一种基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法技术

本发明专利技术公开了一种基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，包括低频减载装置、线路保护测控装置、设备保护测控装置、各种测控装置和快速GOOSE通信网络；低频减载装置安装在电源母线附近，采集电源母线电压和频率，通过通信网络获取线路和设备实时功率数据，进行低频减载逻辑判断并发出减载控制命令；线路保护测控装置、设备保护测控装置完成线路和设备电压、电流和相关开入信号采集，进行故障逻辑判断并通过继电器出口切除故障线路，同时进行功率计算测量；各种测控装置完成没有配置保护测控装置的线路和设备的电压、电流和开入量的测量，同时进行功率计算和继电器出口测控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法
本专利技术属于电力自动化控制领域。针对目前自备发电厂、孤网运行的企业用户，提出了基于GOOSE网络的低频减载方法，优化低频减载逻辑，按负荷切除优先级别从高到低顺序切除不重要的用电设备，并且尽可能少切除负荷，做到低频减载的精细化控制，确保电网的安全稳定运行。
技术介绍
随着经济的不断发展，大型工矿企业也发展壮大，对供电的多样性和可靠性也提出了更高要求。有些大型企业如水泥、煤矿、化工等行业企业，由于生产场地要求，大电网供电不能实现，大多数企业就自建发电厂孤网运行，既解决供电问题，也节省电费开支。但小电网孤网运行，最大的特征就是大负荷的投切或电源故障发生，会产生很大的扰动，电网频率变化剧烈，导致电网运行受到威胁，严重时电网崩溃、发电机组全停，给企业带来重大损失。低频减载是防止电网崩溃的一道重要防线，但目前的减载方法是切除母线上的馈线开关，对负荷的重要性和分散负载不能进行有效分层分级管理，对负荷的切除量也不能实时测量，有可能轮空少切延缓系统恢复时间，也有可能多切导致重要用户断电。
技术实现思路
针对目前企业电网孤网运行过程中低频减载的粗放型控制方法，本专利技术提出了如下一种基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法。本专利技术采用的技术方案为：一种基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，主要包括低频减载装置、线路保护测控装置、设备保护测控装置、各种测控装置和快速GOOSE通信网络。低频减载装置安装在电源母线附近，主要采集电源母线电压和频率，通过通信网络获取线路和设备实时功率数据，进行低频低压减载逻辑判断并发出减载控制命令。线路保护测控装置、设备保护测控装置主要完成线路和设备(如电动机等)电压、电流和相关开入信号采集，进行故障逻辑判断并通过继电器出口切除故障线路，同时具备功率计算等测量功能。测控装置主要完成没有配置保护测控装置的线路和设备的电压、电流和开入量的测量，同时具备功率计算和继电器出口等测控功能。上述装置都具备基于GOOSE通信的光或电以太网通信接口，从而组建快速通信网络。各保护、测控装置通过通信网络向低频减载装置实时提供功率值，低频减载装置通过频率定值和减载定值，根据负载切除优先级和各线路、设备实时功率值，合理选取减载负荷和安排减载轮次，通过GOOSE网络或继电器出口快速提供减载信号，最终实现精细化的电源、负荷的平衡控制，保证孤网的安全稳定运行。上述基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，其进一步特征在于：这些装置都是智能装置，具有模拟量如交流电压、电流采集功能和功率计算功能、开入量如开关位置采集功能、开出量如继电器控制功能、逻辑处理功能、GOOSE快速通信功能。低频减载装置具有8轮低频减载保护，每轮都具有各自的低频定值、减载定值、时间定值，具有8个优先级别的负荷切除优先级定值表，能通过GOOSE网络接收各保护、测控装置的实时功率值，通过低频减载逻辑判断后通过GOOSE网络发送给各保护、测控装置，实现精细化减载。各保护、测控装置具备GOOSE通信功能，能定时或根据数值越限主动上传功率值，还能接收控制命令，控制继电器出口切除负荷。减载定值为本轮需要切除的负荷总功率，每一轮减载定值与低频定值相对应，可以根据孤网正常运行工况下突然出现功率缺额后导致频率下降程度来设置。负荷切除优先级定值表具有8种优先级别，每个优先级别可以设置16个负荷线路，16个负荷线路按先后顺序表示该优先级别的子优先级别的高低。每个负荷线路用IP地址的最后段表示。低频减载逻辑根据计算的频率值，从定值表中取到相应的减载定值，同时从负荷切除优先级定值表中按优先级从高到低，查找相应的负荷线路并计算它们的功率总和，然后通过GOOSE快速网络将切负荷命令传送给底层设备线路，达到切除最少负荷，确保重要供电设备不停电的目的。对于就近安装于低频减载装置附近的负荷线路可以采用基于串口或以太网口的常规通信方式获取实时功率数据，通过继电器出口切除负荷，分布较远的负荷线路和设备可以通过GOOSE快速通信网络实现功率数据读取和负荷控制。本专利技术创造的有益效果：本专利技术通过GOOSE快速通信网络，实时采集线路和设备用电数据，特别针对分散负荷的重要级别进行有效分层、精细化管理，对负荷的切除量进行实时测量，按负荷重要性从低到高顺序尽快切除合理负荷，减少系统恢复时间，保证尽可能多的重要设备不断电，确保电网安全稳定运行。附图说明图1是本
技术实现思路
