一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法技术

本发明专利技术公开一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，通过在各个配电室之间进、出线处配置纵联差动保护作为主保护、过电流保护作为后备保护，在各个配电室内的馈线处配置过电流保护，能够准确、快速地判断故障区段并迅速切除故障，实现了保护功能的选择性和速动性，可有效解决当前配电网故障后因保护装置无选择性动作而扩大停电范围、影响故障查找、延误故障处理的问题；且同一配电室内的保护装置采用光纤通讯网以GOOSE报文机制进行信息交互，传递的GOOSE信号分为3类：GOOSE闭锁电流保护信号、GOOSE开放电流保护信号和GOOSE开放失灵保护信号；该通信方式替代了传统的智能电子设备之间硬接线的通信方式，为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法
本专利技术属于电力系统继电保护及其自动化控制领域，具体是一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法。
技术介绍
当前电力系统中用户遭受的停电与电压骤降问题大多数是由中压配电网故障引起的，而配电网保护是在现有网架条件下减少故障影响、提高供电质量的根本性措施。一直以来配电网保护方案强调保证电网的运行安全与服从上一级主变压器保护的需要，其配置与整定配合比较简单。目前一些地区配电网在线路中串联多级开闭站、配电室，由于各站之间的电缆距离短、阻抗小，发生短路故障时各处故障电流差别不大，导致各级保护间难以配合，无法实现故障情况下的选择性，遇有故障保护经常越级跳闸，普遍存在扩大事故影响范围、严重影响故障查找和供电恢复的问题。鉴于这种问题，有必要研究一种继电保护方法，既能有效解决当前配网结构下保护的非选择性引发的故障范围扩大、供电可靠性降低、故障查找困难等现实问题，同时又能很好地满足未来配电网短距离、多串联复杂网架结构下保护的选择性和速动性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，用于准确判断故障位置并有选择性地快速切除故障，同时还可以满足未来配电网短距离、多串联的复杂网架结构。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，包括以下步骤：步骤A，在多个配电室之间的进线、出线处配置纵联差动保护作为主保护、过电流保护作为后备保护，在各配电室内的馈线处配置过电流保护；步骤B，同一配电室内的保护装置采用光纤通讯网以GOOSE报文机制进行信息交互，所述光纤通讯网传递的GOOSE信号包括3种信号：GOOSE闭锁电流保护信号、GOOSE开放电流保护信号和GOOSE开放失灵保护信号；步骤C，当电网某一处发生故障时，由最靠近故障点的保护装置依次往上级开关的保护装置发送GOOSE闭锁电流保护信号，上级开关的保护装置收到GOOSE闭锁电流保护信号后闭锁自身过流保护不出口动作，最靠近故障点的保护装置由于未接收到GOOSE闭锁电流保护信号直接出口跳闸快速切除故障，以确保各级保护装置区外故障可靠不动，区内故障可靠快速切除；步骤D，当电网某一处发生故障时，若最靠近故障点的保护装置发生自检异常，将闭锁自身保护功能，并向上级开关的保护装置发送GOOSE开放电流保护信号，上级开关的保护装置接收到GOOSE开放电流保护信号后延时出口跳闸切除故障；步骤E，当电网某一处发生故障时，若最靠近故障点的保护装置正确出口动作，但由于断路器失灵而无法切除故障，则由该最靠近故障点的保护装置向上级开关的保护装置发送GOOSE开放失灵保护信号，上级开关的保护装置接收到GOOSE开放失灵保护信号后立即出口跳开上级开关切除故障。具体地，步骤A中，所述纵联差动保护和过电流保护可以由一台保护装置实现，也可以由两台装置实现，考虑成本因素通常配置为单装置实现纵联差动保护和过电流保护一体化保护。具体地，步骤B中，所述的GOOSE报文机制是IEC61850的一个全新应用，GOOSE服务是以高速P2P通信为基础的，它替代了传统的智能电子设备之间硬接线的通信方式，为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法。具体地，步骤C中，若故障发生在上一级配电室出线和本级配电室进线之间，则由最靠近故障点装置的纵联差动保护功能出口动作；若故障发生在其他位置，则由最靠近故障点装置的过电流保护功能出口动作。具体地，步骤D中，所述自检异常包括：采样AD自检异常、光纤通道异常、出口回路自检异常、RAM自检异常、保护定值区异常和内部电源异常；一旦发生自检异常，保护装置将立即闭锁保护出口，同时点亮异常告警灯。具体地，步骤E中，所述断路器失灵的判断方法为：保护装置出口跳闸动作后，开关经延时一直为合位，即判断为断路器失灵。具体地，所述纵联差动保护通过专用光纤通道在上下级配电室的进、出线之间传递GOOSE闭锁电流保护信号、GOOSE开放电流保护信号和GOOSE开放失灵保护信号。进一步地，上级配电室出线端的保护装置为主端，本级配电室进线端的保护装置为从端，主端保护装置只接收从端保护装置发送的GOOSE闭锁电流保护信号、GOOSE开放电流保护信号和GOOSE开放失灵保护信号，并不向从端保护装置发送任何信号；从端保护装置只发送所述3种GOOSE信号。进一步地，同一配电室内进线处的保护装置只接收馈线和出线处保护装置发送的GOOSE信号，并不向馈线和出线处的保护装置发送GOOSE信号。具体地，同一配电室内的保护装置配置有过程层GOOSE虚端子，所述GOOSE虚端子包括配置在馈线和出线处保护装置内的发送虚端子和配置在进线处保护装置内的接收虚端子；所述发送虚端子和接收虚端子通过SCD工具连接。