[發(fā)明專利]面向變電站的保護(hù)智能中心系統(tǒng)及其冷熱備用模式選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410537787.5
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104300680A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林湘寧;薄志謙;張銳;童寧;田豐偉;黃景光;魏繁榮;楊鵬宇
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);許繼集團(tuán)有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種面向變電站的保護(hù)智能中心系統(tǒng)及其冷熱備用模式選擇方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，繼電保護(hù)技術(shù)呈現(xiàn)出兩條形態(tài)迥異的發(fā)展路線。一條是一二次設(shè)備深度融合，向一二次設(shè)備一體化發(fā)展，最終形成一次智能設(shè)備；另一條是借助智能變電站的基礎(chǔ)平臺優(yōu)勢，間隔間進(jìn)行融合，形成變電站集中式站域保護(hù)。目前智能變電站技術(shù)在國網(wǎng)和南網(wǎng)都得到了極大的推動，國內(nèi)的幾大保護(hù)制造廠商，包括南瑞繼保、四方、許繼等均有實(shí)際產(chǎn)品和工程投運(yùn)，一二次設(shè)備分離、集中式站域保護(hù)的模式在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界表現(xiàn)得更為活躍。

在電網(wǎng)本體的發(fā)展上，不論是資源密集型的西部地區(qū)，還是負(fù)荷密集型的東部地區(qū)，目前均已形成能夠直接決定區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定乃至大電網(wǎng)穩(wěn)定的樞紐變電站群。這些樞紐變電站群同時面臨著二次系統(tǒng)高度集中后保護(hù)可靠性降低和災(zāi)變后二次系統(tǒng)恢復(fù)緩慢的問題。即倘若各站保護(hù)采用站域集中式保護(hù)，仍按當(dāng)前規(guī)程采用雙重化配置，當(dāng)檢修或其他意外導(dǎo)致單套保護(hù)停運(yùn)后，站內(nèi)的所有保護(hù)都將失去雙重化。這和當(dāng)前保護(hù)配置只有某一間隔保護(hù)失去雙重化的情況是截然不同的。這種情況下，變電站保護(hù)系統(tǒng)的可靠性將顯著降低。如果采用三重化配置，保護(hù)的復(fù)雜程度大大提高，對運(yùn)維提出了很高的要求，而且經(jīng)濟(jì)性差。另外，即使采用三重化，由于直流電源、二次回路等公共環(huán)節(jié)的存在，保護(hù)的可靠性得不到明顯改善。與此同時，災(zāi)變一次設(shè)備的重建是相對簡單的。然而，由于保護(hù)的二次重建安裝調(diào)試復(fù)雜、工期很長，成為制約恢復(fù)供電的瓶頸問題。由于變電站的主控室一般位于地表之上，當(dāng)遭遇到特大災(zāi)害時，二次系統(tǒng)也將被同時摧毀，電網(wǎng)恢復(fù)將需要一二次系統(tǒng)的同時重建。因此，樞紐變電站群的保護(hù)研究面臨新的要求：應(yīng)對該關(guān)鍵區(qū)域的保護(hù)特殊問題，應(yīng)著重研究關(guān)鍵區(qū)域的保護(hù)系統(tǒng)的合理強(qiáng)化，以保證在系統(tǒng)復(fù)雜多變運(yùn)行環(huán)境中，包括在電網(wǎng)災(zāi)變條件下的保護(hù)系統(tǒng)的正確應(yīng)對。

綜上所述，有必要為站域集中式的保護(hù)系統(tǒng)，特別是對區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行影響極高的樞紐變電站群，提供能夠有力保障二次系統(tǒng)可靠性的新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種面向變電站的保護(hù)智能中心系統(tǒng)及其冷熱備用模式選擇方法，能有效提高樞紐變電站系統(tǒng)的可靠性，同時，針對不同健康狀態(tài)的變電站系統(tǒng)，保護(hù)智能中心系統(tǒng)選擇工作在冷模式或熱模式，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性與可靠性的平衡。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種面向變電站的保護(hù)智能中心系統(tǒng)的冷熱備用模式選擇方法，所述保護(hù)智能中心系統(tǒng)用于為變電站系統(tǒng)中的各變電站提供后備保護(hù)，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)計算各變電站的故障概率分配樣本空間D₁,D₂,…,D_N，其中，N為變電站系統(tǒng)中的變電站總數(shù)；

(2)根據(jù)各變電站的故障概率分配樣本空間D₁,D₂,…,D_N，計算得到等效變電站系統(tǒng)的健康狀態(tài)評價模型D′；

(3)將等效變電站系統(tǒng)的健康狀態(tài)評價模型D′中的所有樣本值求和，得到等效變電站系統(tǒng)的健康狀態(tài)；

(4)根據(jù)等效變電站系統(tǒng)的健康狀態(tài)，結(jié)合歷史上各變電站發(fā)生區(qū)域性故障對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)據(jù)，對變電站系統(tǒng)因故障造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果與冷、熱備用的切換成本進(jìn)行比較，得出保護(hù)智能中心系統(tǒng)的冷、熱備用選擇決策。

優(yōu)選地，所述步驟(1)進(jìn)一步包括如下步驟：

(1-1)令各變電站的故障概率分配樣本空間D₁,D₂,…,D_N均包括如下元素：儀用互感器故障概率a、直流系統(tǒng)接地故障概率b、避雷器故障概率c、母線故障概率d、電容器故障概率e、斷路器故障概率f和變電站檢修狀態(tài)g，將這些元素及其組合作為樣本加入各變電站的故障概率分配樣本空間D₁,D₂,…,D_N中，其中，各變電站的故障概率分配樣本空間D₁,D₂,…,D_N的樣本組成及其排列順序相同；