一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法技术

本发明专利技术公开了一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，包括就地‑紧急‑电网三层防御，就地防御通过配置故障限流器保护装置，确保磁路控制型故障限流器发生故障后，保护设备能够通过旁路断路器合闸隔离故障或线路断路器跳开切除故障；紧急防御是指线路保护装置和安全稳定控制装置根据故障限流器状态切换运行定值和运行判据，保证电网控制措施不失配；故障限流器保护装置同时将故障限流器状态信息发送至D5000系统，电网调度运行人员根据预想策略调整电网运行方式，形成电网防御，保证线路切除后电网安全可靠运行。本发明专利技术提高了故障限流器设备故障后电网控制措施的适应性，进一步支撑了磁路控制型故障限流器的实际大电网应用。

【技术实现步骤摘要】
一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法
本专利技术涉及一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，属于电力系统自动化控制

技术介绍
随着特高压交直流电网的不断发展，电力系统网架结构趋于复杂化。电网装机容量逐渐增长和跨区互联电网输送功率不断增加，系统中短路电流不断上升，断路器动作裕度不断降低，部分地区短路电路甚至超过断路器遮断容量，极有可能造成电网故障后无法隔离故障，导致事故范围扩大威胁电网安全稳定运行，因此必须采取有效措施降低短路电流。传统的电网短路电流限制技术主要有提升电压等级、电网分层分区运行、改变系统运行方式提高电网阻抗和更换高抗设备或高遮断容量断路器。这些被动型的故障电流限制措施增加了系统运行阻抗或破坏了电网结构，在交直流电网安全稳定约束对电网运行要求不断增强的现状下，被动型的电网故障电流限制措施适用性较差，增加系统运行成本，越来越不能满足实际运行要求，迫切需要新的电网故障电流限制措施和手段，能够有效降低短路电流并降低对电网安全稳定性影响。磁路控制型故障限流器(以下简称故障限流器)响应速度快，仅在电网故障期间动作，对继电保护和安全稳定影响较小，是目前理论上较为精准的限流措施。一些学者对故障限流器对电网安全稳定性的影响、继电保护影响等方面进行了研究。但目前对故障限流器可靠性认识不足、异常后如何防御和对电网安全稳定运行的影响认识不清，限制了大电网的实际应用。因此，为推进设备的实际应用，研究故障限流器的可靠性和异常防御措施，是十分有益的，也是十分必要的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御体系。在故障限流器可靠性分析的基础上，根据对继电保护和稳定控制的影响，对故障限流器的异常情况实现可观测、可防御，为设备在电网中的实际应用提供了基础。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，包括以下步骤：1)配置故障限流器保护装置对磁路控制型故障限流器异常状态进行监测；2)监测到磁路控制型故障限流器异常后，开启就地防御；所述就地防御是指，故障限流器保护装置通过旁路断路器隔离或通过线路两侧断路器跳闸切除磁路控制型故障限流器；3)线路保护装置进行定值和判据切换，安全稳定控制装置进行动作策略切换；4)调度D5000系统接收到故障限流器保护动作信息、故障限流器状态信息、旁路断路器或线路两侧断路器位置变位信息、线路保护装置和安全稳定控制装置切换信息后，判断现场电网运行状态，对电网运行方式进行校核；根据电网运行方式校核结果，通过线路操作和机组组合方式调整，采用人工方式对电网运行方式、潮流方式进行调整。前述的步骤1)中，故障限流器保护装置通过常规电缆或SV方式监测磁路控制型故障限流器两侧电流和电压。前述的步骤2)中，故障限流器保护装置配置磁路控制型故障限流器差动保护、通流过载保护和非电量保护，所述差动保护判断如下：其中，Φ代表A、B、C任意一相，ΔIdΦ为差动电流，ΔIrΦ为制动电流，IMΦ、INΦ为磁路控制型故障限流器两侧电流，Iset为差动电流门槛值；所述通流过载保护判断如下：其中，It_set为电流通能能力定值，U1实测正序电压，U2实测负序电压，Uset1为正序电压异常定值，Uset2负序电压异常定值；所述非电量保护判断为：磁路控制型故障限流器自主监测到故障后，通过遥信方式发送至故障限流器保护装置，故障限流器保护装置接收到故障遥信开入后，经过3ms～5ms延时动作，合闸旁路断路器或跳闸线路两侧断路器。