專利名稱：層次化保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種層次化保護(hù)系統(tǒng)，屬于電工技術(shù)。
背景技術(shù)：
繼電保護(hù)專業(yè)與變電站整體技術(shù)方向關(guān)聯(lián)密切，研究新一代智能變電站繼電保護(hù)應(yīng)密切關(guān)注智能變電站整體技術(shù)發(fā)展方向；同時(shí)，作為變電站的重要組成部分，繼電保護(hù)也會(huì)對(duì)整體技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生推動(dòng)作用。智能電網(wǎng)建設(shè)，推進(jìn)了電網(wǎng)的科技進(jìn)步，加快了新理 論、新技術(shù)、新設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化加速了電網(wǎng)安全控制與保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，對(duì)二次系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的發(fā)展更是難得的機(jī)遇。高性能的微處理器、高速通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，為保護(hù)、控制設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)和功能集成提供了可能；IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，變電站內(nèi)設(shè)備之間、變電站之間的信息實(shí)現(xiàn)了共享和交互，利用站內(nèi)其他設(shè)備或其他變電站的數(shù)據(jù)信息提升保護(hù)性能成為可能。就地化繼電保護(hù)靠近一次設(shè)備布置，提升保護(hù)性能，簡(jiǎn)化了二次接線。綜合考慮現(xiàn)有支撐技術(shù)基礎(chǔ)、電網(wǎng)實(shí)際需求以及技術(shù)前瞻需要，新一代智能變電站技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)該是( I)保護(hù)設(shè)備“向前邁一步、向后撤一步”“向前邁一步”指間隔繼電保護(hù)裝置由控制室下放至開關(guān)場(chǎng)布置；“向后撤一步”指利用站域和區(qū)域電網(wǎng)信息優(yōu)化間隔保護(hù)性能，向后撤一步獲取“站域和區(qū)域信息”，克服間隔保護(hù)獲取信息先天性不足，通過“遠(yuǎn)近結(jié)合”，構(gòu)成完善的繼電保護(hù)方案。(2)新一代智能變電站繼電保護(hù)進(jìn)一步創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，采用可視化工具，方便運(yùn)行、維護(hù)和改擴(kuò)建。(3)保護(hù)設(shè)備檢修狀態(tài)化，應(yīng)用功能智能化。(4)保護(hù)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)新型一次設(shè)備及新型斷路器。繼電保護(hù)是電網(wǎng)安全的第一道方向，根本任務(wù)是保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，新一代智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)研究和應(yīng)用過程中應(yīng)該堅(jiān)持以下原則I)堅(jiān)持繼電保護(hù)的“四性”不動(dòng)搖，新技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該是提升繼電保護(hù)的性能，而不是為了使用新技術(shù)而使用新技術(shù)；2)堅(jiān)持強(qiáng)化主保護(hù)，簡(jiǎn)化后備保護(hù)的原則；3)堅(jiān)持保護(hù)按照間隔配置的原則；4)廣域保護(hù)控制系統(tǒng)中的保護(hù)功能主要利用廣域信息優(yōu)化后備保護(hù)，而不是集中式保護(hù)；廣域保護(hù)控制系統(tǒng)主要側(cè)重于控制功能，屬于電力系統(tǒng)第二道和第三道防線的范疇
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種由就地間隔保護(hù)、站域保護(hù)和廣域保護(hù)構(gòu)成多層次繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)間隔保護(hù)為主體、站域與廣域保護(hù)控制系統(tǒng)為補(bǔ)充的系統(tǒng)架構(gòu)。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為層次化保護(hù)系統(tǒng)，包括由就地間隔保護(hù)、站域保護(hù)和廣域保護(hù)構(gòu)成的三層次繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以就地間隔保護(hù)為主體、站域保護(hù)與廣域保護(hù)為補(bǔ)充的繼電器保護(hù)框架；所述就地間隔保護(hù)利用保護(hù)對(duì)象的就地間隔信息獨(dú)立決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象快速可靠的主保護(hù)和不依賴于通道的后備保護(hù)；所述站域保護(hù)利用變電站實(shí)時(shí)信息集中決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象自適應(yīng)的后備保護(hù)及相關(guān)控制；所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)各變電站全景信息共享決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象現(xiàn)有保護(hù)的補(bǔ)充和優(yōu)化、以及 保護(hù)與穩(wěn)控的協(xié)調(diào)配合。上述系統(tǒng)，利用全局信息優(yōu)化保護(hù)與控制策略方案，實(shí)現(xiàn)就地保護(hù)、站域保護(hù)與廣域保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)保護(hù)可靠性與速動(dòng)性的統(tǒng)一；利用站域和區(qū)域電網(wǎng)信息優(yōu)化間隔保護(hù)性能，向后撤一步獲取“站域和區(qū)域信息”，克服間隔保護(hù)獲取信息先天性不足，通過“遠(yuǎn)近結(jié)合”，構(gòu)成完善的繼電保護(hù)方案。所述就地間隔保護(hù)采用就地間隔保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，所述就地間隔保護(hù)裝置按保護(hù)對(duì)象配置，就地化布置在保護(hù)對(duì)象周側(cè)，具體來說即下放至開關(guān)場(chǎng)布置，靠近被保護(hù)設(shè)備安裝，縮短與被保護(hù)設(shè)備的距離。