基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，本方案中C站应用于110kV变电所110kV内桥一次主接线；或110kV变电所110kV单母线分段一次主接线。解决变电站容性无功过高和电网无功倒送的问题，改善了变电站电压水平，防止局部电网电压过高，提升了电网整体运行水平。降低了设备损耗和绝缘老化，提升了变电站主设备的运行效率，提高了变电站功率因数，提升了电网运行的经济性。有效避免主供线路永久故障时大面积停电事故的发生，实现电网自愈，提高了供电可靠性。本发明专利技术可作为电网特殊运行方式的技术保障，极大提升了特殊运行方式下的安全风险管控，促进电网安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法
本专利技术涉及一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，属于电力输配控制

技术介绍
随着城市建设的推进和电网结构的改善，110kV及以下变电站高低压侧普遍采用电缆线路供电，造成容性无功越来越大。一方面，大部分市区变电站由于投运时间长、间隔数量已饱和导致缺乏电抗器，无法吸收多余的容性无功；另一方面，新上的电抗器存在设备缺陷频发、运行噪声扰民等受内、外部因素制约无法运行。更严重的是电网在节假日低负荷期间无功倒送的现象普遍存在，导致功率因数明显降低、局部电网地区电压偏高(电网运行表明110kV电缆线路产生的容性无功功率为1MVar/km)，增大了有功损耗，加速了设备绝缘老化，降低了供电能力，影响了电网运行的经济性和安全性。分析发现：电压等级越高的电缆线路产生的容性无功越大，将进一步抬高局部电网运行电压。针对采用110kV电缆线路供电，电网运行方式要求：110kV变电站采用1回线路供电、1回线路热备用的运行方式，来减少110kV电缆线路供电产生的无功功率对电网运行电压偏高运行带来的影响。然而这种运行方式将影响110kV变电站供电可靠性。因此，必须安装备自投装置来弥补110kV变电站供电可靠性。本专利技术针对目前城市电网电缆线路大量使用后对电网造成无功倒送过大的影响，导致局部地区电压偏高，针对装有光纤传输通道的情况，提出一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，解决大部分变电站容性无功过高和电网无功倒送的问题。采用基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，既能解决变电站容性无功过高，改善变电站电压水平，提升电网整体运行水平；又能有效避免主供线路永久故障时大面积停电事故的发生，实现电网自愈，提高了供电可靠性。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，应用于如下线路：110kV的线路1、线路2分别接自220kV的变电站A站和变电站B站，线路1一端与变电站A站的110kV母线相连，另一端与110kV的变电站C站的I段母线相连，线路1与变电站A站相连的电源侧设有断路器4DL，线路1与变电站C站的I段母线相连的负荷侧设有断路器1DL；线路2一端与变电站B站的110kV母线相连，另一端和变电站C站的II段母线相连，线路2与变电站B站的110kV母线相连的电源侧设有断路器5DL，线路2与变电站C站的II段母线相连的负荷侧设有断路器2DL；变电站C站的I段母线和II段母线之间设有分段或内桥断路器3DL；变电站A站和变电站B站110kV侧装有备用电源自动投入装置；变电站A站与变电站C站之间、变电站B站与变电站C站之间均装有光纤传输通道；变电站C站装有量测装置；变电站C站量测装置具备以下功能：该装置通过光纤传输通道与变电站A站备自投装置、变电站B站备自投装置相连，进行信息实时交换，并具备以下功能：1.1采集功能(1)采集以下开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态信息、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；(2)采集模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；1.2传输功能通过本装置采集功能，由光纤传输通道向A站和B站传输下列信息：(1)传输开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；(2)传输模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；1.3接收功能由光纤传输通道通过本装置接收A站和B站的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；1.4执行功能本装置设置跳闸和合闸接口，执行下列的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法如下：2.A站备自投动作逻辑在A站设置备自投装置，该备自投通过光纤传输通道与C站量测装置进行信息实时交换，并具有逻辑判断功能：2.1A站运行方式一备自投动作逻辑控制过程1：A站备自投装置放电条件如下：(1)手动分开断路器1DL；(2)手动分开断路器2DL；(3)手动分开断路器3DL；(4)手动分开断路器4DL；(5)手动合上断路器1DL；(6)手动合上断路器2DL；(7)手动合上断路器3DL；(8)手动合上断路器4DL；(9)C站2号主变压器差动保护或Ⅱ段母线母差保护动作；当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：(1)C站Ⅰ段母线有电压；(2)C站Ⅱ段母线有电压；(3)断路器1DL在合闸位置，合闸位置代指断路器在运行状态，即断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在合闸位置；(4)断路器2DL在分闸位置，分闸位置代指断路器在热备用状态，断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在分闸位置；(5)断路器3DL在合闸位置；(6)A站母线有电压；(7)断路器4DL在合闸位置；当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，A站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；控制过程3：断路器4DL的跳闸控制条件：条件a.