基于站网协同的铁路配电所贯通自闭线路智能保护系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统及方法，所述贯通自闭智能保护系统包括若干个顺次相连的保护单元；各保护单元均包括光纤交换机、调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置；所述光纤交换机分别与所述调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置相连；所述调压器保护装置相连的第一断路器经过调压变压器后连接至II母；所述第一贯通自闭馈线保护装置相连的第二断路器连接至II母；各保护单元中的光纤交换机通过站间的光纤相连进行协同处理，用于完成智能保护。本发明专利技术能够解决目前电气化铁路配电所贯通自闭线路保护策略不完善的问题，可以减少线路永久性故障导致的多次合闸问题。永久性故障导致的多次合闸问题。永久性故障导致的多次合闸问题。

【技术实现步骤摘要】
基于站网协同的铁路配电所贯通自闭线路智能保护系统及方法


[0001]本专利技术属于电气化铁路电力配电
，具体涉及一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭线路智能保护系统及方法。

技术介绍

[0002]电气化铁路的贯通自闭线路为高铁沿线的通信信号和其他用电设备设施供电，随着电气化铁路里程的不断增加，贯通自闭线路的里程越来越长。在实际使用过程中，贯通自闭线路难免发生故障，但是由于沿线地理分布广、气候和环境复杂等原因，导致故障排查和处理耗时较长，不利于铁路供电的可靠。
[0003]目前，由于电气化铁路配电所的智能化水平不高，本配电所内各保护装置之间不能进行信息交互，与对侧配电所和线路上箱式变电站之间也未打通直接通信的通道，各保护装置独立运行，只依靠定值配合进行保护。另外，由于未对贯通自闭线路上的故障进行统筹考虑，依靠人工分析及控制的方式隔离故障效率较低，且延长了停电时间。可见，贯通自闭线路故障通信信号装置的供电可靠性，直接影响到高铁运营安全，因此可靠性的保护策略显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统及方法，能够解决目前电气化铁路配电所贯通自闭线路保护策略不完善的问题，可以减少线路永久性故障导致的多次合闸问题。
[0005]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统，包括若干个顺次相连的保护单元；各保护单元均包括光纤交换机、调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置；
[0007]所述光纤交换机分别与所述调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置相连；
[0008]所述调压器保护装置相连的第一断路器经过调压变压器后连接至II母；
[0009]所述第一贯通自闭馈线保护装置相连的第二断路器连接至II母；
[0010]各保护单元中的光纤交换机通过站间的光纤相连进行协同处理，用于完成智能保护。
[0011]可选地，当II母上馈线的数量大于或等于2时，各保护单元还包括第二贯通自闭馈线保护装置，所述第二贯通自闭馈线保护装置相连的第三断路器连接至II母。
[0012]可选地，当本侧与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器合位，对侧与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器分位，线路有压及经过适当的延时，则判断本侧的贯通自闭馈线保护装置为主供；
[0013]当本侧与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器分位，对侧与贯通自闭馈线保护装
置相连的断路器合位，线路有压及经过适当的延时，则判断本侧的贯通自闭馈线保护装置为备供；
[0014]当主供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线供电，备供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线断开时，由主供侧贯通自闭馈线保护装置实现保护策略处理；
[0015]当备供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线供电，主供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线断开时，备供侧贯通自闭馈线保护装置的角色转变为主供，由备供侧贯通自闭馈线保护装置实现保护策略处理。
[0016]可选地，所述保护策略具体为：
[0017]当与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器跳闸失灵时，由与II母相连的调压器保护装置跳闸并协同控制，隔离跳闸失灵的断路器。
[0018]可选地，当与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器跳闸失灵时，贯通自闭馈线保护装置发出GOOSE失灵信号至与II母相连的调压器保护装置及备供侧贯通自闭馈线保护装置，使得调压器保护装置启动跳闸并临时闭锁备供侧贯通自闭馈线保护装置的备自投功能，当与调压器保护装置相连的第一断路器跳闸成功后，发GOOSE命令断开本侧跳闸失灵断路器进口和出口处的隔离开关，将跳闸失灵的断路器隔离开，再发GOOSE信号起动备供侧贯通自闭馈线保护装置的备自投功能，恢复线路供电；
[0019]若跳闸失灵断路器进口和出口处的隔离开关断开关失败，则调压器保护装置发GOOSE闭锁合闸信号给备供侧贯通自闭馈线保护装置，并生成动作失败信号，用于通知相关人员。
[0020]可选地，当与调压器保护装置相连的第一断路器跳闸后，与II母相连的其他断路器失压跳闸并闭锁重合闸保护，由备供侧贯通自闭馈线保护装置相连的断路器启动备自投保护来供电，待故障断路器恢复后再人工切换回本侧主供。
[0021]可选地，所述保护策略具体为：
[0022]当贯通自闭线路上发生永久性故障时；
[0023]若主供侧贯通自闭馈线保护装置过流跳闸后，该贯通自闭馈线保护装置先重合闸动作，则重合闸动作后会再次过流或者后加速跳闸，此时主供侧贯通自闭馈线保护装置判断为永久性故障，并发送GOOSE闭锁信号给备供侧贯通自闭馈线保护装置闭锁备自投保护；
