專利名稱：Mov支路的控制保護系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及靈活交流輸電裝置的控制保護領域，尤其涉及MOV支路的控制保護系統(tǒng)和方法。
背景技術：
交流輸電系統(tǒng)的串聯(lián)電容器補償技術(簡稱串補)是將電力電容器串聯(lián)于交流輸電線路中，補償交流輸電線路的部分感性阻抗，從而達到增加線路輸送容量、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低網(wǎng)損、節(jié)約投資等目的。在遠距離、大容量輸電系統(tǒng)中，隨著輸電距離的增加，其輸送能力受到越來越多的限制，而串補是解決這個問題、提高超/特高壓輸電線路送電能力的重要手段之一，具有非常巨大的經(jīng)濟價值，目前在世界各國電力系統(tǒng)中已獲到了廣泛的應用。晶閘管控制串聯(lián)電容器補償裝置(簡稱可控串補)通過改變晶閘管的觸發(fā)角來調(diào)節(jié)可控串補的等值基波阻抗，實現(xiàn)對等值基波阻抗的動態(tài)控制，從而可進一步提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，增加輸電線路的輸送容量，抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩和次同步諧振。當超/特高壓輸電線路發(fā)生短路故障時，可控串補立即轉(zhuǎn)入晶閘管旁路串聯(lián)電容器模式，可降低系統(tǒng)的短路電流，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，單機和發(fā)電廠容量、變電所容量、城市和工業(yè)中心的負荷和負荷密度的繼續(xù)增加，以及電力系統(tǒng)之間的互聯(lián)，導致現(xiàn)代大電力系統(tǒng)各級電網(wǎng)中的短路電流水平不斷增加。短路電流超標已成為威脅現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全運行的重要問題之一。除改變電網(wǎng)結(jié)構之外，串聯(lián)諧振型故障電流限制器裝置是解決短路電流超標問題的新思路和新途徑。2009年，超高壓故障電流限制器裝置已在華東電網(wǎng)500kV瓶窯變電所掛網(wǎng)運行，該裝置正處于推廣應用階段。固定串聯(lián)電容器補償裝置、晶閘管控制串聯(lián)電容器補償裝置、串聯(lián)諧振型故障電流限制器裝置等都有控制保護系統(tǒng)?？刂票Ｗo系統(tǒng)的主要作用為檢測運行中各種對裝置不利的故障情況，正確動作相關保護，及時準確地隔離故障，保證裝置的安全穩(wěn)定運行，并配合線路保護來保護系統(tǒng)中的其它設備。除此之外，控制保護系統(tǒng)還具有電氣量測量和匯總、運行狀態(tài)監(jiān)測、錄波、人機交互等功能。在站內(nèi)應能實現(xiàn)對旁路斷路器、隔離開關、接地刀閘等所有關鍵設備狀態(tài)的監(jiān)視與控制，在調(diào)度所內(nèi)應能通過遠動設備實現(xiàn)對關鍵設備狀態(tài)的監(jiān)視。目前，串補裝置的控制保護系統(tǒng)通常由兩套獨立的系統(tǒng)組成，兩套系統(tǒng)配置相同， 各自獨立進行測量、數(shù)據(jù)采集及控制保護。當一套系統(tǒng)需要進行檢修或由于其他原因退出運行時，另一套系統(tǒng)仍能穩(wěn)定的繼續(xù)工作，保證串補裝置的正常運行。雙冗余控制保護系統(tǒng)出口邏輯一一般是或的關系，只要其中一個系統(tǒng)滿足相應的動作條件，保護就會觸發(fā)。目前，控制保護系統(tǒng)的保護誤動的可能性較大
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的一個技術問題是提供一種MOV支路的控制保護系統(tǒng)， 能夠提高控制保護功能的可靠性。一種靈活交流輸電裝置的控制保護系統(tǒng)，所述控制保護系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置、 控制保護裝置；所述數(shù)據(jù)采集裝置收集設置在金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號，將所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號傳送到所述控制保護裝置；所述控制保護裝置對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，如果滿足一致性判斷則作為可信測量信號進行保護處理。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，所述控制保護裝置對所述兩個或兩個以上測量CT 的測量信號進行一致性判斷包括所述控制保護裝置判斷所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號之間的差異是否小于等于預定閾值，如果小于等于預定閾值，則滿足一致性判斷。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，所述控制保護裝置包括數(shù)據(jù)匯總單元、一致性判斷單元、保護單元；其中，所述數(shù)據(jù)匯總單元接收所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號， 將所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號發(fā)送給一致性判斷單元；所述一致性判斷單元對金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，對滿足一致性判斷的可信的測量信號發(fā)送給所述保護單元；所述保護單元接收所述可信的測量信號，執(zhí)行保護算法和控制策略，輸出保護動作命令。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，在金屬氧化物限壓器MOV支路設置有兩個測量 CT ；所述一致性判斷單元對所述兩個測量CT的測量信號進行一致性判斷，具體為所述一致性判斷單元判斷所述兩個測量CT的測量信號iMW1和iMW2是否滿足|iM0V1-iM0V2| ^ Δ ；或者，所述一致性判斷單元判斷所述兩個測量CT的測量信號iMW1和iMW2是否滿足
1MOVI ~ 1MOVI ^ s:o/--；- <0/0.
