CN103620900B - 用于多母线布置中的保护区段选择的方法和设备 - Google Patents

用于多母线布置中的保护区段选择的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103620900B
CN103620900B CN201180071764.4A CN201180071764A CN103620900B CN 103620900 B CN103620900 B CN 103620900B CN 201180071764 A CN201180071764 A CN 201180071764A CN 103620900 B CN103620900 B CN 103620900B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus bar
bar sections
sections
data
protection section
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.)
Active
Application number
CN201180071764.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103620900A (zh
Inventor
L·何
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.)
Hitachi Energy Co ltd
Original Assignee
ABB Research Ltd Switzerland
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 ABB Research Ltd Switzerland filed Critical ABB Research Ltd Switzerland
Publication of CN103620900A publication Critical patent/CN103620900A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103620900B publication Critical patent/CN103620900B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/30Staggered disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

本公开内容涉及一种在多母线布置(11)中的保护区段选择的方法,多母线布置包括母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)和可连接到母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)的间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2),间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2)包括测量互感器(CT1,CT2,CT3,CT4,CT5,CT6,CT7,CT8)。该方法包括以下步骤:接收第一连接数据,第一连接数据包括测量互感器到母线区段连接的操作状态的信息;基于第一连接数据确定所有成对连接的母线区段到母线区段连接;比较代表成对母线区段到母线区段连接的数据;基于比较向相应保护区段分配每对母线区段,每对母线保护区段具有与至少另一对母线区段到母线区段连接共有的母线区段;并且限定未连接到任何其它母线区段的任何母线区段为保护区段。本发明也涉及一种用于实现该方法的计算机程序产品和设备。

