一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法技术

本发明专利技术提供一种统一潮流控制器(UPFC)的串联变压器旁路开关合闸失灵保护方案。其方案由统一潮流控制器阀控制保护装置、串联变压器非电量保护装置及本体非电量继电器、串联变压器电量保护装置、串联变压器旁路开关四类设备构成。串联变压器旁路开关合闸失灵保护由串联变压器电量保护装置实现。串联变压器电量保护接收其他保护装置发出的信号，并采集串联变压器旁路开关位置信息，作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作的判据。本发明专利技术能够实现统一潮流控制器串联变压器的旁路开关合闸失灵保护。

Closing failure protection method of unified power flow controller with series transformer

The invention provides a closed circuit failure protection scheme of a series transformer bypass switch of a unified power flow controller (UPFC). The scheme consists of UPFC control valve series transformer protection device, non electricity protection device and body non electric relay, the series transformer power protection device, bypass switch series transformer four equipment. Switching failure protection of series transformer bypass switch is realized by series transformer power protection device. The power conservation of the series transformer receives the signals issued by other protective devices and collects the position information of the bypass switches of series transformers as a criterion for the operation of the switching fault protection of the bypass switches of series transformers. The invention can realize the closing failure protection of the bypass switch of the serial power transformer of the unified power flow controller.

【技术实现步骤摘要】
一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法
本专利技术涉及一种统一潮流控制器的串联变压器旁路开关合闸失灵保护方案，属于电力系统自动化