前述的步骤2)中，如果磁路控制型故障限流器配置旁路断路器，则就地防御过程为：2a-1)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式发送合闸命令至旁路断路器智能终端装置，将断路器合闸；2a-2)旁路断路器接收到合闸命令后，执行机构将断路器合闸，跳闸位置继电器TWJ和合闸位置继电器HWJ信号发生变位，故障限流器保护装置通过遥信接入或智能终端GOOSE通信接口接收位置变位信息；2a-3)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式将故障限流器状态信号、旁路断路器位置变位信号发送至线路保护装置和相关安全稳定控制装置；2a-4)故障限流器保护装置通过MMS通信方式将故障限流器状态信号、旁路断路器位置变位信号发送至站内SCADA系统，由站内SCADA系统转发至调度D5000系统。前述的步骤2)中，如果磁路控制型故障限流器未配置旁路断路器，则就地防御过程为：2b-1)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式发送跳闸命令至线路两侧断路器智能终端，将断路器跳闸；2b-2)线路两侧断路器接收到跳闸命令后，执行机构将断路器跳闸，跳闸位置继电器TWJ和合闸位置继电器HWJ信号发生变位，故障限流器保护装置通过遥信接入或智能终端GOOSE通信接口接收位置变位信息；2b-3)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式将故障限流器状态信号、旁路断路器位置变位信号发送至线路保护装置和相关安全稳定控制装置；2b-4)故障限流器保护装置通过MMS通信方式将故障限流器状态信号、旁路断路器位置变位信号发送至站内SCADA系统，由站内SCADA系统转发至调度D5000系统。前述的步骤2)中，若旁路断路器拒合，或线路两侧断路器拒跳，则启动失灵保护装置，切除母线两侧全部出线断路器；然后失灵保护装置通过MMS报文发送动作信息至D5000系统。前述的步骤3)中，如果磁路控制型故障限流器配置旁路断路器，则，3a-1)线路保护装置接收到故障限流器状态信号后，结合旁路断路器位置信号确认状态后，启动定值和动作判据切换判断；安全稳定控制装置接收到故障限流器故障信号后，结合旁路断路器位置信号确认状态后，启动动作策略切换判断；判断信号均为：其中，Qd为判断信号，i表示线路保护装置/安全稳定控制装置的第i次中断，TWJPi为旁路断路器TWJ信号，HWJPi为旁路断路器HWJ信号，STFCLi为线路保护装置线路保护装置/安全稳定控制装置接收的磁路控制型故障限流器的状态信号，STFCLi为1时磁路控制型故障限流器故障，为0时异常；Qd＝1后启动切换，否则保持原有的定制和判据；3a-2)线路保护装置满足定值和动作判据切换启动信号后到短暂闭锁装置，启动定值和动作判据切换；动作判据切换为无需考虑故障限流器暂态特性的判据，距离保护、零序保护定值切换不考虑磁路控制型故障限流器投入阻抗的定值；安全稳定控制装置满足动作切换策略启动信号后到短暂闭锁装置，启动装置动作策略切换；3a-3)定值和动作判据以及动作策略切换完成后，恢复正常运行，并通过MMS报文将定值和动作判据以及动作策略信息发送至站内SCADA系统，由站内SCADA系统上传至调度D5000系统。前述的步骤3)中，如果磁路控制型故障限流器未配置旁路断路器，则3b-1)线路保护装置接收到故障限流器状态信号和线路断路器跳闸后变位信号，线路已经被切除，线路保护装置启动线路闭锁信号判断；安全稳定控制装置接收到故障限流器状态信号后，结合线路两侧断路器位置信号确认状态后，启动动作策略切换判断；判断信号均为：其中，Qdx为判断信号，i为线路保护装置/安全稳定控制装置的第i次中断，TWJX1i、TWJX2i为线路两侧断路器TWJ信号，HWJX1i、HWJX2i为线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配置故障限流器保护装置对磁路控制型故障限流器异常状态进行监测；2)监测到磁路控制型故障限流器异常后，开启就地防御；所述就地防御是指，故障限流器保护装置通过旁路断路器隔离或通过线路两侧断路器跳闸切除磁路控制型故障限流器；3)线路保护装置进行定值和判据切换，安全稳定控制装置进行动作策略切换；4)调度D5000系统接收到故障限流器保护动作信息、故障限流器状态信息、旁路断路器或线路两侧断