專利名稱：基于數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的goose方式網(wǎng)絡(luò)化低頻減載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力工程領(lǐng)域的繼電保護(hù)自動(dòng)化領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)字 傳輸網(wǎng)絡(luò)的GOOSE方式網(wǎng)絡(luò)化低頻減載新方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，頻率是反映電力系統(tǒng)中有功功率供需平衡基本狀態(tài)的一 項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)。發(fā)電廠容量很大，大型發(fā)電廠在系統(tǒng)中所占容量比例很高； 發(fā)電區(qū)域與用電區(qū)域的距離加長(zhǎng)，形成各局部電力系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電與用電容量嚴(yán) 重不平衡。在此情況下， 一個(gè)大型發(fā)電廠或一條超高壓輸電線的切除，將導(dǎo) 致各局部電力系統(tǒng)功率嚴(yán)重失衡，受電地區(qū)電力系統(tǒng)功率缺額很大。大機(jī)組 對(duì)頻率質(zhì)量要求較高，為了保護(hù)機(jī)組本身， 一些大型汽輪發(fā)電機(jī)配置頻率保 護(hù)，運(yùn)行頻率過(guò)高或者過(guò)低都可能引起大機(jī)組保護(hù)動(dòng)作，從而導(dǎo)致破壞系統(tǒng) 頻率穩(wěn)定事故的連鎖發(fā)生。為了電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，現(xiàn)代電力系統(tǒng)一般采用 低頻自動(dòng)減載功能控制電力系統(tǒng)因功率缺額造成系統(tǒng)頻率下降?，F(xiàn)有的低頻 減載功能一般集成在出線保護(hù)裝置中，當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)頻率降低到整定門(mén)檻以 下，在滑差閉鎖和低電壓閉鎖的糾正下，動(dòng)作切除該條出線，減少系統(tǒng)負(fù)荷， 以期滿足系統(tǒng)功率平衡，維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。隨著數(shù)字化變電站的推廣，數(shù) 字網(wǎng)絡(luò)的搭建為網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)低頻減載功能提供了便利，本發(fā)明用一種新穎的 方式，在電力系統(tǒng)功率出現(xiàn)缺額時(shí)，依次切除部分負(fù)荷，防止系統(tǒng)頻率崩潰， 實(shí)現(xiàn)低頻減載功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種基于數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的GOOSE方式網(wǎng)絡(luò)化低頻減載新方法，克服傳統(tǒng)低頻減載方案無(wú)法直接應(yīng)用到數(shù)字化變電站中的缺點(diǎn)。
為完成上述任務(wù)，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用一種基于數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的GOOSE方式網(wǎng)絡(luò)化低頻減載方法，按照設(shè)定的跳閘輪次根據(jù)頻率的變化切除部分出線負(fù)荷，維持系統(tǒng)功率平衡。整個(gè)低頻減載功能是由不同保護(hù)對(duì)象的間隔層裝置共同完成。
進(jìn)一步，把變電站中參與低頻減載的不同對(duì)象看作一個(gè)整體，由母線測(cè)控裝置完成頻率的采集和主邏輯判斷，由分散的相關(guān)出線保護(hù)裝置完成負(fù)荷切除。
進(jìn)一步，母線測(cè)控裝置中集成頻率檢測(cè)、電壓檢測(cè)、滑差檢測(cè)和主邏輯判斷，輸出結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給分散的出線保護(hù)裝置，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的斷路器跳閘，斷開(kāi)出線斷路器，完成負(fù)荷切除。
進(jìn)一步，主邏輯輸出結(jié)果通過(guò)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)G00SE信號(hào)形式，把結(jié)果傳輸給出線保護(hù)裝置。
進(jìn)一步，在間隔層中以集中式的裝置或分布于線路保護(hù)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)；在站控層監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明主邏輯輸出結(jié)果通過(guò)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，以G00SE信息形式，把結(jié)果傳輸給出線保護(hù)裝置，模擬量的采集采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)SMV服務(wù)報(bào)文傳輸。
