CN100448132C - 一种基于电流原理的集成保护*** - Google Patents

一种基于电流原理的集成保护*** Download PDF

Info

Publication number
CN100448132C
CN100448132C CNB2006100122288A CN200610012228A CN100448132C CN 100448132 C CN100448132 C CN 100448132C CN B2006100122288 A CNB2006100122288 A CN B2006100122288A CN 200610012228 A CN200610012228 A CN 200610012228A CN 100448132 C CN100448132 C CN 100448132C
Authority
CN
China
Prior art keywords
integrated
ior
overcurrent relay
unit
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006100122288A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1866660A (zh
Inventor
和敬涵
薄志谦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jiaotong University
Original Assignee
Beijing Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jiaotong University filed Critical Beijing Jiaotong University
Priority to CNB2006100122288A priority Critical patent/CN100448132C/zh
Publication of CN1866660A publication Critical patent/CN1866660A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100448132C publication Critical patent/CN100448132C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y02E60/725—

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

一种基于电流原理的集成保护***，包括瞬时跳闸单元，加速跳闸单元以及后备直接跳闸单元。集成过电流继电器(IOR)安装于每个变电站的母线上，集成过电流继电器(IOR)与该母线的所有出线上的各电流互感器(CT)相连，该集成过电流继电器(IOR)与连接母线的电压互感器(PT)相连接以便于进行方向的测量。第一阶段是方向过流瞬时跳闸阶段；第二阶段是利用通信通道的配电***的方向比较技术或无通道技术实现的加速跳闸单元；第三阶段，集成网络保护单元(INP)会收集来自网络中的所有集成过电流继电器(IOR)发出的故障信息和方向信息。通过比较，判断出故障线路，直接发送跳闸命令给故障线路的集成过电流继电器(IOR)。