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)A站母线无电压；(3)断路器4DL无电流；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；条件b.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)A站母线母差保护动作；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；条件c.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)线路1保护动作；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；控制过程4：断路器1DL跳闸命令信号发出的控制条件：条件a.(1)断路器4DL跳闸启动动作信号；(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；条件b.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；(3)C站I母线无电压；(4)C站II母线无电压；当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；2.2A站运行方式二备自投动作逻辑如下：控制过程1.：A站备自投装置放电条件如下：(1)手动分开断路器1DL；(2)手动分开断路器2DL；(3)手动分开断路器3DL；(4)手动分开断路器4DL；(5)手动合上断路器1DL本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，其特征在于，应用于如下线路：110kV的线路1、线路2分别接自220kV的变电站A站和变电站B站，线路1一端与变电站A站的110kV母线相连，另一端与110kV的变电站C站的I段母线相连，线路1与变电站A站相连的电源侧设有断路器4DL，线路1与变电站C站的I段母线相连的负荷侧设有断路器1DL；线路2一端与变电站B站的110kV母线相连，另一端和变电站C站的II段母线相连，线路2与变电站B站的110kV母线相连的电源侧设有断路器5DL，线路2与变电站C站的II段母线相连的负荷侧设有断路器2DL；变电站C站的I段母线和II段母线之间设有分段或内桥断路器3DL；变电站A站和变电站B站110kV侧装有备用电源自动投入装置；变电站A站与变电站C站之间、变电站B站与变电站C站之间均装有光纤传输通道；变电站C站装有量测装置；变电站C站量测装置具备以下功能：该装置通过光纤传输通道与变电站A站备自投装置、变电站B站备自投装置相连，进行信息实时交换，并具备以下功能：1.1采集功能(1)采集以下开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态信息、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；(2)采集模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；1.2传输功能通过本装置采集功能，由光纤传输通道向A站和B站传输下列信息：(1)传输开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；(2)传输模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；1.3接收功能由光纤传输通道通过本装置接收A站和B站的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；1.4执行功能本装置设置跳闸和合闸接口，执行下列的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法如下：2.A站备自投动作逻辑在A站设置备自投装置，该备自投通过光纤传输通道与C站量测装置进行信息实时交换，并具有逻辑判断功能：2.1 A站运行方式一备自投动作逻辑控制过程1：A站备自投装置放电条件如下：(1)手动分开断路器1DL；(2)手动分开断路器2DL；(3)手动分开断路器3DL；(4)手动分开断路器4DL；(5)手动合上断路器1DL；(6)手动合上断路器2DL；(7)手动合上断路器3DL；(8)手动合上断路器4DL；(9)C站2号主变压器差动保护或Ⅱ段母线母差保护动作；当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：(1)C站Ⅰ段母线有电压；(2)C站Ⅱ段母线有电压；(3)断路器1DL在合闸位置，合闸位置代指断路器在运行状态，即断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在合闸位置；(4)断路器2DL在分闸位置，分闸位置代指断路器在热备用状态，断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在分闸位置；(5)断路器3DL在合闸位置；(6)A站母线有电压；(7)断路器4DL在合闸位置；当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，A站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；控制过程3：断路器4DL的跳闸控制条件：条件a.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)A站母线无电压；(3)断路器4DL无电流；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；条件b.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)A站母线母差保护动作；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；条件c.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)线路1保护动作；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；控制过程4：断路器1DL跳闸命令信号发出的控制条件：条件a.