進(jìn)一步，所述的本發(fā)明能直接應(yīng)用于以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的數(shù)字化變電站中。


圖1低頻減載各功能單元配置原理圖；圖2低頻減載動(dòng)作邏輯框圖3母線PT測(cè)控裝置中低頻減載模塊動(dòng)作框圖4出線保護(hù)裝置中低頻減載模塊動(dòng)作框圖。
具體實(shí)施例方式
以圖1所示的低頻減載功能配置原理圖為例敘述本發(fā)明。在母線PT測(cè)控裝置中完成對(duì)頻率的測(cè)量和主邏輯判斷，按照設(shè)定的跳閘順序發(fā)出跳閘G00SE命令；出線保護(hù)測(cè)控裝置接收到對(duì)應(yīng)本間隔的跳閘命令后，切除本線路，以期恢復(fù)系統(tǒng)頻率。
一、 功能配置
如圖1所示低頻減載各功能單元配置原理，由母線相關(guān)的PT測(cè)控裝置、出線測(cè)控裝置和以太網(wǎng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化的低頻減載功能系統(tǒng)。
母線PT測(cè)控裝置中配置低頻減載功能模塊。檢測(cè)系統(tǒng)頻率，根據(jù)圖2所示的動(dòng)作邏輯工作，滿足條件發(fā)跳閘G00SE命令。
出線1測(cè)控裝置中配置低頻減載功能模塊。當(dāng)出線1檢測(cè)到跳本線路的G00SE信息后，驅(qū)動(dòng)DL1跳閘，切除出線l所帶負(fù)荷。
出線n(n二2、 3、 4……)測(cè)控裝置中配置低頻減載功能模塊。當(dāng)出線n檢測(cè)到跳本線路的G00SE信息后，驅(qū)動(dòng)DLn跳閘，切除出線n所帶負(fù)荷。
二、 本發(fā)明保護(hù)的動(dòng)作行為分析
1、假定第I輪動(dòng)作頻率為49.00Hz，延時(shí)O. 15s動(dòng)作；第II輪動(dòng)作頻率為48. 75Hz，延時(shí)0. 15s動(dòng)作；第III輪動(dòng)作頻率為48. 50Hz，延時(shí)0. 15s動(dòng)作；第IV輪動(dòng)作頻率為48.25Hz，延時(shí)O. 15s動(dòng)作；第V輪動(dòng)作頻率為48. OOHz，延時(shí)0. 15s動(dòng)作?；铋]鎖值為5Hz/s。
當(dāng)系統(tǒng)功率出現(xiàn)缺額時(shí)，將引起系統(tǒng)頻率降低，母線PT測(cè)控裝置檢測(cè)到系統(tǒng)頻率低于49.00Hz，母線電壓大于低電壓定值且滑差小于5Hz/s時(shí)，啟動(dòng)低頻減載判別邏輯(圖2所示)。系統(tǒng)頻率剛剛低于49.00Hz且一直保持不高于49. 50Hz，則經(jīng)0. 15s延時(shí)后，低頻減載第I輪動(dòng)作，輸出第I輪出口 GOOSE信息(圖3所示)，經(jīng)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸至出線1保護(hù)測(cè)控裝置(假定第I輪出口切除出線1)，如果出線1線路電流大于低電流閉鎖定值，則驅(qū)動(dòng)DL1跳閘，完成第I輪減載(圖4所示)，如果切除出線1后，系統(tǒng)頻率返回高于49. 50Hz，則低頻減載完成，如果頻率沒(méi)有恢復(fù)，繼續(xù)下降到低于48.75Hz，同第I輪動(dòng)作過(guò)程，輸出第II輪出口 GOOSE信息，經(jīng)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸至出線2保護(hù)測(cè)控裝置(假定第II輪出口切除出線2)，如果出線2線路電流大于低電流閉鎖定值，則驅(qū)動(dòng)DL2跳閘，完成第II輪減載，如果切除出線2后，系統(tǒng)頻率返回高于49.50Hz，則低頻減載完成，如果頻率沒(méi)有恢復(fù)則同理由后面的第III輪、第IV輪、第V輪完成。
2、與傳統(tǒng)低頻減載方案比較
傳統(tǒng)的低頻減載方案是在低頻減載過(guò)程中參與負(fù)荷調(diào)整的所有出線保護(hù)測(cè)控裝置中都嵌入低頻減載模塊，由該低頻減載模塊獨(dú)立完成本單元頻率的測(cè)量、母線電壓檢測(cè)、滑差檢測(cè)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果由主邏輯單元判別是否切除本出線負(fù)荷，每個(gè)獨(dú)立的低頻減載功能模塊之間沒(méi)有聯(lián)系，在整個(gè)低頻減載過(guò)程中，只是利用低頻減載各輪次定值互相配合。本發(fā)明采用集中的一套主邏輯單元(集成在母線PT測(cè)控裝置)，集中完成本變電站頻率測(cè)量、母線電壓檢測(cè)、滑差檢測(cè)和主邏輯判別，在低頻減載過(guò)程中把整個(gè)變電站作為一個(gè)整體，按照低頻減載輪次，統(tǒng)一切除本變電站參與負(fù)荷調(diào)整的各級(jí)出線；由于采用 一套集中主邏輯單元，減少了傳統(tǒng)方案中由于各個(gè)低頻減載模塊測(cè)量回路不一致帶來(lái)的誤差，提高了保護(hù)動(dòng)作精度。本發(fā)明中，模擬量的采集采