Description

用于多母线布置中的保护区段选择的方法和设备
技术领域
本公开内容主要地涉及功率***中的数字母线保护并且具体地涉及多母线布置中的动态保护区段选择。
背景技术
在诸如传输和配电网络的电力网中,母线为若干电路提供公共连接。母线可以例如形成变电站的部分。母线故障虽然与线路故障比较相对少见、但是可能在电力网中引起显著损耗和干扰。
智能电子设备(IED)用来提供可靠保护以防与母线有关的短路和接地故障。在故障出现于母线上的情况下,供应故障电流的所有电路必须跳闸、即它们必须被断开连接、以便隔离故障。
多母线布置包括若干母线。经常将母线布置划分成所谓母线区段而每个母线区段由电路断路器界定以进一步减少母线故障的影响。保护区段是一个或者多个合并母线区段的保护区域。用于给定的母线布置的保护区段可以变化并且应当被动态选择。
高效动态区段选择是用于数字母线保护的关键功能。基于数值算法的区段选择确保测量互感器准确而快速动态链接到适当保护区段并且有选择地确定将在母线故障的情况下跳闸的电路断路器。
美国专利6,411,865提供一种用于电力***中的保护区段选择的***。该***使用图论以便用这样的方式代表电力***母线布置,该方式为可以容易改变用于母线的保护区段以适应母线布置的配置改变。
然而美国专利6,411,865的方式可能很复杂。
发明内容
因此,需要提供一种用于动态选择多母线布置中的保护区段的简单而计算高效的方法。
本发明的一般目的是提供一种多母线布置中的动态保护区段选择的简单方法。
另一目的是提供一种被布置用于实现所述方法的设备。
又一目的是提供一种用于多母线布置中的动态保护区段选择的现有解决方案的备选。
在本公开内容的第一方面中,提供一种在多母线布置中的保护区段选择的方法,多母线布置包括母线区段和可连接到母线区段的间隔,该间隔包括测量互感器,其中该方法包括:
-接收第一连接数据,第一连接数据包括测量互感器到母线区段连接的操作状态的信息,
-基于第一连接数据确定所有成对连接的母线区段到母线区段连接,
-比较代表成对连接的母线区段到母线区段连接的数据,
-基于比较,向相应保护区段分配与至少另一对母线区段到母线区段连接共同具有母线区段的每对母线区段,并且
-限定未连接到任何其它母线区段的任何母线区段为保护区段。
有益地,借助本发明,仅需执行更少操作步骤以便动态确定或者选择用于多母线布置的保护区段。作为结果,本方法提供一种具有更少计算运算的简单算法从而减少为了执行该方法而需要的计算能力。因此,可以比在已知方法更快地执行保护区段选择。
一个实施例包括通过利用第一连接数据向母线区段的保护区段分配连接到所述母线区段的每个测量互感器。通过这样分配测量互感器,可以容易确定将从表现故障的保护区段断开哪些测量互感器以便保护其中不存在故障、但是与表现故障的保护区段连接的那些间隔。
一个实施例包括按照预定义顺序在第一数据结构中布置第一连接数据。
在一个实施例中,确定步骤包括扫描第一数据结构,因而如果在包括母线到测量互感器连接数据的在第一数据结构的一个位置中的预定义值等于在包括母线到测量互感器连接数据的在第一数据结构中的在相同行或者相同列中的另一位置中的值,则确定母线区段连接到另一母线区段。
一个实施例包括根据预定义顺序在第二数据结构中布置代表成对母线区段到母线区段连接的数据。
在一个实施例中,比较基于代表成对母线区段到母线区段连接的数据的交集的集合论运算。
在一个实施例中,该分配基于这样的数据的并集的集合论运算,该数据代表在比较步骤中具有非空交集的成对母线区段到母线区段连接。
在一个实施例中,多母线布置还包括至少两个节段,并且该方法包括接收与在相邻节段中的对应母线区段之间的所有连接有关的第二连接数据,并且确定所有成对母线到母线区段连接的步骤还基于第二连接数据。
一个实施例包括接收命令数据,命令数据包括母线区段合并命令,其中确定所有成对连接的母线区段连接的步骤包括将根据命令数据合并的这样的成对母线区段。
可以实施根据第一方面的方法为一种计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括用于存储程序代码的存储装置,程序代码在被执行时执行根据第一方面的方法。
在本公开内容的第二方面中,提供一种用于多母线布置中的保护区段选择的设备,多母线布置包括母线区段和可连接到母线区段的间隔,间隔包括测量互感器,其中该设备包括:
-输入设备,被布置用于接收第一连接数据,第一连接数据包括测量互感器到母线区段连接的操作状态的信息,以及
-处理器,被布置用于:
