技術領域

本發明涉及一種用于智能電力網絡的保護方法，尤其涉及一種基于電力網絡開環模式運行的、全斷路器組網的網絡式保護方法。

背景技術

配電自動化是智能電網的重要組成部分，對于提高供電可靠性、擴大供電能力和實現電網的高效經濟運行具有重要意義。電網故障處理是配電自動化的核心內容，但是，城市電網中，由于線路距離較短，短路電流都特別大，級聯開關比較多，為了實現選擇性，出口保護可能需要設定很長的延時，這在實際運行中絕對是不允許的。在這種情況下，保護的快速性和選擇性是一對不可調和的矛盾。同時，當轉供發生后，整條主環上的級差變成反向，線路發生故障時無法準確定位隔離故障。

傳統的配電系統電流保護的實質是一個獨立的單元保護，它只檢測流過所監測開關的電流而決定保護的動作與否及動作延時，而不關心相鄰開關的保護動作情況。如果把保護監測的范圍由一個點擴大到相聯開關甚至串聯的一組開關，則上下級保護的配合可以理解為保護的內部協調。變電站內部的母線差動保護、變壓器差動保護、高壓系統的導引線保護、高頻保護等為了實現保護的協調，就是將不同地點諸如線路兩側、變壓器高低壓兩側或三側、母線的進出線等處的電流送到一個檢測中心進行比較和判別，從而實現區內或區外故障的判別。但如果將其原理應用到配電線路上則將造成配電保護的復雜性和成本高昂而失去實用意義。

當線路上發生故障時，現場的FTU將故障信息通過通信通道送到控制中心，控制中心根據開關狀態、故障檢測信息、網絡拓撲分析，判斷故障區段，下發遙控命令，執行一系列自動操作，重構網絡，以隔離故障和恢復非故障區段的供電，此即所謂的集中式智能。此方案控制準確，適合各種復雜系統。但它需要有可靠的通訊通道和控制中心的計算機軟、硬件系統，且完成一次“定位、隔離、轉供”所需時間長。

如中國專利號CN200510024379.0號發明專利，公開日為2006年9月20日，公開了一種無主站的輸電網絡控制方法，所述輸電網絡控制方法包括：故障檢測步驟：相應的饋電終端單元檢測故障電源，并向所有饋電終端單元發送故障信息；故障定位步驟：饋電終端單元根據故障信息，對故障點進行定位；故障隔離步驟：故障點饋電終端單元分閘，并指令下游饋電終端單元分閘；分閘報告步驟：故障點饋電終端單元和下游饋電終端單元發送狀態信息；供電恢復步驟：開環點合閘。由于本發明的控制方法中未采用主站計算機，因此即使個別饋電終端單元與主站通信發生故障，本發明控制算法也會自動最小化隔離故障，而不會造成整個網絡無法恢復。在上述方案中，每個饋電終端需要向所有的饋電終端發送信息，每個饋電終端均需要建立所有饋電終端的信息表，從而根據所有饋電終端的狀態自行判斷實現控制，該技術方案僅適用開環模型、所有饋電終端彼此間通信正常的情形和全斷路器組網模型。每個饋電終端需要向所有的饋電終端發送信息，每個饋電終端均需要建立所有饋電終端的信息表，處理時間長，響應時間慢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供的一種響應動作快、終端負擔輕、系統穩定的基于電力網絡開環模式運行的網絡式保護方法。

按照本發明提供的一種基于電力網絡開環模式運行的網絡式保護方法，用于開環模式運行的電力網絡系統，所述電力網絡系統包括多個變電站和所述變電站連接的終端單元，每個所述終端單元包括智能控制器、斷路器和通信模塊，每個所述終端單元僅與緊鄰所述終端單元通信，每個所述終端單元中的智能控制器收集本終端單元中的斷路器的電壓、流經的電流以及相鄰的終端單元中的斷路器流經的電流和故障信息，每個所述終端單元中的智能控制器檢測到故障電流時，與相鄰的所述終端單元通信，當有故障電流流入而沒有故障電流流出時，則說明故障發生在本終端單元控制的開關范圍內，本終端單元中的智能控制器啟動速斷保護功能或過流保護功能并控制本終端單元中的斷路器跳閘；當有故障電流流入和故障電流流出時，則說明故障沒有發生在本終端單元控制的開關范圍內，本終端單元中的智能控制器控制本終端單元中的斷路器處于后備狀態。

按照本發明提供的一種基于電力網絡開環模式運行的網絡式保護方法還具有如下附屬技術特征：

優選實施例為：每個所述終端單元具有下列功能中的全部或幾種：速斷保護功能、過流保護功能、重合閘功能、得電重合功能、重合成功短時閉鎖保護功能、合到故障后快速跳閘功能、聯鎖失電延時分閘閉鎖功能、失電延時分閘不閉鎖功能、殘壓脈沖分閘閉鎖功能、單側失壓延時合閘功能、檢閉鎖單側失壓延時合閘功能。

優選實施例為：在通信正常時，緊鄰閉合變電站的所述終端單元中的斷路器與閉合變電站間發生故障，保護動作如下：