[發明專利]一種基于通信注入波形的環網供電系統故障定位系統及方法

有效

• 申請號: 202010224933.4
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN113451987B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李從飛;田偉;侯繼海;何龍;陳凡
• 申請（專利權）人: 南京弘毅電氣自動化有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;H02H7/26;H02H7/28
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種基于通信注入波形的環網供電系統故障定位方法，其中定位系統由安裝于各負荷開關和分段開關處的繼電保護裝置和與各保護裝置進行通信的保護服務器組成，保護服務器與繼電保護裝置采用光纖進行全雙工通信，一段母線區域配置一臺，每個開關配置一臺繼電保護裝置，每段母線配置一臺保護服務器，各段母線的繼電保護裝置通過通信接口與對應的保護服務器相連接，各開關下方的故障由本開關的繼電保護裝置負責切除，保護服務器實現所有繼電保護裝置的數據共享，使得各保護裝置在進行邏輯判斷時能夠利用整段母線繼電保護數據，實現網絡式故障判別，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

S1：繼電保護裝置具有全網唯一ID地址，根據固有采樣頻率采集負荷開關和分段開關處的三相電流；

S2：保護服務器根據繼電保護裝置的采樣頻率下發固定工頻波形的采樣數據；

S3：繼電保護裝置接收到保護服務器的固定波形數據后，以其為基準計算三相電流的相角，同時計算電流幅值大??；

S4：繼電保護裝置比較計算得到的電流幅值與定值的大小以及相角突變量，相角未突變且幅值不超過定值的認為未檢測到故障，相角未突變但幅值大于定值或者相角突變則認為本裝置下端發生故障，同時通過保護服務器向系統中其他繼電保護裝置發送本開關三相電流的相角和故障信號；

S5：保護服務器接收到某一繼電保護裝置發送的電流相角及故障信號之后，將此信號轉發至網絡中的其他所有繼電保護裝置；

S6：對于未檢測到故障的保護裝置接收到其他繼電保護裝置發送的故障信號后，不做任何處理；檢測到故障的且安裝于負荷開關處的繼電保護裝置，則認為故障發生在本開關的跳閘范圍內；檢測到故障且安裝于分段開關處的繼電保護裝置，若收到其他負荷保護裝置的故障信號則認為故障雖在本裝置下端，但不在本開關跳閘范圍內；

檢測到故障且安裝于分段開關處的繼電保護裝置，若只收到其他分段開關的故障信號，則需根據本開關的電流相角和發送故障信號的分段開關電流相角來判斷故障位置，若幾者相角一致，則認為故障在本開關跳閘范圍內；若其中一個相角相差90度以上，270度以內，則認為故障雖在本裝置下端，但不在本開關跳閘范圍內；

S7：判斷出故障在本裝置跳閘范圍內的繼電保護裝置實現跳閘切除故障并同時通過綜合自動化網絡上傳故障點信息，實現故障定位和切除。

2.根據權利要求1所述的一種基于通信注入波形的環網供電系統故障定位方法，其特征在于，所述步驟S4中：多段母線之間的配合通過增加母聯分段開關的繼電保護裝置通信接口實現，即母聯分段開關的繼電保護裝置分別與兩段母線配置的保護服務器通信，該繼電保護裝置的通信注入波形根據該開關的位置來選擇，通過分段開關流入本段母線的電流為流出相鄰母線的電流，流出本段母線的電流為流入相鄰母線的電流，該裝置往兩臺保護服務器發送的電流相角相差180度，即在上述步驟S4中安裝于分段開關處的繼電保護裝置，一個通信接口連接本段母線保護服務器，另一個通信接口連接相鄰母線的保護服務器，兩個通信接口同時向外發送本開關三相電流的相角，該相角相差180度。