-基于第一连接数据确定所有成对连接的母线区段到母线区段连接,
-比较代表成对连接的母线区段到母线区段连接的数据,
-基于比较的数据向相应保护区段分配与至少另一对连接的母线区段到母线区段连接共同具有母线区段的每对母线区段,并且
-定义未连接到任何其它母线区段的任何母线区段为保护区段。
根据第二方面的设备因此被适配为借助在设备中、优选地在处理器中安装的软件实现根据本发明的第一方面的方法。
在一个实施例中,处理器被布置用于通过利用第一连接数据向关联保护区段分配连接到母线区段的每个测量互感器。
将在下文中公开附加特征和优点。
附图说明
因此将参照附图通过非限制的示例描述本发明及其优点,在附图中:
图1示出用于多母线布置中的保护区段选择的设备的示意框图。
图2示出多母线布置的示例的示意图。
图3示出间隔分配矩阵的示例。
图4示出用于多母线布置中的保护区段选择的方法的流程图。
具体实施方式
一般而言,这里呈现的用于动态保护区段选择的方法利用若干不同类型或者级别的信息。用于动态确定多母线布置的保护区段的第一类型的信息是静态***数据。这样的信息包括多母线布置的静态配置并且可以例如包括间隔的数目和类型、节段数目、母线区段数目以及在间隔处的测量互感器以及电路断路器和隔离开关的静态配置。这些数据未动态改变并且能够例如在执行这里公开的方法的IED中被编程。
第二类型的信息是涉及用于多母线布置中的每个间隔的隔离开关的操作状态的动态数据。这一信息是动态的,因为隔离开关的操作状态是动态的。可以从多母线布置中的间隔单元提供这一信息作为数据。如将在下文中进一步阐释的那样,第二类型的信息将在下文中称为第一连接数据。
第三类型的信息包括涉及跨节段隔离开关的操作状态的动态数据,这些跨节段隔离开关即为被布置用于如果多母线布置包括多于一个节段则连接相邻节段的隔离开关。另外,第三类型的信息也可以包括区段互连/合并强制参数,这些参数是例如来自操作者或者工程师的母线区段合并命令,该操作者或者工程师监视多母线布置以迫使成对母线区段合并。第三类型的信息将在下文中在数据涉及跨节段隔离开关的操作状态时称为第二连接数据,而在涉及操作者提供的区段互连强制参数时称为母线合并区段命令。
以上呈现的三个类型的信息可以用作在这里呈现的用于动态确定或者选择多母线布置中的保护区段的方法中的输入数据。为此,本公开内容提供一种关于保护区段的动态标识的简化方法并且利用简单矩阵表示和集合论运算。
图1公开在下文中将以智能电子设备(IED)为例的设备1。将注意设备1可以是适合于保护、监视和控制诸如母线的电力***的任何种类的设备。
可以在诸如多母线布置的电力***中利用设备1。在下文中,将在多母线布置的上下文中使用设备1。
设备1可以用于监视与电力***的状态有关的信号,并且用于控制电力***中的电路断路器和相似设备。
设备1具有第一输入设备3。第一输入设备3可以向设备1提供一个或者若干输入。第一输入设备3可以例如被适配为从多母线布置中的测量电流的一个或者多个传感器接收模拟输入信号。第一输入设备3可以可选地或者附加地被适配为从多母线布置中的测量电压的一个或者多个传感器接收模拟输入信号。可以借助多母线布置中的测量互感器提供这样的测量的电压和/或电流。测量互感器可以例如是电流互感器(CT)或者电压互感器(VT)。在下文中,测量互感器将以CT为例。
设备1还包括第二输入设备5。第二输入设备5可以向设备1提供一个或者若干输入。第二输入设备5可以例如是二进制输入设备,该二进制输入设备被适配为接收关于多母线布置中的一个或者多个电路断路器和/或隔离开关的状态的二进制信息。电路断路器或者隔离开关的状况、即操作状态表示它是否在关断状态中或者在闭合状态中。第二输入设备5因此可以能够接收关于多母线布置的第一连接数据和第二连接数据。具体而言,在一个实施例中,设备1被适配为在设备1连接到多母线布置时从它的所有间隔接收关于隔离开关的操作状态的第一连接数据。
设备1也被适配为接收可以经由例如用户接口向设备1直接输入的母线区段合并命令或者经由从可以与用户交互的外部控制单元接收母线区段合并命令。
设备1具有处理器7。处理器7被布置用于从第一输入设备3和第二输入设备5接收数据。处理器7被布置用于处理从第一输入设备3和第二输入设备5接收的数据。通过处理来自第一输入设备3的数据,处理器7被适配为确定在多母线布置中是否有故障电流。处理器7还可以包括软件,该软件在被执行时执行如下文将更具体描述的在多母线布置中的保护区段选择方法。
设备1还包括输出设备9。输出设备9被布置用于提供用于使多母线布置中的一个或者多个电路断路器跳闸的跳闸指令。
