适应DG接入的110kV变电站保护与控制动作配合策略

摘要

本发明涉及一种适应DG接入的110kV变电站保护与控制动作配合策略，包括：对主变高压侧保护进行改进，将此保护和110kV进线上游对侧保护配合构成纵联保护，用于切除进线故障；在主变压器高压侧保护动作后，和信息处理中心通信，信息处理中心能够根据主变压器低压侧保护的动作信息和主变压器高压侧保护的动作信息进行分析；对主变压器高压侧保护的重合闸进行改进，主变压器高压侧保护的重合闸和保护的配合方式为重合闸后加速保护动作，重合闸启动方式为保护动作启动，重合闸动作时间滞后于110kV进线的重合闸动作时间。本发明能够减小停电范围，缩短停电时间，充分发挥DG的供电能力，保证负荷的供电可靠性。

主权项

一种适应分布式电源DG接入的110kV变电站保护与控制动作配合策略，以站内配电网广域保护的信息处理中心为控制平台，110kV变电站内各个保护以及备自投装置均能够和该信息处理中心进行通信，该中心能够向各个保护和备自投装置下发指令，并能够接收保护和备自投装置上传的动作信息，包括以下几个方面：(1)对主变高压侧保护进行改进，将此保护和110kV进线上游对侧保护配合构成纵联保护，用于切除进线故障，以消除主变压器低压侧有DG接入对保护和重合闸的影响；(2)在主变压器高压侧保护动作后，和信息处理中心通信，信息处理中心能够根据主变压器低压侧保护的动作信息和主变压器高压侧保护的动作信息进行分析，分析结果包括以下五种情况：1)若信息处理中心接收到主变压器高压侧保护发送的“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，并且没有接收到主变压器低压侧保护发送的“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，判断故障位置在110kV进线上；2)若信息处理中心同时接收到主变压器高压侧保护和低压侧保护发送的“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，判断故障位置在主变压器上；3)若信息处理中心没有接收到主变压器高压侧保护发送的“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，但是接收到了主变压器低压侧保护发送的“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，判断故障位置在10kV母线上；4)若信息处理中心没有接收到主变压器高压侧保护和低压侧保护发送的“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，但是检测到进线无电流，判断进线被其上级变电站安全自动装置切除而停电；5)若上述四种情况均不满足，则系统处于正常运行状态；(3)对主变压器高压侧保护的重合闸进行改进，主变压器高压侧保护的重合闸和保护的配合方式为重合闸后加速保护动作，重合闸启动方式为保护动作启动，重合闸动作时间滞后于110kV进线的重合闸动作时间；另外，当故障位置不同时，相应保护分别采取不同的动作配合逻辑：1)当进线发生故障时，动作配合逻辑为：第1步：主变压器高压侧保护动作，向信息处理中心发送“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，同时启动重合闸，并开始计时；第2步：信息处理中心接收到信号后，判断出故障为在进线上，向计划孤岛或在线功率计算得到的解列点处保护发送“跳开断路器”的控制信号；第3步：当重合闸动作时间到时，若主变压器高压侧保护检测到系统侧进线有电压、下游线路无电压，则进线故障为瞬时性故障，重合闸动作，主变压器高压侧保护向信息处理中心发送“重合闸成功”的状态信号，否则，动作逻辑转入第5步；第4步：信息处理中心接收到信号后，向孤岛上游解列点处保护发送“闭合断路器”的控制信号和“闭合断路器时需检同期”的标志信号，此保护接收到此信号后进行检同期合闸操作，合闸成功后向孤岛下游解列点处保护发送“闭合断路器”的控制信号，孤岛下游解列点处保护接收到此信号后，进行检系统侧有电压、下游线路无电压合闸操作，本馈线恢复供电；第5步：若主变压器高压侧保护没有检测到系统侧进线有电压，重合闸将无法动作，向信息处理中心发送“重合闸失败”的状态信号，信息处理中心判断为进线发生永久性故障，向两个母联断路器处备自投装置发送“启动备自投”的控制信号，动作逻辑转入(4)；2)当主变压器发生故障时，动作配合逻辑为：第1步：主变压器高压侧保护和低压侧保护动作，这两个保护向信息处理中心发送“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号；第2步：信息处理中心接收到信号后，判断故障位置为主变压器，向计划孤岛或在线功率计算得到的解列点处保护发送“跳开断路器”的控制信号，同时向两个母联断路器处备自投装置发送“启动备自投”的控制信号，动作逻辑转入(4)；3)当10kV母线发生故障时，动作配合逻辑为：第1步：主变压器低压侧保护动作，信息处理中心只接收到主变压器低压侧保护发送的“保护动作，断路器处于断开位”的状态信号，判断故障位置为10kV母线；第2步：信息处理中心向计划孤岛或在线功率计算得到的解列点处保护发送“跳开断路器”的控制信号，同时向本侧母联断路器处备自投装置发送“闭锁备自投”的控制信号，防止备用电源为故障点提供短路电流而对设备造成二次冲击和破坏；4)当进线被安全自动装置切除而停电时，动作配合逻辑根据110kV电网的接线方式包括以下两种情况：a)若110kV电网为三电源的“3T”接线方式，即110kV变电站的3台主变进线的电源均不相同，或者110kV电网为两电源的“3T”接线方式并且其余两条未停电进线由同一个电源供电，则信息处理中心向计划孤岛或在线功率计算得到的解列点处保护发送“跳开断路器”的控制信号，同时向两个母联断路器处备自投装置发送“启动备自投”的控制信号，动作逻辑转入(4)；b)若110kV电网为两电源的“3T”接线方式并且已停电进线和另一未停电进线由同一个电源供电，则信息处理中心向计划孤岛或在线功率计算得到的解列点处保护发送“跳开断路器”的控制信号，同时向本侧母联断路器处备自投装置发送“闭锁备自投”的控制信号，防止被停电进线所带的负荷由另一条来自同一电源的进线供电而使得上游电源所带负荷并没有减小到预期值；(4)当进线或者主变压器发生永久性故障或者进线由于被上级变电站的安全自动装置切除而停电时，信息处理中心向备自投装置发生启动信号，备自投装置根据功率分析判断备自投后是否过负荷来决定是否闭锁备自投，若备自投负荷转供后不会过负荷，则根据DG接入点位置分别采取不同的动作配合逻辑。