(1)断路器4DL跳闸启动动作信号；(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；条件b.(1)A站备自投装置充电控...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法，其特征在于，应用于如下线路：110kV的线路1、线路2分别接自220kV的变电站A站和变电站B站，线路1一端与变电站A站的110kV母线相连，另一端与110kV的变电站C站的I段母线相连，线路1与变电站A站相连的电源侧设有断路器4DL，线路1与变电站C站的I段母线相连的负荷侧设有断路器1DL；线路2一端与变电站B站的110kV母线相连，另一端和变电站C站的II段母线相连，线路2与变电站B站的110kV母线相连的电源侧设有断路器5DL，线路2与变电站C站的II段母线相连的负荷侧设有断路器2DL；变电站C站的I段母线和II段母线之间设有分段或内桥断路器3DL；变电站A站和变电站B站110kV侧装有备用电源自动投入装置；变电站A站与变电站C站之间、变电站B站与变电站C站之间均装有光纤传输通道；变电站C站装有量测装置；变电站C站量测装置具备以下功能：该装置通过光纤传输通道与变电站A站备自投装置、变电站B站备自投装置相连，进行信息实时交换，并具备以下功能：1.1采集功能(1)采集以下开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态信息、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；(2)采集模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；1.2传输功能通过本装置采集功能，由光纤传输通道向A站和B站传输下列信息：(1)传输开关量数据信息：断路器1DL、断路器2DL和断路器3DL的位置状态、C站1号主变(I母)差动保护动作信息、C站2号主变(II母)差动保护动作信息、手动合上断路器1DL信息、手动分开断路器1DL信息、手动合上断路器2DL信息、手动分开断路器2DL信息、手动合上断路器3DL信息、手动分开断路器3DL信息；(2)传输模拟量数据信息：C站I段母线电压值、C站II段母线电压值；1.3接收功能由光纤传输通道通过本装置接收A站和B站的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；1.4执行功能本装置设置跳闸和合闸接口，执行下列的信息：A站发出的断路器1DL合闸命令和断路器1DL跳闸命令、B站发出的断路器2DL合闸命令和断路器2DL跳闸命令；基于光纤通道的热备用线路电源侧控制备用电源投入方法如下：2.A站备自投动作逻辑在A站设置备自投装置，该备自投通过光纤传输通道与C站量测装置进行信息实时交换，并具有逻辑判断功能：2.1A站运行方式一备自投动作逻辑控制过程1：A站备自投装置放电条件如下：(1)手动分开断路器1DL；(2)手动分开断路器2DL；(3)手动分开断路器3DL；(4)手动分开断路器4DL；(5)手动合上断路器1DL；(6)手动合上断路器2DL；(7)手动合上断路器3DL；(8)手动合上断路器4DL；(9)C站2号主变压器差动保护或Ⅱ段母线母差保护动作；当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：(1)C站Ⅰ段母线有电压；(2)C站Ⅱ段母线有电压；(3)断路器1DL在合闸位置，合闸位置代指断路器在运行状态，即断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在合闸位置；(4)断路器2DL在分闸位置，分闸位置代指断路器在热备用状态，断路器两侧隔离开关在合闸位置，断路器本身在分闸位置；(5)断路器3DL在合闸位置；(6)A站母线有电压；(7)断路器4DL在合闸位置；当上述所有充电条件均满足且任一放电条件不满足时，A站备自投装置经充电延时后完成备自投充电控制，延时时间为t1；控制过程3：断路器4DL的跳闸控制条件：条件a.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)A站母线无电压；(3)断路器4DL无电流；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；条件b.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)A站母线母差保护动作；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；条件c.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)线路1保护动作；当上述条件均满足时，经过延时时间t2，启动断路器4DL跳闸控制，同时输出断路器4DL跳闸启动动作信号；控制过程4：断路器1DL跳闸命令信号发出的控制条件：条件a.(1)断路器4DL跳闸启动动作信号；(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；条件b.(1)A站备自投装置充电控制完成；(2)断路器4DL由合闸位置到分闸位置；(3)C站I母线无电压；(4)C站II母线无电压；当上述条件全部满足时，启动发出断路器1DL跳闸命令信号的控制；2.2A站运行方式二备自投动作逻辑如下：控制过程1.：A站备自投装置放电条件如下：(1)手动分开断路器1DL；(2)手动分开断路器2DL；(3)手动分开断路器3DL；(4)手动分开断路器4DL；(5)手动合上断路器1DL；(6)手动合上断路器2DL；(7)手动合上断路器3DL；(8)手动合上断路器4DL；(9)C站1号主变压器或I段母线母差保护动作；(12)A站母线母差保护动作；当上述任一条件满足时，A站备自投装置立即彻底放电；控制过程2：A站备自投装置充电条件如下：(1)C站Ⅰ段母线有电压；(2)C站Ⅱ段母线有电压；(3)断路器1...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴宇，马骏毅，任萱，张大林，施伟成，李静，汤大海，许象明，杜炜凝，马海薇，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32