仅要具备切除过载线路及设备和保护元件的能力，而且要在保证切除问题线路及设备的前提下，使系统有相对好的运行状态。电力系统中，过负荷是一种常见的异常运行状态，可分为正常过负荷和故障状况下过负荷。正常过负荷通常是由调度从系统层面进行协调。当系统处于故障等紧急状况引发的过负荷，则需要安全稳定系统进行调节，例如切机切负荷及电压、频率紧急控制等以维持稳定。然而多起大停电事故均在控制采取措施或措施生效之前，后备保护由于动作迅速，已经把过负荷元件予以切除，并未给控制中心时间留出时间去采取减载措施，导致进一步的潮流转移和系统振荡，从而可能导致大面积停电事故。从整个过程来看，起因是故障，过程则是故障线路及设备切除造成的潮流转移，以及未发生故障线路及设备由于负荷转移而出现的过负荷，该线路或设备由于过负荷可能导致后备保护动作进而停运，从而进一步加剧其他非故障线路及设备的过负荷，导致后备保护相继动作跳闸，造成大面积停电。在这个过程中，根据现有的继电保护准则，保护均正确动作，但系统却崩溃了。主要原因在于现有的后备保护虽然保护了电气设备的安全，但却造成了系统停运和大面积停电，其后果反而更加严重。对于上述所涉及到的问题，现有技术中提出了一些解决方案，如中国专利文献CN104462404A公开了一种电力系统潮流转移危险线路快速搜索方法，具体公开了：首先根据图论和电压相角搜索断线线路的等相角并行输电线路，然后寻找断线线路的起点与终点之间的经过等相角并行输电线路的最短路径，由该路径上的线路构成潮流转移线路集合，再根据各潮流转移线路的有功功率传输极限和潮流转移后的线路功率求得各潮流转移线路的潮流转移危险指数，最后根据潮流转移危险指数确定潮流转移危险线路。该方案在过负荷后备保护装置启动到动作的短暂时间，快速准确地搜索到潮流转移的危险线路，为防止连锁跳闸和大停电事故提供了技术支持。上述方案虽然能够快速预测出潮流转移危险线路，但是，现有的电力系统的供电网络拓扑结构日益复杂，供电状况也会随时间发生变化，因此，难以保证预测计算出的潮流转移危险线路就是执行后备保护动作之后的潮流转移过负荷的电路，其可靠性比较低，如果预测失败，则容易造成了系统停运和大面积停电。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于现有技术中通过预测计算出的潮流转移危险线路可靠性低，使得在其预测失败，容易造成了系统停运和大面积停电，从而提供一种电力系统后备保护方法及装置。本专利技术实施例提供了一种电力系统后备保护方法，包括：判断目标电力系统是否发生过负荷；当所述目标电力系统发生过负荷时，确定所述目标电力系统内的过负荷线路；确定所述过负荷线路的过负荷承受时间；在所述过负荷线路的过负荷承受时间内，对所述过负荷线路进行减载。可选地，在所述对所述过负荷线路进行减载之后，还包括：判断所述过负荷线路经过所述过负荷承受时间后是否仍处于过负荷状态；如果所述过负荷线路经过所述过负荷承受时间后仍处于过负荷状态，则对所述过负荷线路执行后备保护动作。可选地，所述对所述过负荷线路进行减载，包括：执行预先设置的所述过负荷线路对应的减载策略；或者，对所述目标电力系统进行潮流计算；确定所述过负荷线路对应的减载策略；执行确定出的所述减载策略。可选地，所述对所述过负荷线路进行减载，包括：计算与所述过负荷线路串联的变电站的减载量；通过利用计算得到的减载量对相应的变电站进行减载来对所述过负荷线路进行减载。可选地，在对所述过负荷线路执行后备保护动作之后，还包括：判断所述目标电力系统内是否发生潮流转移过负荷；在所述目标电力系统内发生潮流转移过负荷时，返回执行确定所述目标电力系统内的过负荷线路的步骤。本专利技术实施例提供了一种电力系统后备保护装置，包括：第一判断单元，用于判断目标电力系统是否发生过负荷；第一确定单元，用于当所述目标电力系统发生过负荷时，确定所述目标电力系统内的过负荷线路；第二确定单元，用于确定所述过负荷线路的过负荷承受时间；减载单元，用于在所述过负荷线路的过负荷承受时间内，对所述过负荷线路进行减载。