备用电源自动投入装置故障识别方法和系统制造方法及图纸

一种备用电源自动投入装置故障识别方法和系统，涉及变电站备用电源自动投入的方法及系统。该方法包括以下步骤：在母联和进线上集中的安装合并单元智能终端一体化装置，采集母线与进线的电压、进线与分段的电流以及开关位置，并以光信号报文发至备自投装置，同时接收和执行来自备自投的命令控制断路器的操作；备自投装置自动判断其电流方向作为故障定位的判据；当满足备自投启动条件时，备自投装置判断是否存在母线故障或者变压器故障，随后依照策略执行备自投逻辑，自动识别故障类型。该系统包括备用电源自动投入装置、合并单元智能终端一体化装置、实时监测线路电流方向和大小的方向监测单元、故障判断和定位监测单元。本发明专利技术可有效提高电力网络的供电可靠性和电网运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
备用电源自动投入装置故障识别方法和系统
本专利技术涉及变电站备用电源自动投入的方法及系统，特别涉及一种110kV电压等级未配置母线保护，需要备自投自动识别故障类型，执行不同逻辑的备用电源自动投入方法和系统。
技术介绍
随着社会经济的高速发展，电力用户对电网的供电可靠性和电网运行的稳定性的要求也越来越高。目前智能化变电站中的备自投装置能在站内实现自动检测变电站运行方式、完成备用电源自动投入逻辑，能大大提高电网的供电可靠性，其在电网自动化系统中占有重要地位。但是目前主流的110kV电压等级的变电站，不会单独配置母线保护，这样，当有母线故障时，依靠变压器或者线路的后备保护动作去切除，切除后备用电源自动装置会投入，但是存在合闸于故障的风险；对于变压器动作时，此前主流备自投未能区分动作类型，直接闭锁备自投，存在损失部分符合的情况。目前还没有能够根据相关电气量和开关量自行判别故障类型、执行不同策略的的备用电源自投装置。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种在智能化变电站中能快速、准确判断故障类型，并依据响应的策略实现备用电源并自动投入的备用电源自动投入装置故障识别方法。本专利技术的目的之一可以这样实现，设计一种备用电源自动投入装置故障识别方法，包括以下步骤：A、在母联和进线上集中的安装合并单元智能终端一体化装置，采集母线电压、进线电压、进线电流、分段电流以及进线和分段开关位置，并报文光信号发至备自投装置，同时接收和执行来自备自投的跳闸、合闸命令，控制断路器的操作；B、备自投装置根据线路合并单元智能终端一体化装置传来的母线电压和进线电流的关系自动判断其电流方向，作为故障定位的判据；C、当母线电压不满足有压条件，同时满足备自投启动条件时，备自投装置根据相关交流量和电气量关系，判断是否存在母线故障或者变压器故障，随后依照不同的策略执行不同的备自投逻辑，自动识别故障类型。进一步地，母线电压和进线电流的关系，规定由线路流向母线为正方向，方向元件采用90°接线，正方向动作方程为：式中：和分别代表90°接线方式中相对应的电流和电压量；当装置判断为正方向时且电流值大于故障电流门槛时，说明此时故障点在断路器电流互感器以下；若为反方向，则为线路故障。进一步地，处于母联备自投方式时，在以下条件均满足时充电：1a、母联开关处于分闸状态；1b、进线开关处于合闸状态；1c、母线电压高于母线有压定值；在以下任意一条件满足时放电：2a、闭锁进线自投开入置1；2b、遥控或就地手动跳开进线之一的开关；2c、变压器动作信号置1；2d、母联开关合上；2e、两段母线电压不满足有压时间大于15s；2f、进线合并单元智能终端一体化装置检修状态与备自投装置检修状态不一致；2g、母联合并单元智能终端一体化装置检修状态与备自投装置检修状态不一致；2h、母联备自投软压板或者控制字未投入；2i、进线开关拒跳或者母联开关拒合；当备自投装置接收到来自变压器保护装置的动作信号时，认为此时对应变压器保护存在故障，备自投装置应直接放电；流过进线的电流大于设置的故障电流门槛，且根据方向判据判断为正方向，则装置判断为对应母母线故障；首先切除该进线开关，合上母联开关；合上母联开关后，若对应母故障为瞬时性故障，则此时故障已消除，系统可正常运行；若对应母故障为永久性故障，合上母联开关后，经过母联CT的故障电流大于后加速定值，此时启动母联后加速功能，切开母联开关，隔离故障点；流过进线的电流小于设置的故障电流门槛，或者根据方向判据判断为反方向，则装置判断为线路故障，首先切除对应进线开关，合上母联开关，保证全站不失去电压。