用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)SMV服務(wù)報(bào)文，邏輯事件采用G00SE信息形式，可以直接應(yīng)用與以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的數(shù)字化變電站中。
權(quán)利要求
1、一種基于數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的GOOSE方式網(wǎng)絡(luò)化低頻減載方法，按照設(shè)定的跳閘輪次根據(jù)頻率的變化切除部分出線負(fù)荷，維持系統(tǒng)功率平衡，其特征在于，整個(gè)低頻減載功能是由不同保護(hù)對(duì)象的間隔層裝置共同完成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，把變電站中參與低頻減載 的不同對(duì)象看作一個(gè)整體，由母線測(cè)控裝置完成頻率的采集和主邏輯判斷， 由分散的相關(guān)出線保護(hù)裝置完成負(fù)荷切除。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，母線測(cè)控裝置中集成頻率 檢測(cè)、電壓檢測(cè)、滑差檢測(cè)和主邏輯判斷，輸出結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給分散的 出線保護(hù)裝置，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的斷路器跳閘，斷開(kāi)出線斷路器，完成負(fù)荷切除。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，主邏輯輸出結(jié)果通過(guò)數(shù)字 網(wǎng)絡(luò)，以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)(變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn))為基礎(chǔ)的GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event)信號(hào)形式，把結(jié)果傳輸給出線保護(hù)裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l一4中任一條所述的方法，其特征在于，在間隔層中 以集中式的裝置或分布于線路保護(hù)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l一4中任一條所述的方法，其特征在于，在站控層監(jiān) 控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，模擬量的采集采用 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)SMV (Sampled Measured Values)服務(wù)報(bào)文傳輸。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的本發(fā)明能直接應(yīng)用 于以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的數(shù)字化變電站中。
9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的本發(fā)明能直接應(yīng)用于以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的數(shù)字化變電站中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的GOOSE方式網(wǎng)絡(luò)化低頻減載方法，按照設(shè)定的跳閘輪次根據(jù)頻率的變化切除部分出線負(fù)荷，整個(gè)低頻減載功能是由不同保護(hù)對(duì)象的間隔層裝置共同完成，由母線測(cè)控單元負(fù)責(zé)低頻邏輯判別，判別結(jié)果以GOOSE信號(hào)方式通過(guò)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳給各出線測(cè)控裝置(分散執(zhí)行單元)，由測(cè)控單元驅(qū)動(dòng)智能開(kāi)關(guān)跳閘切除負(fù)荷完成整個(gè)邏輯功能。模擬量的采集采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)SMV服務(wù)報(bào)文傳輸給測(cè)控裝置，判別邏輯結(jié)果的傳輸采用GOOSE通道。整個(gè)低頻減載功能可以直接應(yīng)用于以IEC61850為基礎(chǔ)建立起來(lái)的數(shù)字化變電站中。
文檔編號(hào)H02J3/00GK101459336SQ20081016795
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者張克元, 李海星, 李瑞生, 銳 王, 王政濤 申請(qǐng)人:河南省電力公司;許繼電氣股份有限公司