具体地，所述配电室进、出线处的保护装置配置有两段式过流保护，其中第一段过流经下级配电室的保护装置向本级配电室的保护装置发送的GOOSE闭锁电流保护信号闭锁，即下级配电室在延时时间内接收不到GOOSE闭锁电流保护信号将出口跳闸动作；第二段过流经下级配电室的保护装置向本级配电室的保护装置发送的GOOSE开放电流保护信号投入，即当本级配电室的保护装置接收到开放电流保护信号、且电流值超过保护阈值时，本级配电室的保护装置将延时出口跳闸动作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过在多个配电室之间的进线、出线处配置纵联差动保护作为主保护，在各配电室内的馈线处配置过电流保护作为后备保护；能够准确、快速地判断故障区段并迅速切除故障，实现了保护功能的选择性和速动性，可有效解决当前配电网故障后因保护装置无选择性动作而扩大停电范围、影响故障查找、延误故障处理的问题；(2)本专利技术的通信方式是基于GOOSE报文机制，以高速P2P通信为基础的，替代了传统的智能电子设备之间硬接线的通信方式，为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法。附图说明图1为本专利技术串联多级供电配电网架构图；图2为本专利技术配电室基于GOOSE机制的网络化保护组网结构图；图3为实施例中以两级配电室为例的GOOSE信号传递机制示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，同一电压等级中压配电网由主网引一回线逐级分成若干个配电室，每个配电室带若干条馈线，呈单向辐射状；本实施例提供了一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，包括如下步骤：步骤A，在多个配电室之间的进线、出线处配置纵联差动保护作为主保护、过电流保护作为后备保护，在各配电室内的馈线处配置过电流保护；步骤B，同一配电室内的保护装置采用光纤通讯网以GOOSE报文机制进行信息交互，所述光纤通讯网传递的GOOSE信号包括3种信号：GOOSE闭锁电流保护信号、GOOSE开放电流保护信号和GOOSE开放失灵保护信号；步骤C，当电网某一处发生故障时，由最靠近故障点的保护装置依次往上级开关的保护装置发送GOOSE闭锁电流保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，在多个配电室之间的进线、出线处配置纵联差动保护作为主保护、过电流保护作为后备保护，在各配电室内的馈线处配置过电流保护；步骤B，同一配电室内的保护装置采用光纤通讯网以GOOSE报文机制进行信息交互，所述光纤通讯网传递的GOOSE信号包括3种信号：GOOSE闭锁电流保护信号、GOOSE开放电流保护信号和GOOSE开放失灵保护信号；步骤C，当电网某一处发生故障时，由最靠近故障点的保护装置依次往上级开关的保护装置发送GOOSE闭锁电流保护信号，上级开关的保护装置收到GOOSE闭锁电流保护信号后闭锁自身过流保护不出口动作，最靠近故障点的保护装置由于未接收到GOOSE闭锁电流保护信号直接出口跳闸快速切除故障，以确保各级保护装置区外故障可靠不动，区内故障可靠快速切除；步骤D，当电网某一处发生故障时，若最靠近故障点的保护装置发生自检异常，将闭锁自身保护功能，并向上级开关的保护装置发送GOOSE开放电流保护信号，上级开关的保护装置接收到GOOSE开放电流保护信号后延时出口跳闸切除故障；步骤E，当电网某一处发生故障时，若最靠近故障点的保护装置正确出口动作，但由于断路器失灵而无法切除故障，则由该最靠近故障点的保护装置向上级开关的保护装置发送GOOSE开放失灵保护信号，上级开关的保护装置接收到GOOSE开放失灵保护信号后立即出口跳开上级开关切除故障。...

【技术特征摘要】
1.一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，在多个配电室之间的进线、出线处配置纵联差动保护作为主保护、过电流保护作为后备保护，在各配电室内的馈线处配置过电流保护；步骤B，同一配电室内的保护装置采用光纤通讯网以GOOSE报文机制进行信息交互，所述光纤通讯网传递的GOOSE信号包括3种信号：GOOSE闭锁电流保护信号、GOOSE开放电流保护信号和GOOSE开放失灵保护信号；步骤C，当电网某一处发生故障时，由最靠近故障点的保护装置依次往上级开关的保护装置发送GOOSE闭锁电流保护信号，上级开关的保护装置收到GOOSE闭锁电流保护信号后闭锁自身过流保护不出口动作，最靠近故障点的保护装置由于未接收到GOOSE闭锁电流保护信号直接出口跳闸快速切除故障，以确保各级保护装置区外故障可靠不动，区内故障可靠快速切除；步骤D，当电网某一处发生故障时，若最靠近故障点的保护装置发生自检异常，将闭锁自身保护功能，并向上级开关的保护装置发送GOOSE开放电流保护信号，上级开关的保护装置接收到GOOSE开放电流保护信号后延时出口跳闸切除故障；步骤E，当电网某一处发生故障时，若最靠近故障点的保护装置正确出口动作，但由于断路器失灵而无法切除故障，则由该最靠近故障点的保护装置向上级开关的保护装置发送GOOSE开放失灵保护信号，上级开关的保护装置接收到GOOSE开放失灵保护信号后立即出口跳开上级开关切除故障。2.根据权利要求1所述的一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，其特征在于，步骤C中，若故障发生在上一级配电室出线和本级配电室进线之间，则由最靠近故障点装置的纵联差动保护功能出口动作；若故障发生在其他位置，则由最靠近故障点装置的过电流保护功能出口动作。3.根据权利要求1所述的一种基于GOOSE机制的串联多级供电配电网电流保护方法，其特征在于，步骤D中，所述自检异常包括：采样AD自检异常、光纤通道异常、出口回路自检异常、RAM自检异常、保护定值区异常和内部电源异常；一旦发生自检异常，保护装置将立即闭锁保护出口，同时点亮异常告警灯。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉林，张建周，刘双，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32