进一步地，处于进线备自投方式时，在以下条件均满足时充电：3a、该进线开关处于分闸状态；3b、另一进线开关处于合闸状态；3c、母线电压高于母线有压定值；3d、母联开关处于合闸状态；3e、当检该进线电压控制字投入时，该进线抽取电压高于进线有压定值；在以下任意一条件满足时放电：4a、闭锁进线自投开入置1；4b、遥控或就地手动跳开另一进线开关；4c、该变压器动作信号置1；4d、该进线开关合上；4e、当检该进线电压控制字投入时，该进线抽取电压不满足有压时间大于15s；4f、进线合并单元智能终端一体化装置检修状态与备自投装置检修状态不一致；4g、母联合并单元智能终端一体化装置检修状态与备自投装置检修状态不一致；4h、该进线备自投软压板或者控制字未投入；4i、另一进线开关拒跳或者该进线开关拒合或者母联开关拒跳；当备自投装置接收到来自1#变保护装置的动作信号时，认为此时1#变保护存在故障，备自投装置此时启动，跳开进线“1”开关和母联开关，随后合上进线“2”开关；当备自投装置接收到来自2#变保护装置的动作信号时，认为此时2#变保护存在故障，备自投装置应直接放电，防止合闸于故障，影响系统稳定性；流过进线“1”的电流大于设置的故障电流门槛，且根据方向判据判断为正方向，则装置判断为母线故障，首先切除母联开关，切除母联开关后流经进线“1”的电流消失，说明故障点在II母母线上，已经切除；若流经进线“1”的电流仍存在，说明故障点在I母母线上，装置再切除进线“1”开关，合上进线“2”开关，保证II母负荷不被切除；流过进线“1”的电流小于设置的故障电流门槛，或者根据方向判据判断为反方向，则装置判断为线路故障，首先切除进线“1”开关，合上进线“2”开关，保证全站不失去电压。本专利技术的目的之一可以这样实现，设计一种备用电源自动投入装置故障识别系统，包括备用电源自动投入装置、合并单元智能终端一体化装置、实时监测线路电流方向和大小的方向监测单元、故障判断和定位监测单元，备用电源自动投入装置，根据合并单元智能终端一体化装置提供的电气量和开关量信息，自动判断出故障情况，依照故障类型执行与故障类型对应的逻辑，保证供电系统的可靠性与稳定性；合并单元智能终端一体化装置，根据将采集器采集到的模拟量采样值、断路器开关位置及变电站同步信号，以光信号发出，同时接受来自备用电源自动投入装置的控制命令，去操作断路器机构；实时监测线路电流方向和大小的方向监测单元，根据接收到的母线电压和线路电流，判断电流的方向和大小；故障判断和定位监测单元，根据实时监测线路电流方向和大小的方向监测单元的监测结果判断故障，通过开关切换定位故障点。本专利技术采用在变电站控制系统中设置可实时检测本站母线电压和进线电流方向检测单元、实时监测系统电气量和断路器开关信息和其他保护装置动作信号等状态并实时以光信号发送至备自投装置同时接受来自备自投命令的合并单元智能终端一体化单元的结构，使得本专利技术的备自投装置系统可有效提高电力网络的供电可靠性和电网运行的稳定性，既适用作为普通常规备自投使用，又可以作为具备故障识别功能的备自投使用。附图说明图1是本专利技术较佳实施例的网络架构示意图；图2是本专利技术较佳实施例之进线“2”自投动作逻辑图；图3是本专利技术较佳实施例之分段备自投动作逻辑图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的描述。本专利技术是针对具有单母线、单母线带旁路、单母分段及单母分段带旁路的变电站主接线而设计的智能化备用电源自动投入装置(又称备自投装置)的备自投方法。本专利技术可以根据装置的开入量和交流量等电气量信息判断出电力系统故障类型，根据不同故障类型执行不同的逻辑。