现在将参照图2描述多母线布置的示例,可以在该多母线布置中根据这里呈现的方法选择或者确定保护区段。然而将注意本文所呈现的方法和设备可以在包括更少或者更多节段、隔离开关和/或间隔的其它多母线布置中同样高效使用。
图2示出可以借助设备1保护、监视和控制的多母线布置11的示例。
举例说明的多母线布置11包括多个母线区段ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2和ZC2。母线布置11在本例中具有两个节段、但是也可以具有多于两个节段。因此,母线布置11具有第一节段S-1和第二节段S-2。第一节段S-1包括母线区段ZA1、ZB1和ZC1。第二节段S-2包括母线区段ZA2、ZB2和ZC2。
可以借助使隔离开关QBS-1、QBS-2和QBS-3分段有选择地连接第一节段S-1和第二节段S-2。具体而言,隔离开关QBS-1被布置用于有选择地连接母线区段ZA1和ZA2。隔离开关QBS-2被布置用于有选择地连接ZB1和ZB2。隔离开关QBS-3被布置用于有选择地连接ZC1和ZC2。可以借助设备1或者相似监视设备监视和控制每个隔离开关QBS-1、QBS-2和QBS-3。
多母线布置11还包括多个隔离开关QB、比如QB-1、QB-2和QB-3。隔离开关QB被布置布置用于将在间隔处的测量互感器有选择地连接到在节段内的母线区段。
本例的多母线布置包括多个间隔FB-1、BC-1、BS、BS-2和FB-2。间隔可以借助隔离开关QB连接到母线区段。
第一馈线间隔FB-1可连接到第一节段S-1。第一馈线间隔FB-1是可以将多母线布置11连接到电力线、例如配电网络或者传输网络的间隔。
母线耦合器间隔BC-1可连接到节段S-1。母线耦合器间隔BC-1可以连接到第一节段S-1中的母线区段例如为了切换第一节段S-1的目的。
母线节段间隔BS可连接到第一节段S-1和第二节段S-2二者,母线节段间隔BS中两组测量互感器CT4和CT5位于关联的电路断路器的两侧上。
相似地,母线耦合器间隔BC-2可连接到节段S-2。母线耦合器间隔BC-2可以连接到第二节段S-2中的母线区段例如为了切换第二节段S-2的目的。
第二馈线间隔FB-2可连接到第二节段S-2。
以上提到的每个间隔包括测量互感器、即在本例中分布于间隔中的电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7和CT8。每个间隔也包括保护设备、比如电路断路器QA。
多母线布置11还包括设备1。图2中的设备1仅连接到第一馈线间隔FB-1用于简化该图的总览。然而将注意设备1通常可以连接到所有间隔和所有CT用于保护、监视和控制整个多母线布置11。备选地,多母线布置可以包括各自连接到一个或者多个间隔的多个设备1,其中多个设备应当相互或者与中央控制单元通信以便获得多母线布置的完整总览。
设备1的第一输入3连接到CT用于从CT接收测量信号。第二输入设备5连接到电路断路器、比如在图2中的图示中的QA-1以便从电路断路器QA-1接收状态数据、例如它是关断的或者闭合的。第二输入设备可以连接到一个或者多个间隔单元以便接收第一连接数据,该第一连接数据包括涉及隔离开关的操作状态的信息。另外,设备1的输出设备9被布置用于使电路断路器QA-1跳闸、即如果例如已经借助电流互感器CT1检测到故障电流则关断电路断路器。
将注意这里呈现的保护区段选择方法可以用于比这里举例说明的多母线布置11更复杂的多母线布置配置。作为示例,ABB提供的REB670IED模型可以在实施本方法时在具有六个母线区段的三母线变电站中为多至48个间隔提供保护区段选择。监视硬件、例如IED一般是对这里呈现的方法的应用有限制的硬件,因为本方法可以用于任何类型的多母线布置配置。
借助这里呈现的方法,有可能以结构化方式收集与多母线***的动态配置有关的数据。通过动态配置意味着每个测量互感器如何连接到在每个间隔处的母线区段并且也意味着在相邻节段之间的母线区段连接。借助收集的数据,本发明提供一种用于以简单方式动态选择多母线布置中的保护区段。以下将更具体呈现所述方法。
图3示出形式为矩阵B的第一数据结构,该矩阵也称为间隔分配矩阵。图3中所示第一数据结构是如下数据结构的示例,该数据结构适合于代表用于图2中的多母线布置11的第一连接数据。
另外下文将进一步参照图5,该图图示用于选择多母线布置中的保护区段的方法的示例的流程图。