^MOVl I + I ^MO V2，或者，如果iMW1和iMW2值較大，所述一致性判斷單元判斷所述兩個測量CT的測量 f目號iM0Vi禾口 iM0V2是否滿足Imovi-Imov2 ^ Δ ；如果iMW1和iMW2值較小，所述一致性判斷單元判斷所述兩個測量CT的測量信號 IMOVI禾口 iiiov2是否滿足
1MOVI ~ 1MOVI ^ s:o/--；- <0/0.
^MOVl I + I ^MOVl‘其中iMW1和iMW2分別為在金屬氧化物限壓器MOV支路設置的兩個測量CT的測量電流值，Ai禾Π δ %為判斷閾值，如果滿足，則滿足一致性判斷。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，所述金屬氧化物限壓器MOV支路包括并聯(lián)的MOVA 支路和MOVB支路，MOVA支路和MOVB支路分別設置有兩個測量CT，其中iMWA1和iMWA2分別為MOVA支路中兩個測量CT的測量電流值，iMWB1和iMWB2分別為MOVB支路中兩個測量CT的測量電流值；所述控制保護裝置還包括測量信號選擇單元；當一致性判斷單元確定如果不滿足一致性判定，則所述測量信號選擇單元用于如果支路MOVA和MOVB是均勻配置，將 IMOVAI和iM。VA2分別與MOVB支路的iMWB1和iMWB2的平均值做比較，判定iMWA1和iMWA2差值較大的為不正常信號；或者，如果支路MOVA和MOVB是按某個比例配置，根據(jù)MOVB支路中iMWB1 和i 2的平均值，按配置比例計算出MOVA支路中電流值
IMOVAO 將 Imovai 和 ^MOVΑ2 分別與 -lMOVAO
做比較，判定iMWA1和iMWA2差值較大的為不正常信號。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，所述金屬氧化物限壓器MOV支路應用于串補裝置或故障電流限制器中，所述串補裝置或故障電流限制器中設置旁路斷路器，所述金屬氧化物限壓器MOV支路包括并聯(lián)的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路設置有兩個測量CT，其中 i MOVAl 和 iM0VA2 分別為MOVA支路中兩個測量CT的測量電流值，iM0VB1和iMWB2分別為MOVB支路中兩個測量CT的測量電流值；所述控制保護裝置還包括測量信號選擇單元；如果不滿足一致性判定，則所述控制保護裝置還用于當所述旁路斷路器處于打開狀態(tài)時，將MOVB支路的電流值固定為iMWB1或iMWB2，對流入電流匯合節(jié)點A的所有電流的代數(shù)值進行求和計算，其中MOVA支路的電流值分別取兩個測量CT的電流
IMOVAI 和 ΜονΑ2' 選擇 IMOVAI 禾口 iM。vA2 中使所述求和計算結(jié)果的絕對值更接近于0的電流值為可信的測量信號；其中，所述電流匯合節(jié)點A位于包含所述金屬氧化物限壓器MOV支路的集總電路中，且使得所述MOVA支路和 MOVB支路上的電流都能夠流入所述電流匯合節(jié)點A。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，所述測量信號選擇單元和一致性判斷單元部署在所述保護單元中，或者所述測量信號選擇單元和一致性判斷單元部署在所述數(shù)據(jù)匯總單元中。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，所述系統(tǒng)用于串補裝置或故障電流限制器中；所述串補裝置和故障電流限制器包括固定串聯(lián)電容器補償裝置、晶閘管控制串聯(lián)電容器補償裝置、串聯(lián)諧振型故障電流限制器裝置。本發(fā)明系統(tǒng)對MOV支路的測量CT采用了冗余設計，對同一 MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的電流信號進行一致性判斷，當滿足一致性判斷時作為可信測量信號進行保護處理，有效地預防了保護誤動作的發(fā)生，提高了控制保護功能的可靠性。本發(fā)明要解決的另一個技術問題是提供一種MOV支路的控制保護方法，能夠控制保護功能的可靠性。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種靈活交流輸電裝置的控制保護方法，收集設置在金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號；對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，如果滿足一致性判斷則作為可信測量信號進行保護處理。根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施例，所述對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷包括判斷所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號之間的差異是否小于等于預定閾值，如果小于等于預定閾值，則滿足一致性判斷。根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施例，所述裝置包括并聯(lián)的金屬氧化物限壓器MOV支路，每個所述金屬氧化物限壓器MOV支路分別配置兩個或兩個以上測量CT ；收集各個金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號；對各個金屬氧化物限壓器 MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，如果滿足一致性判斷則作為可信測量信號進行處理。在金屬氧化物限壓器MOV支路設置有兩個測量CT ；對所述兩個測量CT的測量信號進行一致性判斷，具體為判斷是否滿足I iM0V1-iM0V2 ^ Δ ；或者，判斷是否滿足
r n 1MOVI ~ 1MOVI ^ O0/--；- <0 /0.
