一种多级电网协同自愈系统及自愈方法技术方案

本发明专利技术涉及电力系统的技术领域，更具体地，涉及一种多级电网协同自愈系统及自愈方法，第一备自投装置接收第一变压器保护装置发出的保护动作信号；第二环网自愈装置接收第二线路保护装置、母线保护装置的保护动作信号及第一分段备自投装置的动作失败信号，第二备自投装置接收第二变压器保护装置的保护动作信号及第二环网自愈装置的动作失败信号；第三环网自愈装置接收第三线路保护装置、第三母线保护装置的保护动作信号及第二分段备自投装置的动作失败信号。当系统发生短路故障，各级自愈系统根据收集到的信号进行逻辑判断，合上开环点开关对非故障失电区域恢复供电，能够缩短供电恢复时间，同时减少定值整定的工作量。

A Cooperative Self-healing System and Method for Multi-level Power Grid

【技术实现步骤摘要】
一种多级电网协同自愈系统及自愈方法
本专利技术涉及电力系统的
，更具体地，涉及一种多级电网协同自愈系统及自愈方法。
技术介绍
目前，我国很多大都市已跻身国际一线大都市行列，在这些大城市中，居民生活品质和电气化程度越来越高。如果停电，将造成很大影响，减少停电次数、缩短停电时间都会对社会产生巨大贡献。未来的电力系统将是广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控的电力系统。全面启动提高城市配电网的可靠性和供电质量，用户年平均停电时间不超过30分钟，供电可考虑分别达到99.994％，使用户基本感受不到停电。现有可应用于实际工程的馈线自动化模式主要有：主站集中型模式、就地级差模式、电压-时间型模式等方式的故障隔离及恢复的时间在分钟级，无法满足五个九的供电可靠性要求，仅有智能分布式通过其毫秒级的故障隔离时间以及秒级的故障恢复时间，能满足五个九的供电可靠性要求，但目前的智能分布式馈线自动化的故障恢复时间均需与上级电网的复电操作时间配合，若上级电网的复电操作时间较长，则最终配电网的故障恢复时间也将延长，不利于供电可靠性的提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多级电网协同自愈系统及自愈方法，各级电网间通过信号量交互实现协同自愈，而非通过简单的时间级差配合，缩短复电操作时间，减少定值整定的工作量。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种多级电网协同自愈系统，包括两组第一变电站、多组开闭所以及多组第二变电站，多组第二变电站顺次手拉手连接，两组所述第一变电站分别与首组第二变电站、末组第二变电站电连接；多组开闭所顺次手拉手连接，首末两组开闭所分别与两组第二变电站电连接；；所述第一变电站配置有第一变压器保护装置、第一母线保护装置以及第一分段备自投装置，所述第一变压器保护装置、第一母线保护装置与所述第一分段备自投装置建立通信连接；所述第二变电站配置有第二变压器保护装置、第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二环网自愈装置以及第二分段备自投装置，所述第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二分段备自投装置及第一分段备自投装置与所述第二环网自愈装置建立通信连接，所述第二分段备自投装置还与第二变压器保护装置建立通信连接；所述开闭所配置有第三线路保护装置、第三母线保护装置及第三环网自愈装置，所述第三线路保护装置、第三母线保护装置及第二分段备自投装置均建立通信连接。本专利技术的多级电网协同自愈控制方法，第一备自投装置接收第一变压器保护装置发出的保护动作信号；第二环网自愈装置接收第二线路保护装置、母线保护装置的保护动作信号，还接收第一分段备自投装置的动作失败信号，第二备自投装置接收第二变压器保护装置的保护动作信号，还接收第二环网自愈装置的动作失败信号；第三环网自愈装置接收第三线路保护装置以及第三母线保护装置的保护动作信号，同时接收第二分段备自投装置的动作失败信号。本专利技术的各级电网之间通过信号量交互实现协同自愈，而非通过时间级差配合实现协同自愈的方法，能够缩短供电恢复时间，同时减少定值整定的工作量。进一步地，所述第一变电站、第二变电站、开闭所均包括若干开环点开关。自愈系统中的开环点开关获取自身所在母线以及相邻母线的电气量、开关状态信息以及动作信号，通过这些信号来判定自身是否满足充电、放电或者动作条件。当系统发生短路故障后，各级自愈系统根据收集到的信号进行逻辑判断，从而合上开环点开关对故障失电区域恢复供电，不需要传统的时间级差配合，缩短供电恢复时间。进一步地，所述开环点开关为在环网线路中的联络线开关或母线间的分段开关。通过环网线路中的联络线开关或母线间的分段开关获取自身所在母线以及相邻母线的电气量、开关状态信息以及动作信号。进一步地，所述电气量包括母线三相电压以及母线上各支路的三相电流，所述开关状态信息包括开关分闸位置、开关合闸位置、开关位置异常以及开关拒动，所述动作信号包括母线保护动作失败、线路保护动作失败、变压器保护动作失败以及自愈装置动作失败。但需要说明的是，本专利技术的电气量、开关状态信息、动作信号并不局限于上述列举的参数。进一步地，所述动作信号为开环点开关两侧母线的进线开关上游故障引起的保护动作。进一步地，所述自愈系统为多级，包括第一变电站侧母线分段备自投、设于第二变电站的第一环网自愈系统、第二变电站侧母线分段备自投以及设于开闭所的第二环网自愈系统。本专利技术还提供了一种多级电网协同自愈方法，包括以下步骤：S10.开环点开关根据自身母线以及相邻母线的电气量、开关状态信息判定是否满足充电条件，满足充电条件后经充电时间后进入充电状态；S20.在充电状态下：根据自身母线以及相邻母线的状态判断是否满足放电条件，若满足，则退出充电状态；S30.在充电状态下：根据自身母线以及相邻母线的状态判断是否满足动作条件，若满足，则控制切断最靠近故障点两侧的开关，并控制开环点开关的合闸操作。本专利技术的多级电网协同自愈方法，当电网系统发生短路故障后，各级自愈系统根据收集到的信号进行逻辑判断，合上开环点开关对非故障失电区域恢复供电，不需要传统的时间级差的配合，缩短供电恢复时间。优选地，所述充电条件包括开环点开关处于分闸状态、开环点开关两侧的母线均满足有压条件。优选地，所述放电条件包括与开环点开关直接相连的线路或母线发生故障、开环点开关处于合闸状态、自愈系统通信异常。优选地，所述动作条件包括开环点开关两侧母线有且只有一条母线失压、收到本级自愈系统相关保护装置动作信号、收到上级自愈系统动作失败信号。上述充电条件、放电条件及动作条件为主要条件，但本专利技术并不局限于上述条件，本专利技术针对不同的一次接线以及不同的用户需求会增加若干特殊条件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的各级电网之间通过开环点开关获取自身所在母线以及相邻母线的电气量、开关状态信息以及动作信号，通过这些信号来判定自身是否满足充电、放电或者动作条件。当系统发生短路故障后，各级自愈系统根据收集到的信号进行逻辑判断，从而合上开环点开关对故障失电区域恢复供电；通过信号量交互实现协同自愈，而非通过时间级差配合实现协同自愈的方法，能够缩短供电恢复时间，同时减少定值整定的工作量。附图说明图1为实施例一的多级电网协同自愈系统的设备配置图。图2为实施例一的多级电网协同自愈系统的一次接线图。图3为实施例二的多级电网协同自愈系统的故障点示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。实施例一如图1至图2所示为本专利技术的多级电网协同自愈系统及自愈方法的实施例，本专利技术的多级电网协同自愈系统包括两组第一变电站、多组开闭所以及多组第二变电站，多组第二变电站顺次手拉手连接，两组所述第一变电站分别与首组第二变电站、末组第二变电站电连接；多组开闭所顺次手拉手连接，首末两组开闭所分别与两组第二变电站电连接；；第一变电站配置有第一变压器保护装置、第一母线保护装置以及第一分段备自投装置，第一变压器保护装置、第一母线保护装置与第一分段备自投装置建立通信连接；第二变电站配置有第二变压器保护装置、第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二环网自愈装置以及第二分段备自投装置，第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二分段备自投装置及第一分段备自投装置与第二环网自愈装置建立通信连接，第二分段备自投装置还与第二变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级电网协同自愈系统，其特征在于，包括两组第一变电站、多组开闭所以及多组第二变电站，多组第二变电站顺次手拉手连接，两组所述第一变电站分别与首组第二变电站、末组第二变电站连接；多组所述开闭所顺次手拉手连接，首末两组开闭所分别与两组第二变电站电连接；所述第一变电站配置有第一变压器保护装置、第一母线保护装置以及第一分段备自投装置，所述第一变压器保护装置、第一母线保护装置与所述第一分段备自投装置建立通信连接；所述第二变电站配置有第二变压器保护装置、第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二环网自愈装置以及第二分段备自投装置，所述第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二分段备自投装置及第一分段备自投装置与所述第二环网自愈装置建立通信连接，所述第二分段备自投装置还与第二变压器保护装置建立通信连接；所述开闭所配置有第三线路保护装置、第三母线保护装置及第三环网自愈装置，所述第三线路保护装置、第三母线保护装置及第二分段备自投装置均建立通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种多级电网协同自愈系统，其特征在于，包括两组第一变电站、多组开闭所以及多组第二变电站，多组第二变电站顺次手拉手连接，两组所述第一变电站分别与首组第二变电站、末组第二变电站连接；多组所述开闭所顺次手拉手连接，首末两组开闭所分别与两组第二变电站电连接；所述第一变电站配置有第一变压器保护装置、第一母线保护装置以及第一分段备自投装置，所述第一变压器保护装置、第一母线保护装置与所述第一分段备自投装置建立通信连接；所述第二变电站配置有第二变压器保护装置、第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二环网自愈装置以及第二分段备自投装置，所述第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二分段备自投装置及第一分段备自投装置与所述第二环网自愈装置建立通信连接，所述第二分段备自投装置还与第二变压器保护装置建立通信连接；所述开闭所配置有第三线路保护装置、第三母线保护装置及第三环网自愈装置，所述第三线路保护装置、第三母线保护装置及第二分段备自投装置均建立通信连接。2.根据权利要求1所述的多级电网协同自愈系统，其特征在于，所述第一变电站、第二变电站、开闭所均包括若干开环点开关。3.根据权利要求2所述的多级电网协同自愈系统，其特征在于，所述电气量包括母线三相电压以及母线上各支路的三相电流，所述开关状态信息包括开关分闸位置、开关合闸位置、开关位置异常以及开关拒动，所述动作信号包括母线保...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖，李振聪，熊志伟，宋志伟，孙显鹤，潘小燕，鲁明佳，王广政，孙志清，孙玉彤，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司珠海供电局，南京南瑞继保工程技术有限公司，珠海电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44