一种备用电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种备用电源自动投入装置故障识别方法，其特征在于，包括以下步骤：A、在母联和进线上集中的安装合并单元智能终端一体化装置，采集母线电压、进线电压、进线电流、分段电流以及进线和分段开关位置，并光以信号报文发至备自投装置，同时接收和执行来自备自投的跳闸、合闸命令，控制断路器的操作；B、备自投装置根据线路合并单元智能终端一体化装置传来的母线电压和进线电流的关系自动判断其电流方向，作为故障定位的判据；C、当母线电压不满足有压条件，同时满足备自投启动条件时，备自投装置根据相关交流量和电气量关系，判断是否存在母线故障或者变压器故障，随后依照不同的策略执行不同的备自投逻辑，自动识别故障类型。

【技术特征摘要】
1.一种备用电源自动投入装置故障识别方法，其特征在于，包括以下步骤：A、在母联和进线上集中的安装合并单元智能终端一体化装置，采集母线电压、进线电压、进线电流、分段电流以及进线和分段开关位置，并光以信号报文发至备自投装置，同时接收和执行来自备自投的跳闸、合闸命令，控制断路器的操作；B、备自投装置根据线路合并单元智能终端一体化装置传来的母线电压和进线电流的关系自动判断其电流方向，作为故障定位的判据；C、当母线电压不满足有压条件，同时满足备自投启动条件时，备自投装置根据相关交流量和电气量关系，判断是否存在母线故障或者变压器故障，随后依照不同的策略执行不同的备自投逻辑，自动识别故障类型。2.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置故障识别方法，其特征在于，母线电压和进线电流的关系，规定由线路流向母线为正方向，方向元件采用90°接线，正方向动作方程为：式中：和分别代表90°接线方式中相对应的电流和电压量；当装置判断为正方向时且电流值大于故障电流门槛时，说明此时故障点在断路器电流互感器以下；若为反方向，则为线路故障。3.根据权利要求2所述的备用电源自动投入装置故障识别方法，其特征在于：装置判断为实时判断。4.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置故障识别方法，其特征在于：处于母联备自投方式时，在以下条件均满足时充电：1a、母联开关处于分闸状态；1b、进线开关处于合闸状态；1c、母线电压高于母线有压定值；在以下任意一条件满足时放电：2a、闭锁进线自投开入置1；2b、遥控或就地手动跳开进线之一的开关；2c、变压器动作信号置1；2d、母联开关合上；2e、两段母线电压不满足有压时间大于15s；2f、进线合并单元智能终端一体化装置检修状态与备自投装置检修状态不一致；2g、母联合并单元智能终端一体化装置检修状态与备自投装置检修状态不一致；2h、母联备自投软压板或者控制字未投入；2i、进线开关拒跳或者母联开关拒合；当备自投装置接收到来自变压器保护装置的动作信号时，认为此时对应变压器保护存在故障，备自投装置应直接放电；流过进线的电流大于设置的故障电流门槛，且根据方向判据判断为正方向，则装置判断为对应母母线故障；首先切除该进线开关，合上母联开关；合上母联开关后，若对应母故障为瞬时性故障，则此时故障已消除，系统可正常运行；若对应母故障为永久性故障，合上母联开关后，经过母联CT的故障电流大于后加速定值，此时启动母联后加速功能，切开母联开关，隔离故障点；流过进线的电流小于设置的故障电流门槛，或者根据方向判据判断为反方向，则装置判断为线路故障，首先切除对应进线开关，合上母联开关，保证全站不失去电压。5.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置故障识别方法，其特征在于：处于进线备自投方式时，在以下条件均满足时充电：3a、该进线开关处于分闸状态；3b、另一进线开关处于合闸状态；3c、母线电压高于母线有压定值；3d、母联开...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成斌，李蔚凡，林超，谢映宏，王薛冬，张凯，苏小雷，向莉华，姜步云，张泽江，李文峰，苏宗洲，郑冰冰，陈星宇，
申请(专利权)人：长园深瑞继保自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44