^MOVl I + I ^MOVl，或者，如果iMQV1和iMQV2值較大，判斷iMQV1和iMQV2是否滿足
權利要求
1.一種靈活交流輸電裝置的控制保護系統(tǒng)，所述控制保護系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置、控制保護裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集裝置收集設置在金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT 的測量信號，將所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號傳送到所述控制保護裝置；所述控制保護裝置對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，如果滿足一致性判斷則作為可信測量信號進行保護處理。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制保護裝置對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷包括所述控制保護裝置判斷所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號之間的差異是否小于等于預定閾值，如果小于等于預定閾值，則滿足一致性判斷。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制保護裝置包括數(shù)據(jù)匯總單元、一致性判斷單元、保護單元； 其中，所述數(shù)據(jù)匯總單元接收所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號，將所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號發(fā)送給一致性判斷單元；所述一致性判斷單元對金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，對滿足一致性判斷的可信的測量信號發(fā)送給所述保護單元；所述保護單元接收所述可信的測量信號，執(zhí)行保護算法和控制策略，輸出保護動作命令。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在金屬氧化物限壓器MOV支路設置有兩個測量CT ；所述一致性判斷單元對所述兩個測量CT的測量信號進行一致性判斷具體為 所述一致性判斷單元判斷所述兩個測量CT的測量信號iMW1和iMW2是否滿足
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述金屬氧化物限壓器MOV支路包括并聯(lián)的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路和MOVB 支路分別設置有兩個測量CT，其中iMWA1和iMWA2分別為MOVA支路中兩個測量CT的測量電流值，iM。 和iM。VB2分別為MOVB支路中兩個測量CT的測量電流值；所述控制保護裝置還包括測量信號選擇單元；當一致性判斷單元確定如果不滿足一致性判定，則所述測量信號選擇單元用于如果支路MOVA和MOVB是均勻配置，將iMWA1和iMWA2分別與MOVB支路的iMWB1和iMWB2 的平均值做比較，判定iMWA1和iMWA2差值較大的為不正常信號；或者，如果支路MOVA和MOVB是按某個比例配置，根據(jù)MOVB支路中iMWB1和iMWB2的平均值， 按配置比例計算出MOVA支路中電流值IMOVAO 將 IMOVAI 和 ^MOVΑ2 分別與 -lMOVAO 做比較，判定 -lMOVAI和iMWA2差值較大的為不正常信號。
6.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述金屬氧化物限壓器MOV支路應用于串補裝置或故障電流限制器中，所述串補裝置或故障電流限制器中設置旁路斷路器，所述金屬氧化物限壓器MOV支路包括并聯(lián)的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路設置有兩個測量CT，其中iMWA1和iMWA2分別為MOVA支路中兩個測量CT的測量電流值，iM0VB1和iMWB2分別為MOVB支路中兩個測量CT的測量電流值；所述控制保護裝置還包括測量信號選擇單元；如果不滿足一致性判定，則所述測量信號選擇單元用于當所述旁路斷路器處于打開狀態(tài)時，將MOVB支路的電流值固定為iMWB1或iMWB2，對流入電流匯合節(jié)點(A)的所有電流的代數(shù)值進行求和計算，并且設MOVA支路的電流值分別為 IMOVAI和iM。VA2，選擇iM。VA1和iM。VA2中使所述求和計算結(jié)果的絕對值更接近于ο的電流值為可信的測量信號；其中，所述電流匯合節(jié)點(A)位于包含所述金屬氧化物限壓器MOV支路的集總電路中， 且使得所述MOVA支路和MOVB支路上的電流都能夠流入所述電流匯合節(jié)點(A)。
7.如權利要求5或6權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于所述測量信號選擇單元和一致性判斷單元部署在所述數(shù)據(jù)匯總單元中，或者、所述測量信號選擇單元和一致性判斷單元部署在所述保護單元中。
8.如權利要求1至6中任意一項權利要求所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于串補裝置或故障電流限制器中；所述串補裝置和故障電流限制器包括固定串聯(lián)電容器補償裝置、晶閘管控制串聯(lián)電容器補償裝置、串聯(lián)諧振型故障電流限制器裝置。