Description

一种基于电流原理的集成保护***
技术领域
本发明涉及一种电力保护***，更具体地说是涉及一种输电线路继电保护***，属于电力输送保护技术领域。
背景技术
随着继电保护技术和网络通信技术的发展，在电力***保护领域里，集中的保护***越来越引起人们的关注。为了达到一定程度的集中保护，已经有越来越多的保护功能被集于一个保护设备中。例如，微机线路保护可以将距离或电流等具有不同功能的保护集成作为主保护，也可将方向保护以及过电流保护等集成作为后备保护。然而这些保护都是基于独立电设备而安装，并且基于工频信号的各种保护原理仍然发挥着主导作用。
发明内容
本发明的目的是为了满足电力网络的不断扩张对快速清除故障以增强***稳定性的需求，而提出一种基于电流原理的集成保护***，其集成过电流继电器(IOR)包括故障线路选择单元，基于过电流定值的瞬时跳闸单元，加速跳闸通道单元，无通道加速跳闸单元和INP直接跳闸单元以及两个通讯接口I、II；本发明的目的是通过如下技术方案实现的，包括以下步骤：
集成过电流继电器(IOR)安装于每个变电站的母线上，同时集成过电流继电器(IOR)与该母线的所有出线上的各电流互感器(CT)相连，该集成过电流继电器(IOR)还与连接母线的电压互感器(PT)相连接以便于进行方向的测量。集成过电流继电器(IOR)既配置有传统保护功能，又具有新的保护功能特性。此方案可分为三个运行阶段：
第一阶段是方向过电流瞬时跳闸阶段，每个集成过电流继电器(IOR)设有多个过电流整定值，以保护到与之相连的整个输电线路，该集成过电流继电器(IOR)会通过计算与整定值比较，判断是否在其保护范围内而瞬时启动与故障线路相连的断路器跳闸。同时，通过通信通道，集成过电流继电器(IOR)可发送方向信息给远端集成过电流继电器(IOR)和集成网络保护单元(INP)；.
如果集成过电流继电器(IOR)未瞬时动作，那么投入保护第二阶段，该阶段实现两大保护功能，其中之一取决于被保护线路的两端集成过电流继电器(IOR)是否有通信通道，当要进行加速跳闸的通信通道满足实时通信要求时，应用配电***的方向比较技术实现加速跳闸，否则，作为功能之二应用配电***的无通道技术而实现加速跳闸；
第三阶段，集成网络保护单元(INP)收集来自网络中的所有集成过电流继电器(IOR)发出的故障方向信息，通过比较收到的各故障方向信息判断出故障线路，集成网络保护单元(INP)根据以上判断，直接发送跳闸命令给故障线路的集成过电流继电器(IOR)。
本发明基于过电流技术，从多条配电线路所获得的信息，构成的集成保护，可以用于推导新的保护原理和功能，该集成保护不仅为单段线路提供快速保护，而且可保护到与集成过电流继电器(IOR)相连的整个输电线路，也可对整个***实现集成网络保护功能。随着信号处理技术、测量、通讯和过程处理技术的不断发展，该方案相对于现有的基于单独电设备的独立保护技术，具有明显的优势，所述方案能够全面提高保护的性能，其易于管理或便于使用，以及具有经济性和可实用性，在电力***将具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的基于电流原理的集成保护***示意图；
图2为本发明的集成过电流继电器(IOR)单元功能框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明提出的基于电流原理的集成保护***，是通过如下的技术实现的，所述的步骤包括：
当线路2上F1处发生故障时，集成过电流继电器(IOR)，如***中的集成过电流继电器IOR1、IOR2和IOR3均会检测出故障，在这种情况下，IOR1将不会立即对故障做出反应，因为故障超出了它的瞬时动作范围；对于线路2，如果故障电流的大小超过了IOR2的整定值，IOR2会立即跳闸，否则将延迟跳闸；在IOR2跳开故障线路后，故障被切除，IOR1将返回。
与此同时，IOR2会将故障方向信息发送给集成网络保护单元(INP)，如果通信通道满足要求，也将发送方向信息给相关的各集成过电流继电器(IOR)，当IOR2和IOR3间的通讯信道满足要求，IOR3会通过比较当地的故障信息和由IOR2发来的故障方向信息，跳开相应的故障线路。
若通讯信道不满足要求，采用无通道保护技术中的低电压方向元件，IOR3会检测到一个低电压方向故障信息，在IOR2瞬时跳开故障线路后也可提供加速跳闸功能；在这两种情况下，故障均可从故障线路的两端切除，而对于传统的保护方案而言，故障只能从线路有源端切除.
上述提到，所有检测到故障信息的集成过电流继电器(IOR)都会记录下故障方向，通过通信网络将其送到集成网络保护单元(INP)，在该单元可以很容易确定故障线路，如果故障线路两端的断路器还没有被相关的集成过电流继电器(IOR)跳开，集成网络保护单元(INP)将直接发送跳闸命令至故障线路两端的断路器。在这种情形下，集成网络保护单元(INP)可比较来自于集成过电流继电器IOR1、IOR2、IOR3、IOR4和IOR5的方向信息，从而清楚的判断出故障段为线路2，并由集成网络保护单元(INP)直接发送跳闸命令给IOR2和IOR3。
图2为本发明集成过电流继电器(IOR)单元的功能框图，它包括故障线路选择单元、基于过电流整定值的瞬时跳闸单元、基于通信的纵联跳闸通道单元、无通道加速跳闸单元和INP直接跳闸单元，同时还包含两个通讯接口I、II。
故障线路选择单元确定与集成过电流继电器(IOR)安装处母线相连的故障线路，利用方向元件或暂态方向比较技术，一旦故障线路或方向被检测到，瞬时跳闸单元会从多个电流定值单元中选择与故障线路相关的定值比较，确定是否瞬时跳闸。
基于通信的纵联跳闸单元，利用专门设计的配电***方向比较技术，一旦检测到故障信息并不在瞬时跳闸单元范围内，集成过电流继电器(IOR)会通过通讯接口I发送方向信息给与故障线路相连的各个集成过电流继电器(IOR)，同时等待来自其他集成过电流继电器(IOR)所发来的信息。一旦当地方向信息与相应远方集成过电流继电器(IOR)方向信息一致，集成过电流继电器(IOR)会驱动相关断路器跳闸。
通讯接口I是一个多通道的通讯单元，在通信技术满足要求的情况下，负责发送和接收相关线路的各远方集成过电流继电器(IOR)的信息。
无通道加速跳闸单元(NCA)，意味着不需要通讯信道而加速跳闸。它会在瞬时跳闸命令未执行时启动，换句话说，是故障不在瞬时跳闸范围内时启动。无通道加速跳闸的基本原理是通过对远端断路器动作情况检测而决定是否加速跳闸。NCA单元有两个特性，首先，代替等待固定时间的延时跳闸，NCA单元加速跳开故障线路；再者，对于单电源供电***，NCA能够从故障线路的负荷侧跳闸，从而使故障从线路的两侧切除。
每个集成过电流继电器(IOR)通过通信接口(II)，给集成网络保护单元(INP)发送故障方向信息，并接收直接跳闸命令。集成网络保护单元(INP)通过比较来自于网络保护范围内的各集成过电流继电器(IOR)发送的方向信息，易于确定出故障线路。显然，集成网络保护单元(INP)可以协调广域控制和保护***，以维持***的稳定性。
本发明是一种基于电流原理的集成保护***，可以用于复杂配电***构成继电保护***。
为了举例说明本发明的实现，描述了上述具体实例。应该明白，本发明的其他变化和修改对本领域技术人员是显而易见的，本发明并不局限于所描述的具体实施方式。因此，在本发明所公开内容的真正实质和基本原则范围内的任何/所有修改、变化或等效变换，都属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (2)

