基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统及方法，能够自动识别当前复合电网的运行方式，通过实时采集备自投装置所在变电站的模拟量和保护动作信号，进行故障分析定位，同时结合就地备投和广域备投给出最优的电源投切策略，快速输出电气控制命令隔离故障，并对电网进行保护控制，系统反应速度快，提高供电可靠性、改善供电质量、提升电网运行效率，进而提高电网的可靠性，缩短故障导致的停电时间，从源头上排除结构性安全风险，实现复合供电系统自动切换的条件，使电网供电可靠性达到国际先进水平，具有良好的应用前景。

Adaptive area automatic switching system and method based on compound power supply mode

The invention discloses a composite power supply mode based on adaptive region autorestart system and method, which can automatically identify the composite grid operation mode, through real-time acquisition of automaticswitchoverdevice substation where analog and protection action signal, fault analysis, combined with the local power supply investment and investment by wide area the optimal switching strategy, fast output electrical control command fault isolation and protection control of power system, fast reaction speed, improve the reliability and quality of power supply, improve the efficiency of power grid, thus improving the reliability of the power grid, to shorten the fault outage time, eliminate structural security risks from the source, to achieve automatic switching the conditions of composite power supply system, the reliability of power supply has reached the international advanced level, has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统及方法
本专利技术涉及电力系统供电可靠性研究
，具体涉及一种基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统及方法。
技术介绍
随着我国西电东输和全国联网的战略实施，电力安全随着电力网络的规模的日益扩大已经与人民生活以及社会稳定紧密结合在一起。由于电网事故造成的经济及政治的事件在国内外也屡见不鲜。目前，电网安全已经上升到国家安全问题。因为电力系统自动化规模逐渐扩大，出现大量的环网和短线路，对于智能电网的控制保护以及配电安全运行带来极大挑战。以备投控制为特征的智能配电网是未来配电网发展的必然趋势。针对电网事故的复杂性和多变性，需要研究一种分级的自适应区域备自投系统，自动识别当前电网的运行方式，并利用实时网络通信进行多点综合比较，对于大规模复杂事故，实现快速、灵敏的故障定位以及故障切除，给出恢复策略并转换为电气指令，下发至具体备自投系统执行装置，恢复电网供电，是当前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中针对电网事故的复杂性和多变性，没有提出可行的备投控制系统的问题。本专利技术的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统及方法，能够自动识别当前复合电网的运行方式，通过实时采集备自投装置所在变电站的模拟量和保护动作信号，进行故障分析定位，同时结合就地备投和广域备投给出最优的电源投切策略，快速输出电气控制命令隔离故障，并对电网进行保护控制，进而实现电力系统的备投，缩短电网故障的停电时间，提高供电质量，具有良好的应用前景。