路器位置变位信息、线路保护装置和安全稳定控制装置切换信息后，判断现场电网运行状态，对电网运行方式进行校核；根据电网运行方式校核结果，通过线路操作和机组组合方式调整，采用人工方式对电网运行方式、潮流方式进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配置故障限流器保护装置对磁路控制型故障限流器异常状态进行监测；2)监测到磁路控制型故障限流器异常后，开启就地防御；所述就地防御是指，故障限流器保护装置通过旁路断路器隔离或通过线路两侧断路器跳闸切除磁路控制型故障限流器；3)线路保护装置进行定值和判据切换，安全稳定控制装置进行动作策略切换；4)调度D5000系统接收到故障限流器保护动作信息、故障限流器状态信息、旁路断路器或线路两侧断路器位置变位信息、线路保护装置和安全稳定控制装置切换信息后，判断现场电网运行状态，对电网运行方式进行校核；根据电网运行方式校核结果，通过线路操作和机组组合方式调整，采用人工方式对电网运行方式、潮流方式进行调整。2.根据权利要求1所述的一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，其特征在于，所述步骤1)中，故障限流器保护装置通过常规电缆或SV方式监测磁路控制型故障限流器两侧电流和电压。3.根据权利要求1所述的一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，其特征在于，所述步骤2)中，故障限流器保护装置配置磁路控制型故障限流器差动保护、通流过载保护和非电量保护，所述差动保护判断如下：其中，Φ代表A、B、C任意一相，ΔIdΦ为差动电流，ΔIrΦ为制动电流，IMΦ、INΦ为磁路控制型故障限流器两侧电流，Iset为差动电流门槛值；所述通流过载保护判断如下：其中，It_set为电流通能能力定值，U1实测正序电压，U2实测负序电压，Uset1为正序电压异常定值，Uset2负序电压异常定值；所述非电量保护判断为：磁路控制型故障限流器自主监测到故障后，通过遥信方式发送至故障限流器保护装置，故障限流器保护装置接收到故障遥信开入后，经过3ms～5ms延时动作，合闸旁路断路器或跳闸线路两侧断路器。4.根据权利要求1所述的一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，其特征在于，所述步骤2)中，如果磁路控制型故障限流器配置旁路断路器，则就地防御过程为：2a-1)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式发送合闸命令至旁路断路器智能终端装置，将断路器合闸；2a-2)旁路断路器接收到合闸命令后，执行机构将断路器合闸，跳闸位置继电器TWJ和合闸位置继电器HWJ信号发生变位，故障限流器保护装置通过遥信接入或智能终端GOOSE通信接口接收位置变位信息；2a-3)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式将故障限流器状态信号、旁路断路器位置变位信号发送至线路保护装置和相关安全稳定控制装置；2a-4)故障限流器保护装置通过MMS通信方式将故障限流器状态信号、旁路断路器位置变位信号发送至站内SCADA系统，由站内SCADA系统转发至调度D5000系统。5.根据权利要求1所述的一种磁路控制型故障限流器的电网接入防御方法，其特征在于，所述步骤2)中，如果磁路控制型故障限流器未配置旁路断路器，则就地防御过程为：2b-1)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式发送跳闸命令至线路两侧断路器智能终端，将断路器跳闸；2b-2)线路两侧断路器接收到跳闸命令后，执行机构将断路器跳闸，跳闸位置继电器TWJ和合闸位置继电器HWJ信号发生变位，故障限流器保护装置通过遥信接入或智能终端GOOSE通信接口接收位置变位信息；2b-3)故障限流器保护装置通过GOOSE通信方式将故障限流器状态信号、旁路断路器位置变位信号发...

【专利技术属性】
技术研发人员：郄朝辉，李威，刘福锁，崔晓丹，李兆伟，武迪，谷炜，叶琳，郑翔，楼伯良，赵一琰，华文，罗刚，杨晓雷，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，南瑞集团有限公司，国网浙江省电力有限公司，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32