一種基於廣義元件的保護控制方法
2023-05-05 09:23:26
專利名稱：一種基於廣義元件的保護控制方法
技術領域：
本發明屬於電網技術領域，具體涉及一種電網廣域保護控制方法。
背景技術：
隨著智能電網的建設，通過專用高速通信網絡，匯集電網廣域狀態信息，在廣域範圍內實現電網的保護與控制，在理論上已成為可能。但實際中，由於電網元件數量極為龐大，實時採集、處理統一時間斷面的海量電網狀態信息，並滿足電網保護與控制的時效要求，是有很大困難的，從而限制了廣域保護控制的應用。本發明提出了一個廣義元件的概念，廣義元件是電網的一個封閉區域，可以是變電站的一部分、整個變電站、若干變電站、甚 至一個局部電網，廣義元件包含有多個電網元件，在進行電網廣域保護控制時，把廣義元件視作一個單一的電網元件，根據廣義元件與外電網的連接線路的電壓和電流信息，判斷廣義元件是否存在影響外部電網安全的故障，若存在故障，可以由就地的廣義元件保護裝置或電網調度自動化系統把整個廣義元件從電網中隔離出去，實現保護電網的目的。這樣做的好處在於，廣義元件的信息由於進行了就地處理，整個電網的信息量被大大壓縮了，為實現廣域保護控制贏得了時效，有了可實施性。基於廣義元件的保護控制方法是一種後備保護方案，其動作時間要晚於廣義元件內主保護的動作時間，是在特殊情況下保護電網安全的一種備用措施。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的目的在於提出一種能夠提高電網運行安全穩定性的電網廣域保護控制方法。本發明是通過如下技術方案實現的一種基於廣義元件的保護控制方法，該方法包括如下步驟步驟一，根據電網拓撲結構，將電網或其一部分劃分為若干封閉域，每一封閉域通過若干回輸電線路與其它封閉域或外部電網相連接；步驟二，將所述的每一封閉域視為一個廣義元件，即將每一封閉域內的所有元件簡化為一個單一的元件來對待；步驟三，按照統一時間斷面，每一廣義元件就地處理反應自身狀態的電壓和電流信息，並將處理結果用於就地的廣義元件級保護裝置，同時報送至電網調度自動化系統；步驟四，所述廣義元件級保護裝置或/和電網調度自動化系統，根據廣義元件的狀態處理結果及相關保護定值，判斷廣義元件是否存在影響外部電網的故障，並根據故障判據完成對廣義元件的保護控制。進一步地，所述步驟一中，將電網或其一部分劃分為若干封閉域的原則是(I) 一個封閉域可以是一個變電站的一部分，或者是一個變電站，或者是一個局部電網，每個封閉域內至少包含一個電網元件；(2)封閉域的大小以電網調度自動化系統對全網信息的處理時效與封閉域被隔離時對電網影響之間的平衡為原則。進一步地，所述封閉域內可包含電源。進一步地，所述步驟三中，每一廣義元件就地處理反應自身狀態的電壓和電流信息的具體方法為假設某一廣義元件有k回正在運行的交流線路、m回正在運行的直流線路與外電網連接，內部有n個電源(含儲能)，要按照統一時間斷面，採集所述線路和電源的電壓和電流，並進行如下處理當m=0時(即無直流線路與外電網連接)，按相別計算各交流線路及電源的電流和
權利要求
1.一種基於廣義元件的保護控制方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟 步驟一，根據電網拓撲結構，將電網或其一部分劃分為若干封閉域，每一封閉域通過若干回輸電線路與其它封閉域或外部電網相連接； 步驟二，將所述的每一封閉域視為一個廣義元件，即將每一封閉域當作一個單一元件進行保護控制； 步驟三，按照統一時間斷面，每一廣義元件就地處理反應自身狀態的電壓和電流信息，並將處理結果用於就地的廣義元件級保護裝置，同時報送至電網調度自動化系統； 步驟四，所述廣義元件級保護裝置或/和電網調度自動化系統，根據廣義元件的狀態處理結果及相關保護設定值，判斷廣義元件是否存在影響外部電網的故障，並根據故障判據完成對廣義兀件的保護控制。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述步驟一中，將電網或其一部分劃分為若干封閉域的原則是 (1)一個封閉域可以是一個變電站的一部分，或者是一個變電站，或者是一個局部電網，每個封閉域內至少包含一個電網元件； (2)封閉域的大小應以電網調度自動化系統對全網實時信息的處理時效與封閉域被隔離時對電網影響之間的平衡為原則。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述封閉域內可包含電源。
4.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述步驟三中，每一廣義元件就地處理反應自身狀態的電壓和電流信息的具體方法為 假設某一廣義元件有k回正在運行的交流線路、m回正在運行的直流線路與外電網連接，內部有n個電源(含儲能)，要按照統一時間斷面，採集所述線路和電源的電壓和電流，並進行如下處理 當m=0時(即無直流線路與外電網連接)，按相別計算各交流線路及電源的電流和k .Ti .k n ,k .n . 1AS = Yj1 4i ^Yj1 S-AJ '1BS = YjB. ~'1CS = Yjci-Yjsi' 2=1 ' =1X =1J =1i =1J-I 式中，、Ibi - I表示第i回交流線路A、B、C相的電流值,i = I^k -Jiij、I、B,、Is.Cj為第j個電源A、B、C相的電流值，j=rn ;所述各電流都要歸算到同一電壓等級。
5.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述步驟四中，廣義元件的故障判據包括 A)當m=0時，即為無直流線路與外電網連接，廣義元件的故障判據可包括 判據I :Max(IAS，IBS, Ics)彡Iset,即IAS、IBS, Ics中最大者達到或超過設定值Isrt ； 判據2 ■=M 故障判據為I- i=l 式中Z=I又…,M; M=3xXk + n)
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述兩種情況下的判據2和判據3中可進一步配置方向元件，如配置有方向元件，當判據2或判據3成立、且故障方向指向廣義元件時，才識別為廣義元件故障；如未配置方向元件，僅當判據2或判據3成立時，即表示廣義元件可能存在故障，此時，要增加保護動作時限。
全文摘要
本發明提出一種基於廣義元件的保護控制方法，包括如下步驟根據電網拓撲結構，將電網或其一部分劃分為若干封閉域，每一封閉域通過若干回輸電線與電網相連接；將所述的一個封閉域視為一個廣義元件；按照統一時間斷面，每一廣義元件就地處理反應自身狀態的電壓和電流信息，將處理結果用於就地的廣義元件級保護裝置，並報送至電網調度自動化系統；根據廣義元件的處理結果及保護設定值，判斷廣義元件是否存在故障，並根據故障判據對廣義元件實施保護控制。該方法是一種電網廣域保護中信息分層處理、提升信息處理時效的有效方法，有助於廣域保護技術的推廣應用。
文檔編號H02H7/26GK102709892SQ20121019293
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日
發明者劉有為, 周澤昕, 李明, 王興國 申請人:中國電力科學研究院