设备1可以在步骤S1中向它的第一输入设备3接收第一连接数据。第一连接数据可以包括关于测量互感器到母线区段连接的操作状态的信息。作为示例,在图2中,设备1可以接收第一连接数据,该第一连接数据包括如下信息,该信息为在第一馈线间隔FB-1处的CT连接到第一节段S-1中的母线区段ZA1和ZB1,因为对应隔离开关QB-1、QB-2的操作状态都是闭合的。
向第一数据结构导入并且按照预定义顺序在第一数据结构中布置第一连接数据。在一个实施例中,在第一数据结构中以这样的方式布置第一连接数据,该方式为可以例如通过扫描第一数据结构而无任何附加数据处理来容易确定母线区段连接到间隔中的若干测量互感器中的哪个测量互感器。
在本例中,每个间隔与第一数据结构的相应矩阵行相关联。列代表母线区段和节段信息。
在数据结构的本例中,借助两个节段参数唯一确定每个间隔如下。
如果节段参数是整数1和0的组合,则间隔是母线馈线间隔、比如参照图2中的示例为第一节段S-1中的第一馈线间隔FB-1。在第一行中向第一数据结构中***对应第一连接数据。
在间隔分配矩阵中的如下元素中存储借助隔离开关QA在母线区段与测量互感器之间的连接为整数1,该元素代表该具体测量互感器到母线区段连接。在间隔分配矩阵的如下位置中存储如下测量互感器为0,该位置代表该具体测量互感器到母线区段连接,该测量互感器未连接到母线区段位于其中的在节段中的母线区段。因此回顾图2的示例,在间隔分配矩阵的第一行中的第二和第三列中的每列中存储整数1。由于在馈线间隔FB-1处仅有一个测量互感器、即CT1,所以在间隔分配矩阵的第一行中的其余位置中存储0。
如果节段参数均为整数1或者均为整数2,则间隔是母线耦合间隔、比如母线耦合器间隔BC-1或者BC-2。整数1或者2表示在母线耦合间隔处的每个测量互感器在两节段多母线布置的情况下属于的节段。整数1表示在母线耦合间隔处的测量互感器属于第一节段S-1。整数2表示在母线耦合间隔处的测量互感器属于第二节段S-2。
在间隔分配矩阵的第二行中的第一组母线区段ZA、ZB和ZC表示母线区段ZA1-ZC1到图2中的单线路图中的第一母线耦合间隔BC-1的左手支路的连接、即到测量互感器CT2和CT3的连接。在间隔分配矩阵的第二行中的第二组母线区段ZA、ZB和ZC表示母线区段ZA1-ZC1连接到图2中的单线路图中的第一母线耦合间隔BC-1的右手支路。
如间隔分配矩阵中的在第2行、第2列中的整数1所示,母线区段ZA1耦合到第一母线耦合间隔BC-1的左手支路中的测量互感器CT2。如间隔分配矩阵中的在第2行、第8列中的整数所示,母线区段ZC1耦合到第一母线耦合间隔BC-1的右手支路。
如果在第一和第五列中的节段参数不同、但是不为零、例如1和2,则间隔是母线区段间隔、比如母线区段间隔BS。不同整数表示间隔可连接到不同区段、比如第一区段S-1和第二区段S-2。
在间隔分配矩阵的第三行中的第一组ZA-ZC表示母线区段ZA1-ZC1。在间隔分配矩阵的第三行中的第二组ZA-ZC表示母线区段ZA2-ZC2。图2的示例意味着在母线区段间隔BS的左互感器CT4连接到节段S-1中的ZA1,而右互感器CT5连接到节段S-2中的ZC2。因此,在对应行中,第3行、第2列和第3行、第8列已经在其中存储整数1。在第三行中的代表母线区段的剩余位置具有为0的元素。
将注意可以用除了以上描述的示例之外的它方式代表间隔分配矩阵。间隔分配矩阵可以例如为转置的,并且其它变化也是可能的。间隔分配矩阵的位置因此可以用许多方式与母线区段关联,这些方式用于描述在间隔的测量互感器与母线区段之间的连接。
在仅在多母线布置包括至少两个节段的情况下执行的可选步骤中,设备1接收第二连接数据。第二连接数据包含涉及节段间母线连接的操作状态的信息。
通常借助连接对应相邻母线区段来实现节段间母线连接。在图3中,对应相邻母线区段是ZA1和ZA2;ZB1和ZB2;以及ZC1和ZC2。一般而言,在相邻节段中的对应相邻母线区段是通常在单线路图中沿着相同线路呈现的那些母线区段。
可以借助隔离开关QBS-1、QBS-2和QBS-3连接对应母线区段。
在图2的多母线布置11中,未闭合隔离开关QBS-1、QBS-2和QBS-3中的任何隔离开关。因此,在图2的多母线布置配置的情况下,第二连接数据指示在相邻节段中的对应母线区段之间无节段间连接。
在可选步骤中,设备1接收包括成对区段合并命令的命令数据。可以经由设备1连接到的控制***输入这样的命令。备选地,可以向设备1中直接输入命令。命令数据包括用户选择的母线合并信息。
在第二步骤S2中,从第一连接数据确定在每个节段中的母线区段之间的所有成对连接。另外,在具有两个节段的本例中,基于第二连接数据确定在相邻节段中的对应母线区段之间的成对节段间连接。在已经接收命令数据并且命令数据包含母线区段合并命令的情况下,确定步骤S2在确定在母线区段之间的所有成对连接时也考虑命令数据。
