一种多级电源切换方法和系统技术方案

本申请提供一种多级电源切换方法和系统，通过采用快速断路器、基于百兆以太网实现上下级电源切换装置间以及电源切换装置和快速断路器之间的信息交互机制，完成上下级电源切换装置同步启动策略等，提高了电源切换装置快速切换的成功率，总体上提高了企业电网的运行的可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种多级电源切换方法和系统


[0001]本申请涉及电力系统的安全稳定供电领域，具体地，涉及一种多级电源切换方法和系统。

技术介绍

[0002]为保证电力系统的安全稳定运行，多数工业企业的电力系统从110kV到400V全部配置了电源快速切换装置。当工作电源失电时，电源快速切换装置通过测量母线残压的频率、幅值、相位等电气量，选择备用电源断路器的最佳合闸时机，快速、可靠的完成工作电源到备用电源的切换，为工业企业的连续生产提供帮助。
[0003]电源快速切换装置快速切换判定条件一般为母线残压与备用电源之间的频差和相差小于设定的定值。因为现有电源快速切换系统大多采用普通断路器，分合闸时间较长，而且电源快速切换装置与断路器之间通过硬接点方式实现分合闸操作，从装置发出跳合闸指令到断路器开始实际动作，中间延时较长。
[0004]而且快速切换判定条件中的频差、相差定值需要根据断路器的实际合闸时间考虑一定的裕度，断路器实际合闸时间越长，频差和相差的定值设定也越小，快速切换合闸成功率也越低。同时，故障时刻断路器分闸时间越长，母线残压衰减也越快，快速切换合闸成功率也越低。
[0005]现阶段工业企业多级电源快速切换装置的实施配合策略主要有：
[0006]若本级电源快速切换设备安装处进线发生故障，由进线保护装置启动电源快速切换设备。
[0007]若上级电源快速切换装置启动跳开上级进线电源断路器，下级母线也会失压，进而可能会导致下级电源快速切换装置失压误起动，因此，需要在失压启动延时整定上做级差配合，越往下级电源快速切换装置启动延时越长，400V电压等级的电源快速切换装置延时可能会超过1s。
[0008]当工作电源故障跳闸时，母线残压相位会有突变，相位突变量跟工作电源的下网功率相关，下网功率越大，相位突变量就越大，因此当上级母线供电电源被切除时，上级母线残压的相位变化就越大，上级电源快速切换装置切换的成功率也较低。
[0009]按照现有的多级电源快速切换方法，如果上级电源快速切换装置切换失败，下级电源快速切换装置启动延时过长，也不能满足快速切换的条件，会导致工业企业大量负荷低电压跳闸，严重影响了企业的安全生产。

技术实现思路

[0010]本申请旨在提供一种多级电源切换方法和系统，对现有的方法和系统进行改进，通过基于百兆以太网实现上下级电源切换装置间以及电源切换装置和快速断路器之间的信息交互；当上级电源故障时，完成上下级电源切换装置同步启动策略，以提高电源切换装置快速切换的成功率，保证企业电网的安全稳定运行。
[0011]为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：
[0012]一种多级电源切换方法，包括如下内容：
[0013](1)采用快速断路器取代原普通断路器，快速断路器分合闸时间均小于10ms。
[0014](2)电源切换装置与快速断路器之间，上下级电源切换装置之间的通讯均采用基于百兆以太网实现信息交互，传输延时<1ms。
[0015](3)当下级电源出现故障时，闭锁上级电源切换装置，由下级电源切换装置完成电源切换工作。
[0016](4)当上级电源出现故障时，上级电源装置启动切换，跳开故障电源快速断路器，确定隔离故障后下发启动指令给下级电源切换装置。
[0017]上述方法还包括：
[0018]上下级电源切换装置分别判定各自安装处的母线残压和备用电源之间的相差、频差等判据是否能够满足切换合闸条件。
[0019]上下级电源切换装置快速切换合闸条件均为频差小于2.5Hz，相差小于45
°
。
[0020]若上级电源切换装置满足切换合闸条件且优先合闸成功时，上级电源快速切换装置下发切换闭锁指令给下级电源切换装置，禁止下级电源切换装置合闸操作；
[0021]若下级电源切换装置满足切换合闸条件且优先合闸成功时，下级电源切换装置跳开其安装位置处原工作电源进线快速断路器；
[0022]若上下级电源切换装置安装处的备用电源快速断路器同时合闸时，由下级电源切换装置联跳下级电源切换装置安装处的备用电源快速断路器。
[0023]若下级电源切换装置接收到上级下发的启动指令，并经20ms延时后，若上下级电源切换装置均不满足切换合闸条件，则下级电源切换装置执行串联切换操作，即优先跳开原工作电源快速断路器，确定原工作电源快速断路器跳开后，再进行切换合闸条件判定。
[0024]一种多级电源切换系统，包括：
[0025]上级电源切换装置、下级电源切换装置、快速断路器，上下级电源切换装置之间、电源切换装置与快速断路器之间通过百兆以太网实现信息传输。
[0026]上次电源切换装置采集其安装处母线电压、工作电源电压和备用电源电压，用于本级工作电源故障时，切换至母线备用电源；
[0027]下级电源切换装置采集其安装处母线电压、工作电源电压及备用电源电压，用于本级工作电源故障时或接收到上级电源切换装置的启动指令时，切换至母线备用电源；
[0028]快速断路器，用于实现电源切换过程中故障电源的快速分闸以及备用电源的快速合闸。
[0029]本申请方案的有益效果在于：通过采用快速断路器、基于百兆以太网实现上下级电源切换装置间以及电源切换装置和快速断路器之间的信息交互机制、完成上下级电源切换装置同步启动策略等，提高了电源切换装置快速切换的成功率，总体上提高了企业电网的运行的可靠性。
[0030]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0032]图1示出根据本申请示例实施例的多级电源快速切换系统示意图。
[0033]图2a示出根据本申请示例实施例的多级电源快速切换方法流程图。
[0034]图2b示出根据本申请示例实施例的多级电源快速切换方法流程图。
[0035]图3示出根据本申请另一示例实施例的多级电源快速切换方法流程图。
[0036]图4示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。
具体实施方式
[0037]现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0038]此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级电源切换的方法，其特征在于，包括：当下级电源出现故障时，由所述下级电源切换装置完成电源切换工作，并闭锁上级电源切换装置；当上级电源出现故障时，由所述上级电源切换装置启动切换，跳开故障电源快速断路器，确定故障被隔离后指令下级电源切换装置启动切换。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在指令下级电源切换装置启动切换之后，还包括：上级电源切换装置和下级电源切换装置分别判定各自安装处的母线残压和备用电源之间的相差、频差是否满足切换合闸条件，并根据切换合闸条件，发出合闸指令。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若满足切换合闸条件，执行合闸操作，包括：若所述上级电源切换装置满足切换合闸条件且合闸成功时，上级电源切换装置下发切换闭锁指令给下级电源切换装置，禁止下级电源切换装置发出合闸指令。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若满足切换合闸条件，执行合闸操作，还包括：若下级电源切换装置满足切换合闸条件且合闸成功，下级电源切换装置跳开原工作进线处的快速断路器。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若满足切换合闸条件，执行合闸操作，还包括：若上下级电源切换装置同时合闸成功，由下级电源切换装置跳开其已合上的快速断路器。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：若下级电源切换装置接收到上级下发的启动切换指令，并经一定延时时间后，若上下级电源切换装置均不满足切换合闸条件，则下级电源快速切换装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪群辉，侯炜，杨兵，徐舒，刘少飞，王昀帆，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：