1、一种基于电流原理的集成保护***，其特征在于：基于电流原理的集成保护***包括故障线路选择单元、基于过电流定值的瞬时跳闸单元、加速跳闸通道单元、无通道加速跳闸单元和INP直接跳闸单元以及第一通信接口(I)和第二通信接口(II)；第一通信接口在通信技术满足要求的情况下，负责发送和接收相关线路的各远方集成过电流继电器(IOR)的信息；每个集成过电流继电器(IOR)通过第二通信接口(II)，给集成网络保护单元(INP)发送故障方向信息，并接收直接跳闸命令；集成过电流继电器(IOR)安装于每个变电站的母线上，同时集成过电流继电器(IOR)与该母线的所有出线上的各电流互感器(CT)相连，该集成过电流继电器(IOR)还与连接母线的电压互感器(PT)相连接以便于进行方向的测量；其保护功能分三个阶段：
第一阶段是方向过电流瞬时跳闸阶段，每个集成过电流继电器(IOR)设有多个过电流整定值，以保护到与之相连的整个输电线路，同时，通过通信通道发送方向信息给远方集成过电流继电器(IOR)和集成网络保护单元(INP)；
如果集成过电流继电器(IOR)未瞬时动作，那么投入保护第二阶段，当要进行加速跳闸的通信通道满足实时通信要求时，应用配电***的方向比较技术实现加速跳闸，当通信通道不满足实时通信要求时，应用配电***的无通道技术实现加速跳闸；
第三阶段，集成网络保护单元(INP)收集来自网络中的所有集成过电流继电器(IOR)发出的故障方向信息，通过比较收到的各故障方向信息判断出故障线路，如果前两个阶段没有跳闸，直接发送跳闸命令给故障线路的集成过电流继电器(IOR)。
2、根据权利要求1所述的一种基于电流原理的集成保护***，其特征在于：故障线路选择单元确定与母线相连的故障线路，利用方向元件或暂态方向比较技术，一旦故障线路或方向被监测到，瞬时跳闸单元根据多个电流整定值单元的数据，比较故障线路的相关参数，确定是否瞬时跳闸；第二阶段加速跳闸通道单元基于专门用于配电***的方向比较技术；每个集成过电流继电器(IOR)通过第二通信接口(II)，给集成网络保护单元(INP)发送故障方向信息并接收直接跳闸命令；集成网络保护单元(INP)通过比较来自于网络保护范围内的集成过电流继电器(IOR)发送的方向信息，确定出故障线路；集成网络保护单元(INP)协调广域控制和保护***，维持***的稳定性。
CNB2006100122288A 2006-06-13 2006-06-13 一种基于电流原理的集成保护*** Expired - Fee Related CN100448132C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100122288A CN100448132C (zh) 2006-06-13 2006-06-13 一种基于电流原理的集成保护***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100122288A CN100448132C (zh) 2006-06-13 2006-06-13 一种基于电流原理的集成保护***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1866660A CN1866660A (zh) 2006-11-22
CN100448132C true CN100448132C (zh) 2008-12-31