[0024]若主供侧贯通自闭馈线保护装置过流跳闸后，备供侧贯通自闭馈线保护装置先备自投合闸动作，则备自投合闸动作后备供侧贯通自闭馈线保护装置会过流或者后加速跳闸，备供侧贯通自闭馈线保护装置将跳闸信息通过GOOSE信号发送给主供侧贯通自闭馈线保护装置，主供侧贯通自闭馈线保护装置闭锁自己的重合闸保护并判断为永久性故障。
[0025]可选地，所述贯通自闭线路还包括：若干个位于箱式变电站中的RTU装置，所述RTU装置通过光纤交换机及光纤传输通道连接至对应的贯通自闭馈线保护装置，通过GOOSE机制发送电量信息至箱式变电站两侧保护单元中的贯通自闭馈线保护装置，用于进行各保护单元和箱式变电站中RTU装置的协同处理。
[0026]可选地，所述保护策略具体为：
[0027]主供侧贯通自闭馈线保护装置根据贯通自闭线路上RTU装置上传的电量信息判断故障区段，在贯通自闭线路永久性故障时发送GOOSE命令给故障区段两侧的箱式变电站的RTU装置将区段两侧的开关断开，隔离故障区段，然后发出GOOSE命令合上主供侧和备供侧
与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器，确保故障区段之外的设备供电。
[0028]第二方面，本专利技术提供了一种适用于站网协同的铁路配电所贯通自闭线路的智能保护方法，其特征在于，包括：
[0029]将各保护单元中的光纤交换机通过站间的光纤相连进行协同处理，用于完成智能保护；
[0030]其中，各保护单元均包括光纤交换机、调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置；所述光纤交换机分别与所述调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置相连；所述调压器保护装置相连的第一断路器连接至II母；所述第一贯通自闭馈线保护装置相连的第二断路器连接至II母。
[0031]可选地，当II母上馈线的数量大于或等于2时，各保护单元还包括第二贯通自闭馈线保护装置，所述第二贯通自闭馈线保护装置相连的第三断路器连接至II母。
[0032]可选地，所述智能保护方法还包括：
[0033]利用RTU装置通过光纤交换机及光纤传输通道连接至对应的贯通自闭馈线保护装置，通过GOOSE机制发送电量信息至箱式变电站两侧保护中的贯通自闭馈线保护装置，用于进行各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统，其特征在于：包括若干个顺次相连的保护单元；各保护单元均包括光纤交换机、调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置；所述光纤交换机分别与所述调压器保护装置和第一贯通自闭馈线保护装置相连；所述调压器保护装置相连的第一断路器经过调压变压器后连接至II母；所述第一贯通自闭馈线保护装置相连的第二断路器连接至II母；各保护单元中的光纤交换机通过站间的光纤相连进行协同处理，用于完成智能保护。2.根据权利要求1所述的一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统，其特征在于：当II母上馈线的数量大于或等于2时，各保护单元还包括第二贯通自闭馈线保护装置，所述第二贯通自闭馈线保护装置相连的第三断路器连接至II母。3.根据权利要求2所述的一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统，其特征在于：当本侧与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器合位，对侧与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器分位，线路有压及经过适当的延时，则判断本侧的贯通自闭馈线保护装置为主供；当本侧与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器分位，对侧与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器合位，线路有压及经过适当的延时，则判断本侧的贯通自闭馈线保护装置为备供；当主供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线供电，备供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线断开时，由主供侧贯通自闭馈线保护装置实现保护策略处理；当备供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线供电，主供侧贯通自闭馈线保护装置的馈线断开时，备供侧贯通自闭馈线保护装置的角色转变为主供，由备供侧贯通自闭馈线保护装置实现保护策略处理。4.根据权利要求3所述的一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统，其特征在于，所述保护策略具体为：当与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器跳闸失灵时，由与II母相连的调压器保护装置跳闸并协同控制，隔离跳闸失灵的断路器。5.根据权利要求4所述的一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统，其特征在于：当与贯通自闭馈线保护装置相连的断路器跳闸失灵时，贯通自闭馈线保护装置发出GOOSE失灵信号至与II母相连的调压器保护装置及备供侧贯通自闭馈线保护装置，使得调压器保护装置启动跳闸并临时闭锁备供侧贯通自闭馈线保护装置的备自投功能，当与调压器保护装置相连的第一断路器跳闸成功后，发GOOSE命令断开本侧跳闸失灵断路器进口和出口处的隔离开关，将跳闸失灵的断路器隔离开，再发GOOSE信号起动备供侧贯通自闭馈线保护装置的备自投功能，恢复线路供电；若跳闸失灵断路器进口和出口处的隔离开关断开关失败，则调压器保护装置发GOOSE闭锁合闸信号给备供侧贯通自闭馈线保护装置，并生成动作失败信号，用于通知相关人员。6.根据权利要求5所述的一种基于站网协同的铁路配电所贯通自闭智能保护系统，其特征在于：当与调压器保护装置相连的第一断路器跳闸后，与II母相连的其他断路器失压跳闸并闭锁重合闸保护，由备供侧贯通自闭馈线保护装置相连的断路器启动备自投保护来

【专利技术属性】
技术研发人员：朱金涞，王丹，佟英杰，严涛松，陈文达，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：