在一个实施例中,确定步骤S2可以包括扫描第一数据结构,因而如果在包括母线到测量互感器连接数据的在数据结构的一个位置中的预定义值等于在包括母线到测量互感器连接数据的在数据结构中的在相同行或者相同列中的另一位置中的值,则确定母线区段连接到另一母线区段。
步骤S2中的确定可以由设备1的处理器7进行。可以通过利用间隔分配矩阵来进行确定每个节段中的所有连接。例如在图3的间隔分配矩阵示例中,可见经由第一馈线间隔FB-1连接母线区段ZA1和ZB1。母线区段ZA1经由母线耦合间隔BC-1、即经由测量互感器CT3连接到母线区段ZC1。另外,经由母线耦合间隔BC-2连接母线区段ZA2和ZB2。
在第三步骤S3中,比较代表成对母线区段到母线区段连接的数据。优选地,如将在下文中说明的那样,在第二数据结构、比如矢量I中布置成对母线区段到母线区段连接。可以在已经在第二数据结构中布置数据之前或者之后进行比较步骤S4。
在图2的示例中,有可能存在九对母线区段到母线区段连接。在第一节段S-1中的对是ZA1–ZB1、ZA1–ZC1和ZB1–ZC1。在第二节段S-2中的对是ZA2–ZB2、ZA2–ZC2和ZB2–ZC2。跨节段对、即可以连接到相邻节段中的对应母线区段的对是ZA1–ZA2、ZB1–ZB2和ZC1–ZC2。
当前活跃连接、即其中隔离开关在它的闭合状态中、可以例如由整数1代表,并且如果断开两个母线区段,则它可以由整数0代表。为了简化,每个母线区段可以例如由从1到6的整数表示。例如ZA1可以与整数1关联,ZB1可以与整数2关联,ZC1可以与整数3关联,ZA2可以与整数4关联,等等。
第二数据结构因此一般可以由以下矢量定义:
I=[x1,2x1,3x2,3x4,5x4,6x5,6x1,4x2,5x3,6](1)
其中每个位置如以上阐释的那样代表成对母线连接。例如第一元素x1,2代表在ZA1与ZB1之间的连接。第二数据结构的元素可以具有预定义顺序。第二数据结构的每个位置因此代表在两个特定母线区段之间的连接。在第二数据结构中的任何位置的整数1可以代表在关联母线区段之间的连接。在第二数据结构中的任何位置的整数0可以指示对应母线区段断开连接。
因此,在图2的示例中,基于第一连接数据和第二连接数据的第二数据结构可以具有以下形式:
I=[110100000](2)
在集合论符号表示中并且基于母线区段ZA1-ZC2的符号表示从1-6编号,可以表达矢量I如下。
I=[{1,2}{1,3}φ{4,5}φφφφ](3)
如更早提到的那样,第二数据结构可以用来比较每对连接的母线区段。可以借助矢量I的子集的交集的集合论运算对第二数据结构中的元素执行比较。
如果两对提供非空输出、即具有非空交集,则在步骤S4中向用于多母线布置的保护区段分配那些对。向相同保护区段分配与另一对具有非空交集的任一对。这样,可以在步骤S4中限定若干不相交保护区段。
在以上等式(3)的示例中,将前两个元素合并成包括母线区段1、2和3的保护区段中。第四元素限定包括母线区段4和5的第二保护区段。
在第五步骤S5中,分配未连接到任何其它母线区段的任何母线区段以限定保护区段。在等式(3)的情况下,母线区段6未连接到任何其它母线区段、并且因此限定单个保护区段。因此,用于图2的示例的保护区段变成作为第一保护区段的ZA1、ZB1、ZC1、作为第二保护区段的ZA2、ZB2和作为第三保护区段的ZC2。
在第六步骤S6中,向关联保护区段分配连接到母线区段的每个测量互感器。
可以在诸如矩阵的数据结构中代表在保护区段与测量互感器之间分配的映射。
在实施这里描述的方法时,也可以考虑如下情况,在这些情况下,在母线节段或者母线耦合器间隔中存在所谓并联连接、即在这些情况下,1)在母线节段或者母线耦合器间隔中仅有一个测量互感器,其中该测量互感器连接到包括多个母线区段的保护区段,或者2)在母线节段或者母线耦合器间隔中有两个测量互感器并且向相同保护区段分配二者。
在这样的并联连接存在时,应当传达并联连接状态以确保在对应差分保护计算中迫使测量互感器的对应电流或者电压测量为零。在另一方面,在母线故障的情况下,即使存在并联连接,无论如何应当向母线节段或者母线耦合器间隔发送跳闸指令。
通过本保护区段选择方法来获得一种用于选择保护区段的简单方法,其中可以提供在具有复杂配置的多母线布置中的高效故障管理。
本领域技术人员认识到本发明决不限于上文描述的示例。恰好相反,许多修改和变化在所附权利要求的范围内是可能的。