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，应用在双母分段带旁路接线的复合供电模式下，包括N个备自投系统装置，选择其中任意一台备自投系统装置作为备自投总站装置，各备自投系统装置均设置有模拟量采集接口、开入量采集接口和开出量输出接口；双母分段带旁路接线复合供电模式下的各串供站分别连接有一台备自投系统装置；所述备自投系统装置的模拟量采集接口，用于负责相应串供站的线路电压和线路电流模拟量采集，并根据采集量计算母线电压，并转化为相应的电气量状态信号，上送至备自投总站装置；所述备自投系统装置的开入量采集接口，用于负责接收到的电气量状态信号和开关量信号，并进行故障定位，自动判定广域和就地备自投动作优先级，并通过备自投总站装置发送电气控制命令至相应的备自投装置；所述备自投系统装置的开出量输出接口，用于负责接收到备自投总站装置发送的电气控制命令，完成对相应串供站的电气控制，实现供电切换。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，所述双母分段带旁路接线的复合供电模式下的电网，包括单个双母线电源站、单个独立电源站、多个串供站，所述多个串供站形成环形接线，所述单个独立电源站为内侧的串供站供电，正常运行模式下，开环点为两侧串供站的分段开关，剩余的串供站均为合位；非正常运行模式下，单个独立电源站退出运行，串供站形成环形手拉手式接线，所述串供站为单母分段串供站。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，所述备自投装置上送至备自投总站装置的电气量状态信号，包括I母和II母有压无压状态信号、一号进线和二号进线有压无压状态信号、一号进线和二号进线有流无流状态信号、进线故障电流状态信号、进线故障电流方向状态信号、进线故障零序电流状态信号和进线故障负序电流状态信号。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，所述备自投总站装置发送的电气控制命令，包括就地备自投允许命令、跳线路开关命令和合线路开关命令。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：N个备自投装置之间通过单模光纤相连接，并以GOOSE报文方式进行实时数据通信。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，所述备自投总站装置的投退通过对控制字的设置操作完成。一种基于复合供电模式下的自适应区域备自投方法，为上述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统的控制方法，包括复合供电电网正常运行控制模式、复合供电电网非正常运行控制模式，过程如下：在复合供电电网正常运行模式下，各备自投装置的充电逻辑为就地备自投充电逻辑，各备自投装置判断其连接对应的串供站是否处于正常进线或者桥备投模式，若满足其中一种模式，则就地备自投系统投入进行就地备自投充电，并同时进行该模式充电至充电完成；若各备自投装置满足就地备自投放电逻辑条件，则就地备自投投入放电；复合供电电网非正常运行控制模式下，各备自投装置的充电逻辑为广域备自投充电逻辑，各备自投装置判断其连接对应的串供站形成的环形手拉手接线中，是否只有一个串供站的开关处于分位、同时剩余的串供站的开关皆在合位、且主供电源站两段母线有压、所有串供站母线有压、不存在其它放电条件，若上述条件同时满足，则控制各备自投装置广域备自投，以及开关处于分位串供站对应的备自投装置备进行就地备自投，并同时进行该模式充电至充电完成；若各备自投装置满足广域备自投放电逻辑条件，则广域备自投放电。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投方法，其特征在于：所述就地备自投放电逻辑条件，满足以下条件之一即可，具体为(1)区域备自投系统未投入；(2)备用开关不处于跳位；(3)进线开关被人工断开；(4)动作过程中开关拒跳或拒合；(5)就地备自投动作成功。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投方法，其特征在于：所述广域备自投放电逻辑条件，满足以下条件之一即可，具体为(1)区域备自投系统未投入；(2)开环点开关合位；(3)开环点所在的备自投装置接收异常；(4)主站接收任一备自投装置信息时通信异常；(5)主供电源站两段母线无压；(6)任一开关位置异常；(7)任一串供开关被人工跳开；(8)串供开关拒跳；(9)串供站的某线路投检修；(10)开环点两侧故障；(11)开环点所在电站母线故障；(12)开环点对侧电站母线故障；(13)开环点所在线路故障；(14)开环点所在线路对侧开关偷跳；(15)系统动作后未确认；(16)广域备自投合闸动作。前述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投方法，在充电完成后，各备自投装置自动判定运行模式，若满足以下条件之一时：(1)非开环点开关跳位无流；(2)电源站母线无压且出线无流；(3)有母差保护动作；(4)有线路光纤纵差保护动作；(5)开环点所在串供站或其对侧串供站无压且进线无流，则区域备自投系统启动，进行故障定位，等待跳闸延时后，执行隔离故障的跳闸命令，当确认紧邻故障点失电站的原主供电源站开关跳位、线路无流且母线无压后，合上原开环点的线路开关，由另一侧的独立电源站恢复对失电串供站的供电，实现供电切换。