[發明專利]一種變電站站域防孤島保護與備自投一體化方法

有效

• 申請號: 201410521937.3
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104319871B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 溫靖華;陳永華;王小立;許士光;羅美玲;唐冠軍;徐海波;羅劍波;李雪明;陳洶
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網寧夏電力公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 寧夏專利服務中心64100
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本發明涉及一種變電站站域防孤島保護與備自投一體化方法。

背景技術

隨著負荷的增加以及大量的光伏電源接入變電站，變電站的運行可靠性越來越重要。光伏電源接入變電站后，一旦變電站主供電源斷開，變電站處于孤島狀態時，光伏電站的存在將使變電站母線存在較高的殘壓，使得備自投裝置運不能可靠動作，從而最終造成變電站全站停電事故。因此，如何迅速的在變電站側檢測出孤島狀態并切除光伏電站的并網開關，成為提高變電站供電可靠性的關鍵。

同時，傳統的備自投設備都是基于同一電壓等級而設計，只能在同一電壓等級下實現備投功能，如果要同時實現高、中、低壓側的備自投功能，則必須在高、中、低壓側各自增加一臺備自投裝置，這樣的做法不僅增加變電站的投資費用和管理難度，而且在即使配置多個備自投情況下還存在著一些特殊問題，比如高壓進線斷路器拒動、或者高壓側保護死區故障，都將導致原來的高壓進線備自投方案備投失敗，造成變電站全站停電事故。

發明內容

本發明的目的是提供一種變電站站域防孤島保護與備自投一體化方法，能夠滿足110kV變電站對于防孤島和多級備自投的要求，還能夠解決進線母線拒動、保護死區故障造成變電站全停問題，從而最大限度防止變電站全停。

一種變電站站域防孤島保護與備自投一體化方法，其特別之處在于，包括如下步驟：

(1)實時采集變電站高、中、低壓側的電氣量信息和開關狀態信息，結合備自投檢修壓板是否投入或退出，來識別變電站高、中、低壓側元件當前的運行狀態；

(2)根據實際接線情況及現場運行需求，通過(備自投)裝置功能壓板，選擇高、中、低壓側的備自投功能及防孤島保護是否開放；通過(備自投)裝置軟件控制字設定高、中、低壓側備投方式，并與之前識別的高、中、低壓側元件的運行狀態進行匹配，如果不匹配，發告警信號，(備自投)裝置閉鎖放電；當高、中、低壓側的備投功能及防孤島保護功能全部開放，并且高、中、低壓側的備投方式與識別的狀態全部匹配，則進行到下一步驟，否則，重復步驟(2)；

(3)檢測備自投是否符合充電條件，即當高、中、低壓側的備自投功能及防孤島保護功能全部開放，則需要三側都符合充電條件才開始對裝置充電，否則，重復步驟(3)；

(4)當備自投充電完成后，如果防孤島保護功能壓板投入，則先進入孤島保護流程，否則直接進入步驟(5)即備自投啟動邏輯判斷流程；

(5)進入備自投啟動邏輯判斷，具體是首先判斷高壓側母線是否失壓，如果高壓側母線電壓U<U_min，該U_min代表最小電壓值，則判母線失壓，直接進入步驟(6)中的改進高壓側進線備自投動作流程；

(6)當高壓側母線失壓時，進入改進高壓側進線備自投邏輯流程，具體是首先判斷高壓故障地點，如果只是主供線路故障且能確認斷路器斷開，則通過合備供線路恢復供電即可；如果故障發生死區或者無法確認進線斷路器是否斷開，則通過先跳高壓母聯開關以及與主供線路連接同一母線的主變中、低壓側開關，把故障區域隔離之后，再合備用線路開關和中、低壓側母聯開關，從而恢復變電站供電。

步驟(1)中所述的電氣量信息包括：非母線元件的單電壓和三相電流，母線元件的兩組線電壓信號；開關狀態信息包括斷路器的HWJ與KKJ信號；元件運行狀態分為線路、母聯和母線三類元件狀態，其中，線路狀態分為四種：檢修、運行、可備投、和停運；母聯狀態分四種：運行、檢修、可備投和停運；母線對應狀態分三種：檢修、運行和停運。

步驟(2)中的備自投軟件控制字設置用于設定各側的備投方式，其中高、中、低壓側備投軟控制字設置原則一致。

步驟(2)中所述的對運行狀態進行匹配具體是指檢查所投入的功能與變電站所運行狀態是否一致。

步驟(3)中所述充電條件具體包括：

1)高壓側進線備投的充電條件為:“高壓備自投功能壓板”在投入狀態；高壓備投軟控制字為進線備投；母聯開關在合位；兩段母線均滿足任一組線電壓＞Uyy，該Uyy代表有壓定值；還需要備投線路需同時滿足以下條件：開關HWJ為分位；備投線路2電壓>Uyy，該Uyy代表有壓定值；對應檢修壓板在退出狀態；對應的KKJ合后開入為0，當以上條件均為“和”的邏輯關系，即滿足充電條件；