【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种变电站10千伏侧备自投的控制方法及系统，具体的涉及一种分布式光伏广泛接入下的变电站10千伏侧备自投的控制方法及系统，属于变电站自动控制。
技术介绍
1、随着新型电力系统的发展，分布式光伏大量广泛接入，包括(1)220伏、380伏大量广泛接入配电台区、客户配电室；(2)10千伏t接接入10千伏配电线路、客户配电室10千伏母线；(3)10千伏专线接入变电站的10千伏间隔(为了提高配电网资源的利用效率，这种情况将越来越少)等3种情况。并且变电站的10千伏出线除接带原有用电客户负荷外，都面临220伏、380伏光伏接入配电台区、客户配电室和10千伏光伏t接入10千伏线路、客户配电室10千伏母线的情况，这期中还夹杂分布式风电、储能等，这些成随机分布。
2、为了提升10kv配网的供电可靠性，在变电站内配置有备自投装置，实现备用电源自动投切。常规变电站10千伏备自投装置的备自投逻辑及相关保护一般包括(1)备自投方式1：电源1主供，当电源1失电时，自投电源2；(2)备自投方式2：电源2主供，当电源2失电时，自投电源1；(3)备自投方式3：电源1、2分别主供，当电源1失电时，自投分段；(4)备自投方式4：电源1、2分别主供，当电源2失电时，自投分段；(5)过负荷减载(两轮)：备自投方式1、3合闸动作启动电源2过负荷减载功能，备自投方式2、4合闸动作启动电源1过负荷减载功能；(6)过流加速保护(1段)：复压可投退，分段自投后加速保护；(7)零序加速保护(1段)：分段自投后加速保护。
3、常规变电站10千伏备自
4、在运备自投装置还有可供整定的跳闸出口，一般用于联切i母、ii母上接小电源的10千伏线路和用于过负荷减载出口。另外，为提高供电服务质量，目前供电部门尽量减少对客户停电影响，同时也尽量减少对分布式电源客户售电的影响。
5、从以上分析可知，在运变电站10千伏备自投装置存在4点主要不足：(1)与分布式光伏电源的发展形势不相适应。能源安全事关经济社会发展全局，我国光伏产品在国际市场上形成了强大的竞争力。而目前的备自投逻辑对接带分布式光伏电源的10千伏线路作为小电源来处理，在电网发生故障时，首先联切小电源，将其与电网迅速隔离，再进行检测10千伏母线无压后，最后执行备用电源投切指令。这种备自投逻辑无法体现分布式电源安全及灵活供电的优越性。(2)缺乏选择性，“误切”客户用电线路。目前变电站10千伏出线面临的分布式光伏接入形势和发展趋势是在原接入的纯用电负荷外，还夹杂存在户内220伏、台区380伏、10千伏线路t接等光伏电源点接入型式，呈现多层级、广范围、随机分布、非稳定出力等特点。如果备自投逻辑将这些10千伏出线均按照小电源处理，将会“误跳”原客户负荷，降低了客户供电可靠性，用电感知度变差。(3)缺乏适应性，部分判据失效。目前备自投逻辑中的重要判据之一是“检测无压”，随着分布式电源的广泛接入，这条判据已经不适用、不全面，与新型配电网的发展不相适应。(4)判据不全面。一方面，随着分布式电源广泛接入，新型10千伏配电网从传统的“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变。另一方面，仅就分布式光伏电源而言，还存在“无光不发电”、“阳光充足造成电能向变电站反送电”以及两者的中间过渡过程等3类状态。目前判据均未考虑。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种分布式光伏广泛接入下的变电站10千伏侧备自投的控制方法及系统，能够完善目前在运的备自投判据及动作逻辑，适应新型“有源”双向交互配电网的发展。
2、本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术实施例提供的一种分布式光伏广泛接入下的变电站10千伏侧备自投的控制方法，包括以下步骤：
4、步骤1，当1#主变或2#主变进线开关跳开其电流为0，或分段开关跳开且分段电流为0，获取母线电压u，并进行备自投操作；
5、步骤2，如果85％un≤u<110％un，执行检同期备自投，un为额定电压；如果频率f超出47.5hz-50.2hz范围，转入步骤4；
6、步骤3，如果50％un≤u<85％un，经功率计算切除适当下送负荷线路(下送功率线路)，在2s内直至满足85％un≤u<110％un，转入步骤2；如果50％un≤u<85％un状态持续时间超过2s，切除1#主变和2#主变对应母线上所有上送功率10千伏线路，执行常规检无压备自投操作；