技术介绍
随着柔性交流输电技术的发展，FACTS(FlexibleAlternativeCurrentTransmissionSystems，柔性交流输电系统)设备在交流输电网中应用越来越广泛。UPFC(UnifiedPowerFlowController，统一潮流控制器)就是目前为止通用性最好的潮流控制设备。如图1所示，UPFC系统通常由换流器9、并联变压器10、并联变压器进线开关5、串联变压器1、统一潮流控制器阀控制保护装置2、串联变压器旁路开关3、4等设备组成。其中，串联变压器网侧绕组的两端，直接串接在线路当中，它承担了UPFC系统与输电网交换功率、调整电压的重要任务。当UPFC系统发生故障需要退出运行，此时需要将UPFC系统从输电网中隔离出来时。串联变压器的隔离方法为：将串联变压器网侧绕组和换流侧绕组的旁路开关合3、4上，这样串联变压器1就从系统中旁路开来，同时不影响交流输电系统的正常运行。由于UPFC一般造价昂贵，并且换流器抗短路能力较弱。当串联变压器1发生故障时，若旁路开关3、4发生失灵，则UPFC系统不能可靠从系统隔离，威胁系统安全。因此，针对统一潮流控制器阀控制保护或串联变压器非电量保护动作后合旁路开关，需要考虑旁路开关合闸失灵的情况。对于实际的UPFC系统来说，当系统出现故障时，统一潮流控制器阀控制保护装置2动作后停运UPFC控制系统，同时发旁路合闸信号进行隔离。串联变压器旁路开关3、4的合闸失灵保护需要由统一潮流控制器阀控制保护装置2以外的其他设备实现。当串联变压器1的本体发生故障时，串联变压器1的非电量保护及本体非电量继电器动作，发旁路合闸信号进行隔离。串联变压器旁路开关3、4的合闸失灵保护需要由串联变压器非电量保护装置以外的其他设备实现。常规继电保护的断路器失灵判别，主要依靠有流判据。比如系统故障时，有大的故障电流流经断路器，当断路器收到跳闸命令后，可以检测断路器是否仍然有电流流通，若仍然有电流，说明断路器没有可靠断开，则断路器失灵保护动作。常规继电保护中的失灵保护，一般由线路辅助保护装置或母线保护装置承担。旁路开关的合闸特性与断路器分闸特性不同。理论上，在旁路开关合闸前，旁路开关处于断开状态，没有电流流通。旁路开关合上后，旁路开关处于导通状态，应该有电流流通；但是，若线路此时处于轻载状态，则旁路开关上可能仍然没有电流流通，因此若通过合闸前后的电流变化来作为失灵保护判别，可能存在误判别风险。为了解决上述合闸失灵保护方案的误判问题，提高隔离UPFC串联变压器的可靠性，需要一种更可靠的合闸失灵保护方案。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法，方案不依靠电流判据，提高了旁路开关合闸失灵判别的可靠性。为达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法，包括以下几个方面：(1)方案由统一潮流控制器阀控制保护装置、串联变压器非电量保护装置及本体非电量继电器、串联变压器电量保护装置、串联变压器旁路开关四类设备组成；(2)统一潮流控制器阀控制保护装置动作后，发送合闸命令1给串联变压器旁路开关，同时发送合闸失灵信号1和控制器闭锁信号至串联变压器电量保护装置；(3)串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器动作后，发送合闸命令2给串联变压器旁路开关，同时发送合闸失灵信号2和合闸失灵信号3至串联变压器电量保护装置；(4)串联变压器电量保护装置完成串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能，串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能包含启动模块和动作模块两部分。(5)串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的启动模块以统一潮流控制器阀控制保护装置发来的合闸失灵信号1作为启动信号1，以控制器闭锁信号作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的动作模块动作的必要条件1；(6)串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的启动模块以串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器发来的合闸失灵信号2作为启动信号2，以串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器发来的合闸失灵信号2和合闸失灵信号3作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的动作模块动作的必要条件2；(7)串联变压器电量保护装置以串联变压器旁路开关的开关双位置信息作为辅助判据；(8)当串联变压器旁路开关合闸失灵保护满足启动信号1、必要条件1，且串联变压器旁路开关位置不在可靠合位，串联变压器旁路开关合闸失灵保护的计时器1开始计时，当计时达到设定的时间定值1时，串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作；(9)当串联变压器旁路开关合闸失灵保护满足启动信号2、必要条件2，且串联变压器旁路开关位置在可靠分位，串联变压器旁路开关合闸失灵保护的计时器2开始计时，当计时达到设定的时间定值2时，串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作；(10)串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作后，串联变压器电量保护装置出口继电器导通，发跳闸命令给本线路的线路开关。附图说明图1为UPFC系统结构及主要设备(1串联变压器，2统一潮流控制器阀控制保护装置，3、4串联变压器旁路开关，5并联变压器进线开关，6本侧线路开关，7本条接入了UPFC的线路，8对侧线路开关，9换流器，10并联变压器)；图2为统一潮流控制器阀控制保护装置与串联变压器主变保护之间的失灵配合；图3为串联变压器旁路开关合闸失灵保护收统一潮流控制器阀控制保护装置失灵信号后的工作流程图；图4为串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器与串联变压器主变保护之间的失灵配合；图5为串联变压器旁路开关合闸失灵保护收串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器失灵信号后的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。本方案由四类设备组成：统一潮流控制器阀控制保护装置、串联变压器非电量保护装置及本体非电量继电器、串联变压器电量保护装置、串联变压器旁路开关。各设备之间，可以通过继电器节点信号或者数字信号传递信息。串联变压器旁路开关合闸失灵保护由串联变压器电量保护装置实现。对于常规变电站，串联变压器电量保护装置可配置IO插件来接收从其他三个设备送来的节点信号。这些节点信号，可以作为串联变压器电量保护装置的开入。针对来自系统操作、故障、直流接地等异常情况，此类开入回路应采用双开入接口，必要时还可加装大功率重动继电器以提高回路抗干扰能力。对于数字化变电站，串联变压器电量保护装置与其他各设备间采用GOOSE(GenericObjectOrientedSubstationEvent,面向通用对象的变电站事件)信号交互信息。此时，串联变压器旁路开关配备智能终端。根据GOOSE信号的品质位，可以判别当前信号是否可靠。当GOOSE信号品质异常时，串联变压器电量保护装置经延时报异常告警。关于可靠合位与可靠分位的判别依据如下：串联变压器旁路开关分合过程中，开关的跳位位置、合位位置客观上难以做到同时刻上传，因此采用跳位、合位位置作为双位置节点判别时，需要考虑位置信号不全或信号异常的情况，可分为以下四情况：1.跳位合位均为0，2.跳位为1合位为0，3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法，其特征在于：所述方法基于的系统架构包括统一潮流控制器阀控制保护装置、串联变压器非电量保护装置及本体非电量继电器、串联变压器电量保护装置和串联变压器旁路开关，所述方法的具体步骤包括：(1)统一潮流控制器阀控制保护装置动作后，发送合闸命令1给串联变压器旁路开关，同时发送合闸失灵信号1和控制器闭锁信号至串联变压器电量保护装置；(2)串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器动作后，发送合闸命令2给串联变压器旁路开关，同时发送合闸失灵信号2和合闸失灵信号3至串联变压器电量保护装置；(3)串联变压器电量保护装置完成串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能，串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能包括启动模块和动作模块两部分；(4)串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的启动模块以统一潮流控制器阀控制保护装置发来的合闸失灵信号1作为启动信号1，以控制器闭锁信号作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的动作模块动作的必要条件1；(5)串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的启动模块以串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器发来的合闸失灵信号2作为启动信号2，以串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器发来的失灵信号2和失灵信号3作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的动作模块动作的必要条件2；(6)串联变压器电量保护装置以串联变压器旁路开关的开关双位置信息作为辅助判据；(7)当串联变压器旁路开关合闸失灵保护满足启动信号1、必要条件1，且串联变压器旁路开关位置不在可靠合位，串联变压器旁路开关合闸失灵保护的计时器1开始计时，当计时达到设定的时间定值1时，串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作；(8)当串联变压器旁路开关合闸失灵保护满足启动信号2、必要条件2，且串联变压器旁路开关位置在可靠分位，串联变压器旁路开关合闸失灵保护的计时器2开始计时，当计时达到设定的时间定值2时，串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作；(9)串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作后，串联变压器电量保护装置出口继电器导通，发跳闸命令给本线路的线路开关。...

