[發明專利]一種面向區域電網的層次化保護控制系統

有效

• 申請號: 201310085093.8
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103151842A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 宋璇坤;李敬如;肖智宏;李軍;劉穎;李穎超
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網北京經濟技術研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H7/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術領域

本發明涉及一種電力系統繼電保護與安穩控制系統，特別是關于一種基于電網全景信息工作的面向區域電網的層次化保護控制系統。

背景技術

傳統的電網保護方式通常是針對單個元件配置，利用被保護對象自身信息判別故障，通過雙重化和相鄰元件保護時間上的配合提高繼電保護可靠性，動作正確率可以達到99.9%以上。然而，隨著近些年電網互聯的不斷發展和新能源入網的不斷推進，傳統的面向單個元件配置的繼電保護方式已經不能滿足當前電網安全穩定的運行要求，具體表現在以下兩個方面：1、僅靠元件自身信息進行判斷、切除故障，不考慮電網整體運行狀況，雖然保護按照配置正確動作卻不能有效防止電網事故的蔓延，如近些年發生的幾次大的停電事故。2、隨著各種新能源的入網，電網的運行方式也呈現多樣化，傳統的按最大/最小運行方式整定的保護方法已很難滿足電網復雜多變的運行要求。

電網智能化是電網建設發展的總體趨勢，因此，可以利用智能變電站“全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化”的特點，對傳統的繼電保護方式和配置進行改進。例如IEC61850提出一種公共的通信標準，通過對各設備的一系列規范化，使其形成一個規范的輸出，從而實現系統的無縫連接。基于IEC61850標準的智能變電站，站內信息可實現共享集成，站間信息也可通過光纖網絡無縫交換，利用這些共享信息或冗余信息提升電力系統的繼電保護性能與安全穩定運行能力成為了當前電力行業繼電保護發展的新方向。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種面向區域電網的層次化保護控制系統，該系統能夠利用區域電網內智能變電站的共享信息，對區域電網實施更加快速、可靠的繼電保護與安穩控制。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種面向區域電網的層次化保護控制系統，其特征在于：它包括就地級保護裝置、站域保護控制系統和廣域保護控制系統；所述就地級保護裝置按照被保護對象配置；所述站域保護控制系統按照變電站配置或按照電壓等級配置，設置于站控層的站域保護控制主機中，所述站域保護控制系統控制站域保護控制主機，一方面接入站內過程層網，收集全站信息，另一方面作為廣域保護控制系統的子站接入廣域通信網，與接入同一廣域通信網中的廣域保護控制系統以及其他站域保護控制系統進行數據交互，接收其他智能變電站信息，執行廣域保護控制系統發出的指令；所述廣域保護控制系統按照區域電網配置，設置于區域電網的廣域保護控制主機中，所述廣域保護控制系統控制廣域保護控制主機接入廣域通信網，一方面收集區域電網內各智能變電站信息，另一方面利用區域電網全景信息分析保護控制策略，向站域保護控制系統發送指令，協調和加速區域電網內就地級保護裝置動作。

上述就地級保護裝置包括主保護和后備保護，所述主保護無延時動作，所述后備保護按照事先設定的保護定值分段延時配合動作，并接受站域保護控制系統和廣域保護控制系統發出的閉鎖指令。

上述站域保護控制系統設置在110kV及以上電壓等級智能變電站中，具備后備保護、冗余保護和失靈保護功能，以及備自投、低頻低壓減載控制功能。

上述廣域保護控制系統設置在500kV智能變電站或地區調度中心處，具備廣域故障定位、廣域后備保護、保護定值自適應調整、低頻低壓減載、電網狀態評估和安全預警功能。

上述站域保護控制系統從智能變電站過程層網接收的信息包括全站各間隔電壓、電流數據，斷路器狀態信息、就地級保護啟動、閉鎖和出口動作信息；在站控層交互的信息包括保護設備告警和保護定值區；通過廣域通信網與其他智能變電站交互的信息包括保護閉鎖和重合閘命令信息，與廣域保護控制系統交互的信息包括全站各間隔電壓、電流相量值、斷路器狀態和保護定值。

上述廣域通信網為SDH光纖環網。