Claims (12)

1.一种在多母线布置(11)中的保护区段选择的方法,所述多母线布置包括母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)和可连接到所述母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)的间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2),所述间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2)包括测量互感器(CT1,CT2,CT3,CT4,CT5,CT6,CT7,CT8),其中所述方法包括:
接收(S1)第一连接数据,所述第一连接数据包括测量互感器到母线区段连接的操作状态的信息,
基于所述第一连接数据确定(S2)所有成对连接的母线区段到母线区段连接,
比较(S3)代表成对母线区段到母线区段连接的数据,
基于所述比较(S3)向相应保护区段分配(S4)每对母线区段,所述每对母线区段具有与至少另一对母线区段到母线区段连接所共有的母线区段,并且
限定(S5)未连接到任何其它母线区段的任何母线区段为保护区段。
2.根据权利要求1所述的方法,包括通过利用所述第一连接数据向母线区段的保护区段分配(S6)连接到所述母线区段的每个测量互感器。
3.根据权利要求1或者2所述的方法,包括按照预定义顺序在第一数据结构中布置所述第一连接数据。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述确定步骤包括扫描所述第一数据结构,借此如果在包括母线到测量互感器连接数据的所述数据结构的一个位置中的预定义值等于在包括母线到测量互感器连接数据的所述数据结构中的在相同行或者相同列中的另一位置中的值,则确定母线区段连接到另一母线区段。
5.根据前述权利要求1或者2所述的方法,包括根据预定义顺序将代表所述成对母线区段到母线区段连接的所述数据布置在第二数据结构中。
6.根据前述权利要求1或者2所述的方法,其中所述比较基于代表成对母线区段到母线区段连接的数据的交集的集合论运算。
7.根据权利要求6所述的方法,其中基于所述比较(S3)向相应保护区段分配(S4)每对母线区段基于这样的数据的并集的所述集合论运算,所述数据代表在所述比较步骤中具有非空交集的成对母线区段到母线区段连接。
8.根据前述权利要求1或者2所述的方法,其中多母线布置还包括至少两个节段,并且所述方法包括接收与在相邻节段中的对应母线区段之间的所有连接有关的第二连接数据,并且所述确定(S2)所有成对母线到母线区段连接的步骤还基于所述第二连接数据。
9.根据前述权利要求1或者2所述的方法,包括接收命令数据,所述命令数据包括母线区段合并命令,其中所述确定(S2)所有成对连接的母线区段到母线区段连接的步骤包括这样的成对母线区段,所述成对母线区段将根据所述命令数据进行合并。
10.一种在多母线布置(11)中的保护区段选择的设备,所述多母线布置包括母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)和可连接到所述母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)的间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2),所述间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2)包括测量互感器(CT1,CT2,CT3,CT4,CT5,CT6,CT7,CT8),其中所述设备包括:
用于接收(S1)第一连接数据的装置,所述第一连接数据包括测量互感器到母线区段连接的操作状态的信息,
用于基于所述第一连接数据确定(S2)所有成对连接的母线区段到母线区段连接的装置,
用于比较(S3)代表成对母线区段到母线区段连接的数据的装置,
用于基于所述比较(S3)向相应保护区段分配(S4)每对母线区段的装置,所述每对母线区段具有与至少另一对母线区段到母线区段连接所共有的母线区段,并且
用于限定(S5)未连接到任何其它母线区段的任何母线区段为保护区段的装置。
11.一种用于多母线布置(11)中的保护区段选择的设备(1),所述多母线布置包括母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)和可连接到所述母线区段(ZA1,ZB1,ZC1,ZA2,ZB2,ZC2)的间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2),所述间隔(FB-1,BC-1,BS,BC-2,FB-2)包括测量互感器(CT1,CT2,CT3,CT4,CT5,CT6,CT7,CT8),其中所述设备(1)包括:
输入设备(5),被布置用于接收第一连接数据,所述第一连接数据包括测量互感器到母线区段连接的操作状态的信息,以及
处理器(7),被布置用于:
-基于所述第一连接数据确定所有成对连接的母线区段到母线区段连接,
-比较代表成对连接的母线区段到母线区段连接的数据,
-基于所述经比较的数据向相应保护区段分配每对母线区段,所述每对母线区段具有与至少另一对连接的母线区段到母线区段连接所共有的母线区段,并且
-限定未连接到任何其它母线区段的任何母线区段为保护区段。
12.根据权利要求11所述的设备(1),其中所述处理器(7)被布置用于通过利用所述第一连接数据向关联保护区段分配连接到母线区段的每个测量互感器。
CN201180071764.4A 2011-06-20 2011-06-20 用于多母线布置中的保护区段选择的方法和设备 Active CN103620900B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/060224 WO2012175108A1 (en) 2011-06-20 2011-06-20 Method and device for protection zone selection in a multiple busbar arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103620900A CN103620900A (zh) 2014-03-05
CN103620900B true CN103620900B (zh) 2016-03-02

