[發明專利]變電站的區域智能保護系統

有效

• 申請號: 201310077817.4
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103107603A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 田雪楓;田靖桐;姜云龍
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本申請涉及變電站的控制技術領域。

背景技術

智能變電站是變電站技術的發展方向，是堅強智能電網的建設基礎和重要組成部分，它對智能電網的信息化、自動化、互動化等應提供重要的技術支撐。因此，它將強調集成、靈活、互動、優化、管理，并體現集成一體化、信息標準化、協同互動化等特征，總之應該基于信息共享的基礎上具有較強的智能性。

然而，當前的變電站自動化系統，各繼電保護的實現方式是面向間隔/元件，即一套保護/控制設備的信息對象主要來自于本間隔（少量站內其它信息），除了線路縱差保護外，原則上各個變電站的保護/控制功能的實現是孤立完成的，與相鄰的其它電氣上密切相關的變電站幾乎無關。這樣，繼電保護（尤其后備保護）經常需要通過延時來實現繼電保護的選擇性，不利于故障的快速隔離，不利于系統快速恢復供電。各變電站的控制過程也未能基于相鄰變電站的相關信息，因此其控制策略是面向局部子系統。隨著分布式能源的不斷發展，智能電網將具體快速、頻繁的系統潮流變化特征，現有變電站的保護/控制的智能性、靈活性程度離智能電網要求的自動化、互動化、各級電網協調發展的目標相差甚遠。

發明內容

為了解決現有智能變電站存在的控制靈活性差、各級電網協調性差的問題，本發明設計了一種變電站的區域智能保護系統。

本發明所述的變電站的區域智能保護系統包括維護工作站服務器、三個區域智能保護主機、多個站內前置處理單元和多個間隔子機，所述多個站內前置處理單元均通過高速數據及控制網與每個區域智能保護主機、維護工作站服務器實現數據傳輸；每個變電站對應有一個站內前置處理單元和一個或多個間隔子機；

每個間隔子機包括智能處理單元、模擬量數據采集設備、數據合并單元MU和開關量采集設備，所述模擬量采集設備實現所在變電站間隔各模擬通道的模擬數據采集，并將采集的數據發送給數據合并單元MU，數據合并單元MU將輸入的所有模擬數據進行合并之后采用IEC61850-9-2協議發送給對應的站內前置處理單元，所述開關量采集設備用于采集變電站的各個開關器件的開關狀態，并將所采集的開關狀態發送給智能單元，所述智能單元將接收到的所有開關量信息通過GOOSE網發送給對應的站內前置處理單元；站內前置處理單元通過高速數據及控制網將接收到的所有數據發送給每一個區域智能保護主機和維護站服務器，每個區域智能保護主機通過高速數據及控制網發送控制數據給站內前置處理單元，該站內前置處理單元將接收到的控制數據發送給智能單元，該智能單元將接收的控制數據進行解析之后獲得控制信息，并將所述控制信息發送給相應的開關器件、實現對該開關器件的控制。

本發明所述的每個區域智能保護主機均采用三重化配置。

本發明所述的開關器件是指間隔開關、刀閘等變電站內的開關器件。

本發明所述的每個站內前置處理單元均采用雙處理器結構。

本發明所述的所述GOOSE網按照雙網同時運行方式配置。

本發明所述的高速數據及控制網采用雙網同時運行方式配置。

本發明所述的模擬量采集系統通過電子式電流互感器ECT和電子式電壓互感器EVT實現對變電站內的電壓模擬量和電流模擬量進行采集。

本發明所述的模擬量采集設備和數據合并單元MU之間采用IEEE1588精確網絡同步協議或秒脈沖來實現采用同步，同步精度為1us。

本發明所述的每個區域智能保護主機與每個間隔子機內的站內前置處理單元之間采用IEEE1588精確網絡同步協議實現采用同步，同步精度為1us。

本發明所述的變電站的區域智能保護系統結合智能電網建設的技術要求而設計的“區域智能保護”設計方案。

本發明利用現有的信息技術和數字化變電站技術，以高速光纖網絡為載體，集中采集某一區域內的多個（如2～10個）變電站的實時數據，所述實時數據包含保護各變電站對應的線路、變壓器、母線等設備所需的電氣量信息，以實現廣域層面的保護和穩定控制等功能，從而達到取消各變電站站內保護/控制設備，集中在某個中心變電站采用系統級控制策略實現并優化保護、控制，取消主控室以節約資源，提高維護工作效率，實現電網運行管理智能化的目的。

附圖說明

圖1是區域智能保護系統結構圖。

具體實施方式