[發明專利]一種串補控制保護與繼電保護的協調控制方法

有效

• 申請號: 201410552932.7
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104269848A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 杜丁香;周澤昕;王德林;李仲青;黃蕙;裘喻濤;王興國
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網浙江省電力公司;國網重慶市電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02H7/26;H02J13/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：基于智能變電站建立串補控制保護與繼電保護信息傳輸網絡；

步驟2：進行電抗器保護及斷路器保護分別與串補控制保護的協調配合；

步驟3：進行串補控制保護中重投時間與線路保護協調配合；

步驟4：進行線路保護中整定范圍與串補控制保護的協調配合。

2.根據權利要求1所述的串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：所述步驟1中，智能變電站按IEC-61850規約以組網方式采集和傳遞信息，信息傳輸網絡包括過程層、間隔層和站控層。

3.根據權利要求2所述的串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：所述過程層包括合并單元、智能終端及串補控制保護的前端采集裝置；合并單元將采集到的電氣量信息傳輸入過程層網絡，智能終端將狀態量信息傳輸到過程層網絡并執行過程層網絡中傳來的跳閘命令，前端采集裝置從過程層網絡采集所需的電氣量信息和狀態量信息；

間隔層包括線路保護、電抗器保護、斷路器保護和串補控制保護；間隔層從過程層獲得需要的電氣量信息和狀態量信息，同時將相關動作信息上送站控層網絡；

站控層包括保信子站及串補控制子站，兩者均通過站控層網絡獲取相關動作信息及電氣量信息，并上送至相關的監控主站。

4.根據權利要求1所述的串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：所述步驟2中，典型串補工程系統包括站內母線、第一斷路器CB1、第一斷路器CB2、串補線路、串補電容C、火花間隙GAP、串補旁路開關CBC、第一高壓并聯電抗器SR1、電流互感器CT和電壓互感器PT；串補線路通過第一斷路器CB1和第二斷路器CB2與站內母線連接，第一高壓并聯電抗器SR1和電壓互感器PT分別與串補線路并聯；電流互感器CT和串補電容C串接于串補線路中，火花間隙GAP及串補旁路開關CBC并聯于串補電容C的兩端。

5.根據權利要求4所述的串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：當串補線路發生故障后，串補線路保護動作信號聯動串補旁路開關CBC，將串補電容C旁路；當第一斷路器CB1和第二斷路器CB2跳閘后，第一高壓并聯電抗器SR1的繼電保護動作以及第一斷路器CB1或第二斷路器CB2的失靈保護動作導致第一斷路器CB1和第二斷路器CB2均跳閘時，串補控制保護通過第一斷路器CB1和第二斷路器CB2各自的GOOSE變位信息判斷第一斷路器CB1和第二斷路器CB2的狀態，一旦檢測到第一斷路器CB1和第二斷路器CB2均為跳開狀態，則同時發閉鎖串補命令。

6.根據權利要求5所述的串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：對第一斷路器CB1和第二斷路器CB2的動作情況進行判別時，首先對第一斷路器CB1和第二斷路器CB2的GOOSE變位信息進行甄別，如果是第一斷路器CB1和第二斷路器CB2的GOOSE變位信息均從合位變為分位，則通過對串補線路電流與電流定值I_set1進行比較，如果串補線路電流小于電流設定值I_set1，則表明串補控制保護所在串補線路失電，進一步確認如果串補旁路開關CBC為合位則無需進行進一步操作，如果串補旁路開關CBC為分位則發出閉合串補旁路開關CBC的命令。

7.根據權利要求1所述的串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：所述步驟3中，實時監測第一斷路器CB1和第二斷路器CB2的GOOSE變位信息和串補線路電流，綜合判斷第一斷路器CB1和第二斷路器CB2的重合閘狀態，在檢測到第一斷路器CB1和第二斷路器CB2均為合閘狀態且負荷電流大于電流設定值I_set2時，確認串補線路已帶電，將串補旁路開關CBC延時，此時間大于線路保護的后加速時間，延時時間取40ms～60ms分閘，串補電容C重新投入運行。

8.根據權利要求1所述的串補控制保護與繼電保護的協調控制方法，其特征在于：所述步驟4中，對于線路保護，串補控制保護將火花間隙GAP動作信息以GOOSE格式上傳到信息傳輸網絡中，線路保護通過采集火花間隙GAP動作信息，對串補電容C、火花間隙GAP以及串補旁路開關CBC的整體運行狀態做出判別；

(1)如果火花間隙GAP被觸發表明串補電容C已被旁路，則線路保護范圍不考慮串補電容C的影響，采用下式計算距離I段的阻抗定值Z_I，有：

Z_I＝k*Z_L

其中，Z_L為被保護線路全長阻抗值，k取0.7～0.8；

(2)如果火花間隙GAP未被觸發表明串補電容C未被旁路，則采用下式計算距離I段的阻抗定值Z_I，有：

ZI=k*(ZL-UP2*IC)]]>

其中，U_P為串補電容C保護級電壓，即表示當串補電容C兩端電壓高于U_P時，其MOV導通，串補電容C的電壓被保持為U_P；I_C為流過串補電容C的電流。