Family

ID=37425581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100122288A Expired - Fee Related CN100448132C (zh) 2006-06-13 2006-06-13 一种基于电流原理的集成保护***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100448132C (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102761106B (zh) * 2012-07-10 2014-10-22 清华大学 一种智能变电站集成保护的快速起动及相量计算方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030212473A1 (en) * 2002-02-25 2003-11-13 General Electric Company Processing system for a power distribution system
CN1725590A (zh) * 2005-06-28 2006-01-25 山东大学 一种降压变压器及其中低压侧母线的继电保护方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030212473A1 (en) * 2002-02-25 2003-11-13 General Electric Company Processing system for a power distribution system
CN1725590A (zh) * 2005-06-28 2006-01-25 山东大学 一种降压变压器及其中低压侧母线的继电保护方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
电力***的集成保护. 薄志谦等.继电器，第33卷第14期. 2005
电力***的集成保护. 薄志谦等.继电器，第33卷第14期. 2005 *
配电线路无通道保护研究. 施慎行等.电力***自动化. 2001
配电线路无通道保护研究. 施慎行等.电力***自动化. 2001 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1866660A (zh) 2006-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101641849B (zh) 节省保险丝的配电***故障保护
CN100359775C (zh) 一种降压变压器及其中低压侧母线的继电保护方法
Prasai et al. Protection of meshed microgrids with communication overlay
CN104078946B (zh) 一种面向变电站的广域距离保护方法
CN104917160B (zh) 一种基于ftu的分布式馈线自动化***允许式故障处理方法
Esfahani et al. An intelligent protection scheme to deal with extreme fault currents in smart power systems
CN112736870B (zh) 一种邻接协同配合的远后备保护方法
CN100440671C (zh) 一种基于多种保护技术的集成保护***
CN107591784B (zh) 一种配网串供线路自适应不完全差动保护方法
CN107645155A (zh) 大规模分布式光伏电源接入后的配电网线路距离保护方法
CN105356430A (zh) 一种有源闭环配电网保护***及方法
CN104659765A (zh) 适用于电力***多端辐射网络的通道配置与保护方案
Baker et al. Experience with a distributed-intelligence, self-healing solution for medium-voltage feeders on the Isle of Wight
JP2013090445A (ja) 系統保護システム
CN100448132C (zh) 一种基于电流原理的集成保护***
WO2004008600A3 (en) Electrical network protection system
CN105048420A (zh) 面向变电站的二次直流失电保护方法
Tan et al. Intelligent wide area back-up protection and its role in enhancing transmission network reliability
CN110932244B (zh) 变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法
Oppel et al. Evaluation of the performance of line protection schemes on the NYSEG six phase transmission system
CN109802431A (zh) 一种新能源并网运行控制方法及***
Sirisophonwattana et al. Maximization of Distributed Generation with consideration of Fuse-Recloser coordination
CN109617030A (zh) 一种地铁交流环网供电动态适应过流保护方法及***
CN213717614U (zh) 选择性跳闸的站用兼接地变压器保护装置、变压器***
JP2005094984A (ja) 配電系統の保護システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081231

Termination date: 20110613