可选地，还包括：第二判断单元，用于在所述对所述过负荷线路进行减载之后，判断所述过负荷线路经过所述过负荷承受时间后是否仍处于过负荷状态；执行单元，用于在所述过负荷线路经过所述过负荷承受时间后仍处于过负荷状态时，对所述过负荷线路执行后备保护动作。可选地，所述减载单元包括：第一执行模块，用于执行预先设置的所述过负荷线路对应的减载策略；或者，第一计算模块，用于对所述目标电力系统进行潮流计算；确定模块，用于确定所述过负荷线路对应的减载策略；第二执行模块，用于执行确定出的所述减载策略。可选地，所述减载单元包括：第二计算模块，用于计算与所述过负荷线路串联的变电站的减载量；减载模块，用于通过利用计算得到的减载量对相应的变电站进行减载来对所述过负荷线路进行减载。可选地，还包括：第三判断单元，用于在对所述过负荷线路执行后备保护动作之后，判断所述目标电力系统内是否发生潮流转移过负荷；其中，所述第一确定单元还用于在所述目标电力系统内发生潮流转移过负荷时，确定所述目标电力系统内的过负荷线路。根据本专利技术实施例，在过负荷承受时间内，对已经发生过负荷的线路进行减载，以避免该对该线路执行后备保护动作导致潮流转移过负荷，进而避免导致电力系统停运和大面积停电，相对于现有技术中通过预测计算出的潮流转移危险线路的方式，可以避免预测失败所带来的后果，可靠性大大提升。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统后备保护方法，其特征在于，包括：判断目标电力系统是否发生过负荷；当所述目标电力系统发生过负荷时，确定所述目标电力系统内的过负荷线路；确定所述过负荷线路的过负荷承受时间；在所述过负荷线路的过负荷承受时间内，对所述过负荷线路进行减载。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统后备保护方法，其特征在于，包括：判断目标电力系统是否发生过负荷；当所述目标电力系统发生过负荷时，确定所述目标电力系统内的过负荷线路；确定所述过负荷线路的过负荷承受时间；在所述过负荷线路的过负荷承受时间内，对所述过负荷线路进行减载。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述过负荷线路进行减载之后，还包括：判断所述过负荷线路经过所述过负荷承受时间后是否仍处于过负荷状态；如果所述过负荷线路经过所述过负荷承受时间后仍处于过负荷状态，则对所述过负荷线路执行后备保护动作。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述过负荷线路进行减载，包括：执行预先设置的所述过负荷线路对应的减载策略；或者对所述目标电力系统进行潮流计算；确定所述过负荷线路对应的减载策略；执行确定出的所述减载策略。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述过负荷线路进行减载，包括：计算与所述过负荷线路串联的变电站的减载量；通过利用计算得到的减载量对相应的变电站进行减载来对所述过负荷线路进行减载。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在对所述过负荷线路执行后备保护动作之后，还包括：判断所述目标电力系统内是否发生潮流转移过负荷；在所述目标电力系统内发生潮流转移过负荷时，返回执行确定所述目标电力系统内的过负荷线路的步骤。6.一种电力系统后备保护装置，其特征在于，包括：第一判断单元，用于判断目标电力系统是否发生过负荷；...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宪章，兰天，蔡力钧，蓝元良，尹航，董蓉，
申请(专利权)人：全球能源互联网欧洲研究院，全球能源互联网研究院有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE