一种智能继电保护系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及了一种智能继电保护系统及方法，所述保护系统包括分别设置在电力系统的不同保护节点的多个继电保护单元，每个继电保护单元均包括相互连接的断路器和远程终端单元；多个继电保护单元中的远程终端单元之间无线连接；远程终端单元用于进行状态监测、继电保护、信息交互和辅助继电保护；本发明专利技术的保护系统为每个所述断路器设置了远程终端单元，各远程终端单元可进行通信，完成故障信息的及时有效的传递，使整个保护系统成为一个有机的整体，一旦发生故障每个远程终端单元均可准确认定故障的位置和性质，根据故障的位置和性质确定是否动作，避免了各电气元件单独进行继电保护的过程中因为执行环节的滞后易造成误动作的技术缺陷。的技术缺陷。的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种智能继电保护系统及方法


[0001]本专利技术涉及继电保护
，特别是涉及一种智能继电保护系统及方法。

技术介绍

[0002]电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产、输电和配送过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。
[0003]其中的保护包括继电保护，其作用是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。因其在发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等)，使之免遭损害，所以称为“继电保护”。
[0004]实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。虽然继电保护有多种类型，其装置也各不相同，但都包含着下列主要的环节：
①
信号的采集，即测量环节；
②
信号的分析和处理环节；
③
判断环节；
④
作用信号的输出环节。以上所述仅限于组成电力系统的各元件(发电机、变压器、母线、输电线等)的继电保护问题，而电力系统的运行实践已经证明，配置电力系统各元件的继电保护装置，以试图当故障出现时，以最短的时间、最小的范围、最正确的方式进行处置，是最容易出现问题的。
[0005]因为电力系统各元件的继电保护装置，由测量元件(对应上述的第
①
环节)、逻辑环节(对应上述的第
②
和第
③
环节)和执行输出(即上述的第
④
环节)三部分组成。测量部分只是通过被保护的电气元件的物理参量，与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。然后逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是应该使继电器瞬间或延时跳闸，或是不动作只给操作人员发出信号。执行输出部分根据逻辑部分传过来的指令，最后完成保护装置所承担的任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常运行时不动作等。
[0006]继电保护装置对电力系统是否出现故障的判断，只是针对电气元件物理参量的变化判断，一旦电力系统的某一电器元件出现故障，其他电气元件的物理参量也会发生变化，当出现故障的电气元件的物理参量发生变化，其他相关的电气元件的物理参量也会相应的发生变化，按目前的技术水平，继电保护装置的测量和逻辑环节，几乎不会出现问题，会准确判断出应该进行保护的电气元件。但继电保护装置的执行器件(即断路器)会因为性能造成非常短暂的滞后，或执行环节绝大部分由机械部分组成而带来的滞后，同时，在当今电力系统日趋复杂的情况下，继电保护定值的时差越来越小，一旦故障比较严重需要瞬动时，稍许的滞后都会使其他电气元件因为物理参量也达到定值，造成误动作，进而使故障范围扩
大、时间延长、恢复困难，给电力系统的稳定运行带来巨大隐患。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种智能继电保护系统及方法，以避免因为执行环节的滞后易造成误动作的技术缺陷。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]本专利技术提供一种智能继电保护系统，所述保护系统包括分别设置在电力系统的不同保护节点的多个继电保护单元，每个所述继电保护单元均包括相互连接的断路器和远程终端单元；
[0010]多个所述继电保护单元中的远程终端单元之间无线连接；
[0011]所述远程终端单元用于执行状态监测、继电保护、信息交互和辅助继电保护；
[0012]所述状态监测包括：对保护对象进行状态监测，判断所述保护对象是否发生故障；所述保护对象为所述远程终端单元所在的保护节点保护的对象；
[0013]所述继电保护包括：当所述保护对象发生故障时，控制故障节点的断路器进行继电保护；所述故障节点为保护对象发生故障的保护节点；
[0014]所述信息交互包括：当所述保护对象发生故障时，生成故障信息，将所述故障信息发送给非故障节点的远程终端单元；非故障节点包括：电力系统中除了所述故障节点之外的其他的保护节点；
[0015]所述辅助继电保护包括：接受故障节点的远程终端单元发送的故障信息，并根据所述故障信息判断是否进行辅助继电保护；若判定进行辅助继电保护，等待预设时间且在故障节点的断路器仍未动作时，控制所述非故障节点的断路器进行继电保护。
[0016]可选的，所述保护系统还包括上位计算机，所述上位计算机分别与每个所述远程终端单元连接，所述上位计算机用于接收所述远程终端单元发送的故障信息，并对所述故障信息及每个断路器的状态进行显示，所述上位计算机还用于向每个所述远程终端单元发送远程控制指令。
[0017]可选的，所述上位计算机还用于设置每个所述远程终端单元的参数，所述参数至少包括所述预设时间、保护对象和安装位置。
[0018]可选的，所述故障信息包括故障地点、故障性质和执行情况。
[0019]可选的，所述预设时间大于或等于断路器的吸合释放时间。
[0020]可选的，所述根据所述故障信息判断是否进行辅助继电保护，具体包括：
[0021]根据故障信息中的故障地点确定故障地点是否在所述非故障节点的保护范围内；
[0022]当在所述非故障节点的保护范围内时，确定所述非故障节点的所述远程终端单元进行辅助继电保护。
[0023]一种智能继电保护方法，所述保护方法应用于上述的保护系统，所述保护方法包括如下步骤：
[0024]对保护对象进行状态监测，判断所述保护对象是否发生故障；所述保护对象为所述远程终端单元所在的保护节点保护的对象；
[0025]当所述保护对象发生故障时，控制故障节点的断路器进行继电保护；所述故障节点为保护对象发生故障的保护节点；
[0026]当所述保护对象发生故障时，生成故障信息，将所述故障信息发送给非故障节点的远程终端单元；非故障节点为电力系统中除了所述故障节点之外的其他的保护节点；
[0027]非故障节点的远程终端单元接受故障节点的远程终端单元发送的故障信息，并根据所述故障信息判断是否进行辅助继电保护；
[0028]当非故障节点的远程终端单元进行辅助继电保护时，等待预设时间后，若故障节点的断路器仍未动作，控制所述非故障节点的断路器进行继电保护。
[0029]可选的，所述根据所述故障信息判断是否进行辅助继电保护，具体包括：
[0030]根据故障信息中的故障地点确定故障地点是否在所述非故障节点的保护范围内；
[0031]当在所述非故障节点的保护范围内时，确定所述非故障节点的所述远程终端单元进行辅助继电保护。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能继电保护系统，其特征在于，包括分别设置在电力系统的不同保护节点的多个继电保护单元；每个所述继电保护单元均包括相互连接的断路器和远程终端单元；多个所述继电保护单元中的远程终端单元之间无线连接；所述远程终端单元用于执行状态监测、继电保护、信息交互和辅助继电保护；其中，所述状态监测包括：对保护对象进行状态监测，判断所述保护对象是否发生故障；所述保护对象为所述远程终端单元所在的保护节点保护的对象；所述继电保护包括：当所述保护对象发生故障时，控制故障节点的断路器进行继电保护；所述故障节点为保护对象发生故障的保护节点；所述信息交互包括：当所述保护对象发生故障时，生成故障信息，将所述故障信息发送给非故障节点的远程终端单元；非故障节点包括：电力系统中除了所述故障节点之外的其他的保护节点；所述辅助继电保护包括：接受故障节点的远程终端单元发送的故障信息，并根据所述故障信息判断是否进行辅助继电保护；若判定进行辅助继电保护，等待预设时间且在故障节点的断路器仍未动作时，控制所述非故障节点的断路器进行继电保护。2.根据权利要求1所述的智能继电保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括上位计算机，所述上位计算机分别与每个所述远程终端单元连接，所述上位计算机用于接收所述远程终端单元发送的故障信息，并对所述故障信息及每个断路器的状态进行显示，所述上位计算机还用于向每个所述远程终端单元发送远程控制指令。3.根据权利要求2所述的智能继电保护系统，其特征在于，所述上位计算机还用于设置每个所述远程终端单元的参数，所述参数至少包括所述预设时间、保护对象和安装位置。4.根据权利要求1所述的智能继电保护系统，其特征在于，所述故障信息包括故障地点、故障性质和执行情况。5.根据权利要求1所述的智...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩和一，
申请(专利权)人：山东山矿节能有限公司，
类型：发明
国别省市：