所述就地間隔保護(hù)采用“電纜采樣、電纜跳閘”，結(jié)合GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連閉鎖功能；采用電纜采樣，不依賴電纜跳閘保證了保護(hù)的速動(dòng)性；采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連閉鎖功能，充分發(fā)揮了 IEC 61850的信息共享優(yōu)勢(shì)；無論過程層網(wǎng)絡(luò)、站控層網(wǎng)絡(luò)、以及區(qū)域通信系統(tǒng)故障后，均不影響就地間隔保護(hù)裝置的主保護(hù)性能，充分體現(xiàn)了“間隔功能自治”思想。所述站域保護(hù)采用站域保護(hù)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述站域保護(hù)子系統(tǒng)集中組屏安裝在變電站主控室內(nèi)，處于變電站的站控層。所述站域保護(hù)子系統(tǒng)利用全站信息，解決傳統(tǒng)后備保護(hù)僅能獲取單間隔電氣量和開關(guān)量信息，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，靈敏性和選擇性不能兼顧的問題，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)全站備自投、斷路器失靈、低周電壓減載等控制功能，站域保護(hù)功能可獨(dú)立于廣域保護(hù)和就地化間隔保護(hù)功能。所述廣域保護(hù)采用廣域保護(hù)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述廣域保護(hù)子系統(tǒng)集中組屏安裝在調(diào)度端，處于整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域的廣域?qū)?。所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)各變電站全景信息簡(jiǎn)化后備保護(hù)的配合，縮短后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，解決后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于運(yùn)行方式復(fù)雜的電網(wǎng)存在靈敏性和選擇性無法兼顧的問題；所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)各變電站全景信息識(shí)別電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化后備保護(hù)的定值，解決保護(hù)定值事先離線整定，難以適應(yīng)不斷變化的電網(wǎng)運(yùn)行方式問題；所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)各變電站全景信息和網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)區(qū)域保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的協(xié)調(diào)配合，避免引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定事故的連鎖跳閘事故發(fā)生。有益效果本發(fā)明提供的層次化保護(hù)系統(tǒng)，通過就地化間隔保護(hù)、站域保護(hù)和廣域保護(hù)三者有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成完整的繼電保護(hù)系統(tǒng)，既保證了間隔保護(hù)功能的獨(dú)立性和可靠性，又提高了站域保護(hù)和廣域保護(hù)的安全性，可顯著改善現(xiàn)有繼電保護(hù)性能，從而有力的保證了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和電網(wǎng)安全運(yùn)行。


圖I為本發(fā)明的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如圖I所示為一種層次化保護(hù)系統(tǒng)，包括由就地間隔保護(hù)、站域保護(hù)和廣域保護(hù)構(gòu)成的三層次繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以就地間隔保護(hù)為主體、站域保護(hù)與廣域保護(hù)為補(bǔ)充的繼電器保護(hù)框架。所述就地間隔保護(hù)利用保護(hù)對(duì)象的就地間隔信息獨(dú)立決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象快速可靠的主保護(hù)和不依賴于通道的后備保護(hù)；所述站域保護(hù)利用變電站實(shí)時(shí)信息集中決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象自適應(yīng)的后備保護(hù)及相關(guān)控制；所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域 內(nèi)各變電站全景信息共享決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象現(xiàn)有保護(hù)的補(bǔ)充和優(yōu)化、以及保護(hù)與穩(wěn)控的協(xié)調(diào)配合。所述就地間隔保護(hù)采用就地間隔保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，所述就地間隔保護(hù)裝置按保護(hù)對(duì)象配置，下放至開關(guān)場(chǎng)布置，靠近被保護(hù)設(shè)備安裝，縮短了與被保護(hù)設(shè)備的距離，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的就地化布置；所述就地間隔保護(hù)采用電纜采樣、電纜跳閘，結(jié)合GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連閉鎖功能。所述站域保護(hù)采用站域保護(hù)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述站域保護(hù)子系統(tǒng)集中組屏安裝在變電站主控室內(nèi)，處于變電站的站控層。站域保護(hù)通過過程層SV網(wǎng)采集變電站內(nèi)各個(gè)間隔的模擬量信息，并通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)采集全站開關(guān)量信息及發(fā)送GOOSE出口命令對(duì)開關(guān)、刀閘等一次設(shè)備進(jìn)行操作。這樣站域保護(hù)子系統(tǒng)就可以利用全站信息，解決傳統(tǒng)后備保護(hù)僅能獲取單間隔電氣量和開關(guān)量信息，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，靈敏性和選擇性不能兼顧的問題，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)全站備自投、斷路器失靈、低周電壓減載等控制功能，站域保護(hù)功能可獨(dú)立于廣域保護(hù)和就地化間隔保護(hù)功能。所述廣域保護(hù)采用廣域保護(hù)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述廣域保護(hù)子系統(tǒng)集中組屏安裝在調(diào)度端，處于整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域的廣域?qū)?。