[發(fā)明專利]一種智能牽引變電站層次化保護(hù)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811530324.0
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109768527B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫金華;范三龍;張林;陳娜娜
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J13/00;H02J9/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明提出了一種智能牽引變電站層次化保護(hù)方法及系統(tǒng)，站控層配置保護(hù)智能管理單元，控制智能牽引變電站層次化保護(hù)，智能牽引變電站層次化保護(hù)包括就地級保護(hù)、站域級保護(hù)和廣域級保護(hù)；本方法保護(hù)采用層次化保護(hù)控制系統(tǒng)，以就地化保護(hù)為基礎(chǔ)，站域和廣域保護(hù)共同組建為新一代保護(hù)控制系統(tǒng)。就地化保護(hù)裝置集成了合并單元及智能終端功能，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，過程層網(wǎng)絡(luò)采用SV及GOOSE共網(wǎng)模式；站域保護(hù)提供了斷路器失靈、簡易母線、站域備自投、單重化保護(hù)的冗余保護(hù)等功能；廣域保護(hù)實(shí)現(xiàn)AT牽引供電饋線快速選擇性跳閘功能；站控層配置智能保護(hù)管理單元，負(fù)責(zé)優(yōu)化配置、管理保護(hù)裝置的各種信息，本發(fā)明提高了保護(hù)的可靠性和速動性，有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本方案屬于電氣化鐵路牽引供電技術(shù)領(lǐng)域，本方案提出了一種智能牽引變電站層次化保護(hù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電氣化鐵路智能牽引變電站技術(shù)發(fā)展，推動了牽引供電繼電保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新，但也暴露出一些問題。牽引變電站一次設(shè)備一般采用常規(guī)的電磁式互感器，傳統(tǒng)智能牽引變電站采用三層兩網(wǎng)的架構(gòu)，三層包括過程層、間隔層、站控層；兩網(wǎng)包括過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)。間隔層的保護(hù)裝置需要通過過程層的合并單元采集交流SV數(shù)據(jù)，通過過程層的智能終端采集開關(guān)信號并實(shí)現(xiàn)斷路器跳閘。合并單元和智能終端的應(yīng)用增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，中間數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)過多，導(dǎo)致常規(guī)智能變電站比普通變電站保護(hù)動作速度普遍慢4-7ms；不同保護(hù)裝置共用合并單元，合并單元單一元件故障會造成多套保護(hù)的不正確動作，降低了保護(hù)的可靠性；保護(hù)對運(yùn)維人員的素質(zhì)和數(shù)量要求也要高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種智能牽引變電站層次化保護(hù)方法，減少中間環(huán)節(jié)、降低耗時(shí)，保護(hù)貼近一次設(shè)備安裝，可以解決長電纜傳輸信號帶來的干擾問題。站域級保護(hù)由站域保護(hù)裝置和網(wǎng)絡(luò)分析裝置等設(shè)備構(gòu)成，站域保護(hù)裝置提供了斷路器失靈、簡易母線保護(hù)、站域備自投、饋線及主變低壓側(cè)出線等設(shè)備的冗余保護(hù)功能，提高了保護(hù)的可靠性和速動性。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種智能牽引變電站層次化保護(hù)方法，站控層配置保護(hù)智能管理單元，控制智能牽引變電站層次化保護(hù)，智能牽引變電站層次化保護(hù)包括就地級保護(hù)、站域級保護(hù)和廣域級保護(hù)。

就地級保護(hù)基于就地化保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)就地級保護(hù)，就地化保護(hù)裝置采用電纜采樣和電纜跳閘模式，通過SV/GOOSE接口接入過程層網(wǎng)絡(luò)；保護(hù)的就地化模式減少了合并單元與智能終端的中間環(huán)節(jié)，提高了保護(hù)的可靠性和速動性。

站域級保護(hù)通過站域保護(hù)裝置和網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置實(shí)現(xiàn)站域級保護(hù)；站域保護(hù)裝置采用網(wǎng)絡(luò)采樣和網(wǎng)絡(luò)跳閘模式；站域級保護(hù)包括斷路器失靈保護(hù)、簡易母線保護(hù)、站域備自投和單重化保護(hù)配置設(shè)備的冗余保護(hù)；

廣域級保護(hù)基于就地級保護(hù)和站域級保護(hù)共同完成，通過故障測距裝置和饋線保護(hù)裝置配合，實(shí)現(xiàn)AT牽引供電饋線選擇性跳閘。

就地化保護(hù)裝置包括主變高壓側(cè)保護(hù)裝置、主變低壓側(cè)保護(hù)裝置、主變測控裝置、饋線保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、所用變壓器保護(hù)裝置、AT變壓器保護(hù)裝置、備自投裝置和故障測距裝置。

就地化保護(hù)裝置設(shè)置在一次設(shè)備間隔內(nèi)，主變高壓側(cè)保護(hù)設(shè)置在主變戶外柜內(nèi)，備自投裝置和故障測距裝置在主控室集中組屏；對既有變電所智能化改造工程，開關(guān)柜沒有安裝空間的就地化保護(hù)裝置集中組屏。所有就地化保護(hù)裝置均提供雙光口接入過程層網(wǎng)絡(luò)，過程層網(wǎng)絡(luò)采用SV和GOOSE共網(wǎng)模式，雙網(wǎng)冗余架構(gòu)，保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性。

站域級保護(hù)具體包括以下步驟：

斷路器失靈保護(hù)：當(dāng)饋線、電容器和所用變壓器保護(hù)跳閘失靈后，通過GOOSE信號跳運(yùn)行主變低壓側(cè)斷路器，并將失靈斷路器的隔離開關(guān)分閘，隔離故障；