9.一種靈活交流輸電裝置的控制保護方法，其特征在于收集設置在金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號；對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，如果滿足一致性判斷則作為可信測量信號進行處理。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷包括判斷所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號之間的差異是否小于等于預定閾值，如果小于等于預定閾值，則滿足一致性判斷。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于所述金屬氧化物限壓器MOV支路為并聯(lián)連接，每個所述金屬氧化物限壓器MOV支路分別配置兩個或兩個以上測量CT ；收集各個金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號； 對各個金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，如果滿足一致性判斷則作為可信測量信號進行處理。
12.如權利要求9所述的方法，其特征在于，在金屬氧化物限壓器MOV支路設置有兩個測量CT ；對所述兩個測量CT的測量信號進行一致性判斷具體為 判斷是否滿足
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于所述金屬氧化物限壓器MOV支路包括并聯(lián)的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路和MOVB 支路分別設置有兩個測量CT，其中iMWA1和iMWA2分別為MOVA支路中兩個測量CT的測量電流值，iM。 和iM。VB2分別為MOVB支路中兩個測量CT的測量電流值； 如果不滿足一致性判定，則進行判斷如果支路MOVA和MOVB是均勻配置，將iMWA1和iMWA2分別與MOVB支路的iMWB1和iMWB2 的平均值做比較，差值較大的為不正常信號； 或者，如果支路MOVA和MOVB是按某個比例配置，根據(jù)MOVB支路中iMWB1和iMWB2的平均值， 按配置比例計算出MOVA支路中電流值IMOVAO 將 IMOVAI 和 ΜονΑ2 分別與 -lMOVAO 做比較，差值較大的為不正常信號。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于所述金屬氧化物限壓器MOV支路應用于串補裝置或故障電流限制器中，所述串補裝置或故障電流限制器中設置旁路斷路器，所述金屬氧化物限壓器MOV支路包括并聯(lián)的MOVA支路和MOVB支路，MOVA支路設置有兩個測量CT，其中iMWA1和iMWA2分別為MOVA支路中兩個測量CT的測量電流值，iM0VB1和iMWB2分別為MOVB支路中兩個測量CT的測量電流值；如果不滿足一致性判定，則進行判斷在包含所述金屬氧化物限壓器MOV支路的集總電路中選擇電流匯合節(jié)點(A)，使得所述MOVA支路和MOVB支路上的電流都能夠流入所述電流匯合節(jié)點(A)；當所述旁路斷路器處于打開狀態(tài)時，對流入所述電流匯合節(jié)點(A)的所有電流的代數(shù)值進行求和計算；其中將MOVB支路的電流值固定為iMWB1或iMWB2，并且設MOVA支路的電流值分別為iM_和i_2 ；在i ovAi和iM_中，選擇使所述求和計算結(jié)果的絕對值更接近于0 的電流值為可信的測量信號； 或者將MOVA支路的電流值固定為 IMOVAI 或 ΜονΑ2'并且設MOVB支路的電流值分別為iMWB1和 i 0VB2 ；在ilOVBl和iM_中，選擇使所述求和計算結(jié)果的絕對值更接近于0的電流值為可信的測量信號。
15.如權利要求9至14中任意一項權利要求所述的方法，所述方法用于串補裝置或故障電流限制器中；所述串補裝置和故障電流限制器包括固定串聯(lián)電容器補償裝置、晶閘管控制串聯(lián)電容器補償裝置、串聯(lián)諧振型故障電流限制器裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靈活交流輸電裝置的控制保護系統(tǒng)和方法，涉及靈活交流輸電裝置的控制保護領域，控制保護系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置、控制保護裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置收集設置在金屬氧化物限壓器MOV支路的兩個或兩個以上測量CT的測量信號，將所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號傳送到所述控制保護裝置；所述控制保護裝置對所述兩個或兩個以上測量CT的測量信號進行一致性判斷，如果滿足一致性判斷則作為可信測量信號進行保護處理。本發(fā)明公開的MOV支路的控制保護系統(tǒng)和方法，提高了串補裝置/故障電流限制器裝置的控制保護功能的可靠性，可預防串補裝置保護誤動作引起的裝置不必要的退出運行，從而顯著提高整套裝置的可用率和利用率。
文檔編號H02H7/26GK102231569SQ201110192088
公開日2011年11月2日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權日2011年7月11日
發(fā)明者戴朝波, 武守遠, 石澤京, 金雪芬 申請人:中國電力科學研究院, 中電普瑞科技有限公司