7、步骤4，如果u<50％un，经功率计算切除适当下送负荷线路，在0.2s内直至逐级满足50％un≤u<85％un、85％un≤u<110％un或直接满足85％un≤u<110％un，转入步骤2；如果u<50％un状态持续时间超过0.2s，切除1#主变和2#主变对应母线上所有上送功率10千伏线路，执行常规检无压备自投逻辑；
8、步骤5，如果110％un≤u<135％un，经功率计算切除适当上送功率线路，在2s内直至满足85％un≤u<110％un，转入步骤2；如果110％un≤u<135％un状态持续时间超过2s，切除1#主变和2#主变对应母线上所有上送功率10千伏线路，执行常规检无压备自投逻辑；
9、步骤6，如果135％un≤u，经功率计算切除适当上送功率线路，在0.2s内直至逐级满足110％un≤u<135％、85％un≤u<110％un或直接满足85％un≤u<110％un，转入步骤2；如果135％un≤u状态持续时间超过0.2s，切除1#主变和2#主变对应母线上所有上送功率10千伏线路，执行常规检无压备自投逻辑。
10、作为本实施例一种可能的实现方式，所述执行检同期备自投，包括：
11、判断1#主变和2#主变的高压侧电压与低压母线是否检同期；
12、进行检同期备自投，所述检同期备自投根据主备电源的不同分为第一备自投方式、第二备自投方式、第三备自投方式和第四备自投方式。
13、作为本实施例一种可能的实现方式，所述判断1#主变和2#主变的高压侧电压与低压母线是否检同期，包括：
14、如果是1#主变和2#主变的高压侧电压与低压母线检同期，将1#主变和2#主变的高压侧电压经变比、相角折算为低压侧电压，比较两者电压幅值和相角，当电压幅值差≤幅值差定值且电压相角差≤相角差定值”同期合闸条件时，检同期成功，满足同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述执行检同期备自投，包括：
3.根据权利要求2所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述判断1#主变和2#主变的高压侧电压与低压母线是否检同期，包括：
4.根据权利要求3所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第一备自投方式为1#主变主供，当1#主变失电时，自投2#主变；1#主变或2#主变的进线分别为电源1或电源2，其对应的开关分别为1DL/1DL-高或2DL/2DL-高，1DL/1DL-高和2DL/2DL-高的电流分别为I1和I2，分段开关为3DL，其电流为I3，1#主变和2#主变的高压侧电压分别为UL1和UL2，1#主变和2#主变的低压侧母线实测电压分别为U1和U2；
5.根据权利要求4所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第二备自投方式为2#主变主供，当2#主变失电时，自投1#主变；第二备自投方式的具体备自投过程与第一备自投方式类同。>
6.根据权利要求4所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第三备自投方式为1#主变和2#主变分别主供，当1#主变失电时，自投分段开关3DL；第三备自投方式的具体备自投过程为：
7.根据权利要求6所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第四备自投方式为1#主变和2#主变分别主供，当2#主变失电时，自投分段开关3DL；第四备自投方式的具体备自投过程与第三备自投方式类同。
8.根据权利要求6或7所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，合分段开关后，开放3s，启动分段自投后加速保护。
9.根据权利要求8所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述加速保护包括过流加速保护和零序加速保护，其中过流加速保护可选择是否经复压闭锁。
10.根据权利要求4-7任意一项所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，在备自投成功后，如果自投电源容量不足，则进行过负荷减载；
11.根据权利要求1-7任意一项所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述上送功率线路是指功率指向母线的线路，所述下送功率线路是指功率指向线路的线路。