【技术特征摘要】
1.一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法，其特征在于：所述方法基于的系统架构包括统一潮流控制器阀控制保护装置、串联变压器非电量保护装置及本体非电量继电器、串联变压器电量保护装置和串联变压器旁路开关，所述方法的具体步骤包括：(1)统一潮流控制器阀控制保护装置动作后，发送合闸命令1给串联变压器旁路开关，同时发送合闸失灵信号1和控制器闭锁信号至串联变压器电量保护装置；(2)串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器动作后，发送合闸命令2给串联变压器旁路开关，同时发送合闸失灵信号2和合闸失灵信号3至串联变压器电量保护装置；(3)串联变压器电量保护装置完成串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能，串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能包括启动模块和动作模块两部分；(4)串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的启动模块以统一潮流控制器阀控制保护装置发来的合闸失灵信号1作为启动信号1，以控制器闭锁信号作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的动作模块动作的必要条件1；(5)串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的启动模块以串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器发来的合闸失灵信号2作为启动信号2，以串联变压器非电量保护装置或本体非电量继电器发来的失灵信号2和失灵信号3作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护功能的动作模块动作的必要条件2；(6)串联变压器电量保护装置以串联变压器旁路开关的开关双位置信息作为辅助判据；(7)当串联变压器旁路开关合闸失灵保护满足启动信号1、必要条件1，且串联变压器旁路开关位置不在可靠合位，串联变压器旁路开关合闸失灵保护的计时器1开始计时，当计时达到设定的时间定值1时，串...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾乔根，张晓宇，莫品豪，郑超，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32