廣域保護(hù)子系統(tǒng)通過遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信與各變電站進(jìn)行信息交換，獲得區(qū)域電網(wǎng)信息。這樣廣域保護(hù)子系統(tǒng)就可以利用區(qū)域電網(wǎng)信息簡(jiǎn)化后備保護(hù)配合，縮短后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，解決后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于運(yùn)行方式復(fù)雜的電網(wǎng)存在靈敏性和選擇性無法兼顧問題。廣域保護(hù)子系統(tǒng)還能利用區(qū)域電網(wǎng)信息識(shí)別電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化后備保護(hù)的定值，解決保護(hù)定值事先離線整定，難以適應(yīng)不斷變化的電網(wǎng)運(yùn)行方式問題。最后廣域保護(hù)子系統(tǒng)能利用網(wǎng)絡(luò)通信和區(qū)域信息實(shí)現(xiàn)區(qū)域保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的協(xié)調(diào)配合，避免可能引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定事故的連鎖跳閘的問題。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于該層次化保護(hù)系統(tǒng)包括由就地間隔保護(hù)、站域保護(hù)和廣域保護(hù)構(gòu)成的三層次繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以就地間隔保護(hù)為主體、站域保護(hù)與廣域保護(hù)為補(bǔ)充的繼電器保護(hù)框架；所述就地間隔保護(hù)利用保護(hù)對(duì)象的就地間隔信息獨(dú)立決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象快速可靠的主保護(hù)和不依賴于通道的后備保護(hù)；所述站域保護(hù)利用變電站實(shí)時(shí)信息集中決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象自適應(yīng)的后備保護(hù)及相關(guān)控制；所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)各變電站全景信息共享決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)對(duì)象現(xiàn)有保護(hù)的補(bǔ)充和優(yōu)化、以及保護(hù)與穩(wěn)控的協(xié)調(diào)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述就地間隔保護(hù)采用就地間隔保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，所述就地間隔保護(hù)裝置按保護(hù)對(duì)象配置，就地化布置在保護(hù)對(duì)象周側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述就地間隔保護(hù)采用電纜采樣、電纜跳閘，結(jié)合GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連閉鎖功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述站域保護(hù)采用站域保護(hù)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述站域保護(hù)子系統(tǒng)集中組屏安裝在變電站主控室內(nèi)，處于變電站的站控層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述廣域保護(hù)采用廣域保護(hù)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述廣域保護(hù)子系統(tǒng)集中組屏安裝在調(diào)度端，處于整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域的廣域?qū)印?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)< 域內(nèi)各變電站全景信息簡(jiǎn)化后備保護(hù)的配合，縮短后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)各變電站全景信息識(shí)別電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化后備保護(hù)的定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的層次化保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述廣域保護(hù)利用整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)各變電站全景信息和網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)區(qū)域保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的協(xié)調(diào)配合，避免引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定事故的連鎖跳閘事故發(fā)生。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種層次化保護(hù)系統(tǒng)，包括由就地間隔保護(hù)、站域保護(hù)和廣域保護(hù)構(gòu)成的三層次繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以就地間隔保護(hù)為主體、站域保護(hù)與廣域保護(hù)為補(bǔ)充的繼電器保護(hù)框架。本發(fā)明提供的層次化保護(hù)系統(tǒng)，通過就地化間隔保護(hù)、站域保護(hù)和廣域保護(hù)三者有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成完整的繼電保護(hù)系統(tǒng)，既保證了間隔保護(hù)功能的獨(dú)立性和可靠性，又提高了站域保護(hù)和廣域保護(hù)的安全性，可顯著改善現(xiàn)有繼電保護(hù)性能，從而有力的保證了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和電網(wǎng)安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102769278SQ20121028944
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者周邵亮, 楊志宏, 毛璦玲, 沈健, 王海燕, 鄧烽, 黃國(guó)方 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司