的基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载系统配置框图。图2是本专利技术实施例的优化低频减载逻辑原理框图。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。如图1所示，是本专利技术的基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载系统配置框图。两段10kV母线并列运行，母线左侧2台并列运行的发电机分别连接到两段母线上，母线右侧是馈线，有的馈线向附近的设备供电，有的馈线延伸到远方给负荷供电。这是典型的企业自备电厂的孤网一次设备配置方案。对于二次设备，在电源母线附件配置低频减载装置，线路上配置线路保护测控装置，设备支路配置设备保护测控装置，在需要参与减载控制的线路配置测控装置。低频减载装置附近的保护、测控装置可以通过串口或以太网口与低频减载装置进行常规通信，同时在操作回路入口接入低频减载装置的继电器出口。远方的保护、测控装置通过通过GOOSE快速通信网络与低频减载装置通信。针对上面所述一二次系统配置，通过简要流程来说明优化低频减载的实现原理。第1步，判断低频减载是否启动。第2步，电网正常运行、低频减载没有启动时，低频减载装置通过常规通信或GOOSE快速通信获取各线路或设备保护、测控装置计算的功率值，功率值可以由各保护测控装置定时发送。第3步，低频减载启动后，进入低频减载逻辑。低频减载一共有8轮，1到5轮为基本轮，必须按先后顺序依次进行，即前一轮动作后本轮才启动。6到8轮为特殊轮，可以独立动作。在低频减载逻辑中，先获取频率、频率滑差、电压等数据，然后进行频率判据、滑差判据、低电压判据的判断。第4步，低频减载第N(1到8)轮是否动作，不满足动作条件则返回第3步。第5步，低频减载第N轮动作，则提取第N轮减载定值，根据负荷切除优先级定值和实时功率值，按优先级从高到低计算各功率和值，当功率和值最接近第N轮减载定值时，就选取了本轮需要跳闸的线路和设备。第6步，通过GOOSE通信或继电器开出向被选取线路和设备的保护测控装置发送跳闸信号。第7步，判断频率是否恢复正常，如正常则返回第1步，否则返回第3步。优化低频减载逻辑框图，如图2所示。本专利技术已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本专利技术，任何熟习此技艺者，在不脱离本专利技术之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本专利技术的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，其特征在于：它包括低频减载装置、线路保护测控装置、设备保护测控装置、各种测控装置和快速GOOSE通信网络；低频减载装置安装在电源母线附近，采集电源母线电压和频率，通过通信网络获取线路和设备实时功率数据，进行低频减载逻辑判断并发出减载控制命令；线路保护测控装置、设备保护测控装置完成线路和设备电压、电流和相关开入信号采集，进行故障逻辑判断并通过继电器出口切除故障线路，同时进行功率计算测量；各种测控装置完成没有配置保护测控装置的线路和设备的电压、电流和开入量的测量，同时进行功率计算和继电器出口测控。

【技术特征摘要】
1.一种基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，其特征在于：它包括低频减载装置、线路保护测控装置、设备保护测控装置、各种测控装置和快速GOOSE通信网络；低频减载装置安装在电源母线附近，采集电源母线电压和频率，通过通信网络获取线路和设备实时功率数据，进行低频减载逻辑判断并发出减载控制命令；线路保护测控装置、设备保护测控装置完成线路和设备电压、电流和相关开入信号采集，进行故障逻辑判断并通过继电器出口切除故障线路，同时进行功率计算测量；各种测控装置完成没有配置保护测控装置的线路和设备的电压、电流和开入量的测量，同时进行功率计算和继电器出口测控。2.根据权利要求1所述的基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，其特征在于：所述低频减载装置、线路保护测控装置、设备保护测控装置、各种测控装置是基于快速GOOSE通信网络的光或电以太网通信接口，组建通信网络；线路保护测控装置、设备保护测控装置和各种测控装置通过快速GOOSE通信网络向低频减载装置实时提供功率值，低频减载装置通过频率定值和减载定值，根据负载切除优先级和各线路、设备实时功率值，合理选取减载负荷和安排减载轮次，通过快速GOOSE通信网络或继电器出口快速提供减载信号，实现精细化的电源、负荷的平衡控制，保证孤网的安全稳定运行。3.根据权利要求1所述的基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，其特征在于：线路保护测控装置、设备保护测控装置和各种测控装置具备GOOSE通信功能，能定时或根据数值越限主动上传功率值，还能接收控制命令，控制继电器出口切除负荷。4.根据权利要求1、2或3所述的基于GOOSE网络的企业孤网运行的优化低频减载方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杭，万尚军，丁洁，
申请(专利权)人：南京因泰莱电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32