Family

ID=44627762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180071764.4A Active CN103620900B (zh) 2011-06-20 2011-06-20 用于多母线布置中的保护区段选择的方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8867185B2 (zh)
EP (1) EP2721702B8 (zh)
CN (1) CN103620900B (zh)
RU (1) RU2562916C2 (zh)
WO (1) WO2012175108A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2933891B1 (en) * 2014-04-17 2022-08-17 Hitachi Energy Switzerland AG Load restoration in a high or medium voltage substation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1241075C (zh) * 2000-06-26 2006-02-08 施魏策尔工程实验公司 电力***基于微处理器的继电器中保护区域选择的***

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3433616A1 (de) 1984-08-08 1986-02-20 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Schutzeinrichtung fuer ein elektrisches netz
US4689708A (en) * 1985-08-02 1987-08-25 Bbc Brown, Boveri & Co., Ltd. Zone protective directional relay scheme
SU1718323A1 (ru) * 1990-06-07 1992-03-07 Павлодарский Индустриальный Институт Устройство дл защиты сборных шин и чеек распределительных шкафов от дуговых коротких замыканий
RU2015595C1 (ru) * 1991-06-18 1994-06-30 Александр Андреевич Привалихин Устройство для дифференциальной токовой защиты шин
US5568399A (en) 1995-01-31 1996-10-22 Puget Consultants Inc. Method and apparatus for power outage determination using distribution system information
US6008971A (en) * 1998-03-23 1999-12-28 Electric Boat Corporation Fault protection arrangement for electric power distribution systems
EP1348970B1 (de) 2002-03-26 2007-06-20 ABB Schweiz AG Plausibilitätsprüfung von Stromwandlern in Unterstationen
US7747354B2 (en) 2003-01-06 2010-06-29 General Electric Company Circuit protection system
JP4059179B2 (ja) * 2003-09-25 2008-03-12 松下電工株式会社 軒樋の取り付け構造
EP1819022B1 (en) 2006-02-08 2015-09-23 ABB Technology AG Establishing switchyard zones of a high or medium voltage switchyard
JP5051225B2 (ja) 2007-05-29 2012-10-17 東京電力株式会社 配電系統システム、事故探索・分断方法
US9088160B2 (en) 2007-12-12 2015-07-21 Abb Research Ltd. Load restoration for feeder automation in electric power distribution systems
GB0806729D0 (en) * 2008-04-14 2008-05-14 Univ Strathclyde Self organising unit protection
JP2010068594A (ja) 2008-09-09 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp 保護制御システム
CN102089667B (zh) 2008-09-24 2013-03-06 Abb研究有限公司 电力***中监视互感器二次回路的方法和设备
EP2262074A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-15 ABB Technology AG Protection lockout in substation automation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1241075C (zh) * 2000-06-26 2006-02-08 施魏策尔工程实验公司 电力***基于微处理器的继电器中保护区域选择的***

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012175108A1 (en) 2012-12-27
RU2014101494A (ru) 2015-07-27
RU2562916C2 (ru) 2015-09-10
EP2721702B8 (en) 2019-09-25
CN103620900A (zh) 2014-03-05
EP2721702A1 (en) 2014-04-23
US8867185B2 (en) 2014-10-21
EP2721702B1 (en) 2019-08-14
US20140111897A1 (en) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040196603A1 (en) Protective relay capable of protection applications without protection settings
US8374727B2 (en) Establishing switchyard zones of a high or medium voltage switchyard
EP1181564A1 (en) Multi-ended fault location system
CN102684172B (zh) 基于虚拟母线实现分段死区保护的母差保护方法
US20110310518A1 (en) Multi-terminal power line protection relay system
Pasdar et al. Intelligent three-phase current balancing technique for single-phase load based on smart metering
Abd el-Ghany Optimal PMU allocation for high-sensitivity wide-area backup protection scheme of transmission lines
CN103620900B (zh) 用于多母线布置中的保护区段选择的方法和设备
CN103163357A (zh) 多通道漏电流监测***
CN102160250A (zh) 供电线路的重接方式
CN103503317B (zh) 具有至少三个监视输入的波上点控制器
US6870719B2 (en) Plausibility checking of current transformers in substations
EP3460935B1 (en) Method and system for feeder protection in electrical power network
Thute et al. Line distance protection in the presence of SCFCL
CN100550556C (zh) 电压互感器的似真性检验的方法和设备以及电气开关设施
CN103474959A (zh) 一种用于分布式发电并网的检测保护***
CN103972872A (zh) 10kv配电自动化线路中主干线及支线的故障处理方法
JPH04158274A (ja) 高圧配電系統の断線検出装置
JP2008278662A (ja) 母線保護継電装置
JP2001016767A (ja) 変電所の故障区間判定装置
Tomašević et al. Bus Split Contingency Analysis Implementation in the NetVision DAM EMS
CN117791590A (zh) 一种配电网线路不停电自愈方法、装置及结构
JPS6353774B2 (zh)
JP2953891B2 (ja) ディジタル形母線保護装置
CN203367983U (zh) 一种用于分布式发电并网的检测保护***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191125

Address after: Baden, Switzerland

Patentee after: ABB Switzerland Co.,Ltd.

Address before: Zurich

Patentee before: ABB RESEARCH Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210521

Address after: Baden, Switzerland

Patentee after: ABB grid Switzerland AG

Address before: Baden, Switzerland

Patentee before: ABB Switzerland Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Swiss Baden

Patentee after: Hitachi energy Switzerland AG

Address before: Swiss Baden

Patentee before: ABB grid Switzerland AG

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231222

Address after: Zurich, SUI

Patentee after: Hitachi Energy Co.,Ltd.

Address before: Swiss Baden

Patentee before: Hitachi energy Switzerland AG