本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统及方法，能够自动识别当前复合电网的运行方式，通过实时采集备自投装置所在变电站的模拟量和保护动作信号，进行故障分析定位，同时结合就地备投和广域备投给出最优的电源投切策略，快速输出电气控制命令隔离故障，并对电网进行保护控制，系统反应速度快，提高供电可靠性、改善供电质量、提升电网运行效率，进而提高电网的可靠性，缩短故障导致的停电时间，从源头上排除结构性安全风险，实现复合供电系统自动切换的条件，使电网供电可靠性达到国际先进水平，具有良好的应用前景。附图说明图1是本专利技术的基于复合供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：应用在双母分段带旁路接线的复合供电模式下，包括N个备自投系统装置，选择其中任意一台备自投系统装置作为备自投总站装置，各备自投系统装置均设置有模拟量采集接口、开入量采集接口和开出量输出接口；双母分段带旁路接线复合供电模式下的各串供站分别连接有一台备自投系统装置；所述备自投系统装置的模拟量采集接口，用于负责相应串供站的线路电压和线路电流模拟量采集，并根据采集量计算母线电压，并转化为相应的电气量状态信号，上送至备自投总站装置；所述备自投系统装置的开入量采集接口，用于负责接收到的电气量状态信号和开关量信号，并进行故障定位，自动判定广域和就地备自投动作优先级，并通过备自投总站装置发送电气控制命令至相应的备自投装置；所述备自投系统装置的开出量输出接口，用于负责接收到备自投总站装置发送的电气控制命令，完成对相应串供站的电气控制，实现供电切换。

【技术特征摘要】
1.基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：应用在双母分段带旁路接线的复合供电模式下，包括N个备自投系统装置，选择其中任意一台备自投系统装置作为备自投总站装置，各备自投系统装置均设置有模拟量采集接口、开入量采集接口和开出量输出接口；双母分段带旁路接线复合供电模式下的各串供站分别连接有一台备自投系统装置；所述备自投系统装置的模拟量采集接口，用于负责相应串供站的线路电压和线路电流模拟量采集，并根据采集量计算母线电压，并转化为相应的电气量状态信号，上送至备自投总站装置；所述备自投系统装置的开入量采集接口，用于负责接收到的电气量状态信号和开关量信号，并进行故障定位，自动判定广域和就地备自投动作优先级，并通过备自投总站装置发送电气控制命令至相应的备自投装置；所述备自投系统装置的开出量输出接口，用于负责接收到备自投总站装置发送的电气控制命令，完成对相应串供站的电气控制，实现供电切换。2.根据权利要求1所述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：所述双母分段带旁路接线的复合供电模式下的电网，包括单个双母线电源站、单个独立电源站、多个串供站，所述多个串供站形成环形接线，所述单个独立电源站为内侧的串供站供电，正常运行模式下，开环点为两侧串供站的分段开关，剩余的串供站均为合位；非正常运行模式下，单个独立电源站退出运行，串供站形成环形手拉手式接线，所述串供站为单母分段串供站。3.根据权利要求1所述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：所述备自投装置上送至备自投总站装置的电气量状态信号，包括I母和II母有压无压状态信号、一号进线和二号进线有压无压状态信号、一号进线和二号进线有流无流状态信号、进线故障电流状态信号、进线故障电流方向状态信号、进线故障零序电流状态信号和进线故障负序电流状态信号。4.根据权利要求1所述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：所述备自投总站装置发送的电气控制命令，包括就地备自投允许命令、跳线路开关命令和合线路开关命令。5.根据权利要求1所述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：N个备自投装置之间通过单模光纤相连接，并以GOOSE报文方式进行实时数据通信。6.根据权利要求1所述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统，其特征在于：所述备自投总站装置的投退通过对控制字的设置操作完成。7.基于复合供电模式下的自适应区域备自投方法，其特征在于：为权利要求1-6任一项所述的基于复合供电模式下的自适应区域备自投系统的控制方法，包括复合供电电网正常运行控制模式、复合供电电网非正常运行控...

【专利技术属性】
技术研发人员：周翔，郑玉平，韩伟，周劭亮，沈健，仲雅霓，陈力，魏洁茹，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32