12.一种变电站10千伏侧备自投系统，其特征在于，包括硬件连接框架和软件备自投动作逻辑；硬件连接框架包括电缆传输网络和光纤传输网络；所述软件备自投动作逻辑包括备自投装置的功能模块以及依据母线电压U<50％UN、50％UN≤U<85％UN、85％UN≤U<110％UN、110％UN≤U<135％UN和135％UN≤U5个区间条件并考虑有压情况下的频率条件47.5Hz≤f≤50.2Hz，将备自投逻辑分为检同期备自投和传统的检无压备投逻辑。
13.根据权利要求12所述的变电站10千伏侧备自投系统，其特征在于，所述电缆传输网络为备自投装置通过电缆连接采集1#主变、2#主变进线开关1DL/1DL-高、2DL/2DL-高和10千伏分段开关3DL位置状态信息及其相应的电流I1、I2、I3，10千伏I母和II母电压，1#主变、2#主变的高压侧电压UL1和UL2；所述光纤传输网络为备自投装置通过光纤连接采集I母线和II母线各个10千伏出线的电流、电压或功率，I母各个出线的多合一装置汇集至I母的光交换机，II母各个出线的多合一装置汇集至II母的光交换机；I母、II母的光交换机各通过一根光纤接入备自投装置。
14.根据权利要求12所述的变电站10千伏侧备自投系统，其特征在于，所述备自投装置的功能模块包括状态量辨识模块、功率计算及方向辨识模块、检同期模块、频率辨识模块、备自投逻辑判断及动作模块和分段后加速模块；
15.根据权利要求14所述的变电站10千伏侧备自投系统，其特征在于，所述备自投装置的功能模块具体用于：
16.根据权利要求15所述的变电站10千伏侧备自投系统，其特征在于，所述检同期备自投的过程采用如权利要求2-7任意一项所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述执行检同期备自投，包括：
3.根据权利要求2所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述判断1#主变和2#主变的高压侧电压与低压母线是否检同期，包括：
4.根据权利要求3所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第一备自投方式为1#主变主供，当1#主变失电时，自投2#主变；1#主变或2#主变的进线分别为电源1或电源2，其对应的开关分别为1dl/1dl-高或2dl/2dl-高，1dl/1dl-高和2dl/2dl-高的电流分别为i1和i2，分段开关为3dl，其电流为i3，1#主变和2#主变的高压侧电压分别为ul1和ul2，1#主变和2#主变的低压侧母线实测电压分别为u1和u2；
5.根据权利要求4所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第二备自投方式为2#主变主供，当2#主变失电时，自投1#主变；第二备自投方式的具体备自投过程与第一备自投方式类同。
6.根据权利要求4所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第三备自投方式为1#主变和2#主变分别主供，当1#主变失电时，自投分段开关3dl；第三备自投方式的具体备自投过程为：
7.根据权利要求6所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述第四备自投方式为1#主变和2#主变分别主供，当2#主变失电时，自投分段开关3dl；第四备自投方式的具体备自投过程与第三备自投方式类同。
8.根据权利要求6或7所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，合分段开关后，开放3s，启动分段自投后加速保护。
9.根据权利要求8所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，其特征在于，所述加速保护包括过流加速保护和零序加速保护，其中过流加速保护可选择是否经复压闭锁。
10.根据权利要求4-7任意一项所述的变电站10千伏侧备自投的控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王延安，潘慧超，高阳，李琮，王全，王强，赵光元，吕晓平，张纪伟，安涛，李源，白勇，马逸然，杨晨，刘晓，苏娜，王淑颖，赵阳，李家壮，李晨，刘清，陈浙，张晔，宋远见，张琪，李冠群，张嘉琪，潘东明，徐福宏，高建海，张俊义，陈照迎，王志强，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：
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