CN113991622B - 一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配电网自动化现场终端技术，具体涉及一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法，开辟W时域，将W时域拆分成2个定值W1时域和W2时域，以开关失压前是否感受到故障电流为判据，动态的调用失压分闸延时W1或W2，减少非故障线路开关失压后的动作次数，缩短非故障线路复电时长；新增定值选项，通过设置加速系数K1和延缓系数K2，实现有压重合闸的加速或延缓动作，配合失压分闸延时使用，让X时间的整定更加简化、统一。对于树型网架结构，站内开关限电时，能有效避免配网开关的失压分闸。该整定方法能够在准确隔离线路故障的同时，快速恢复非故障线路的供电，提高供电可靠性。

Description

一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法

技术领域

本发明属于配电网自动化现场终端技术领域，特别涉及一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法。

背景技术

就地型馈线自动化主要包括电压时间型、电压电流型和自适应综合型。其中，自适应综合型馈线终端根据配网开关双侧失压分闸、单侧来电有压重合闸和故障电流流过的开关先行送电等逻辑，配合相间故障和接地故障监测技术，实现配网故障的切除，保证非故障区域的正常供电。自适应综合型为就地型控制策略中的最优选择，从经济成本方面考虑，具有投资少、易实施等优点；从技术因素方面考虑，具备不依赖主站、整定简单等特点。但其缺点在于组网时间较长，非故障配网开关的有压重合闸时间长于线路故障隔离时间。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法，该方法包括：通过配网开关是否感受到故障电流为判据，动态的调用各开关失压分闸延时时间，缩短非故障线路复电时长；并新增定值选项，加速或延缓有压重合闸动作，配合失压分闸延时，完成配电网络重组。

在上述馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法中，定义X时域为有压重合闸的延时时间，Y时域为有压重合闸成功后开放的检失压或过流的时间；定义W时域为配网开关双侧失压后的一个时间段，在W时域内配网开关保持在合闸位置；超过W时域，若配网开关持续保持两侧无压状态，则失压分闸；在W时域内如果电压状态发生改变则提前结束W时域，开关不动作；将W时域拆分成2个定值时域W1时域和W2时域，根据失压前开关是否感受到故障，动态调用W1和W2；在配网开关双侧失压之前，感受到故障电流或接地在后端的开关自动调用W1时域，未感受到故障电流的开关则自动调用W2时域；加速和延缓有压重合闸选项为：无故障时加速有压重合闸，加速系数K1，0≤K1≤0.99；有故障则延缓有压重合闸，延缓系数K2，1.0≤K2≤2.0；当失压之前未感受故障电流或零序电流，其单侧有压重合闸时，X取K1*X，Y取K1*Y；当失压之前感受到故障电流或零序电流，其单侧有压重合闸时，X取K2*X，Y仍取Y；

所述配网开关是否感受到故障电流为判定依据具体包括：当线路发生故障造成上级开关跳闸后，对于双侧失压的开关，电源点至故障点之间回路的开关为感受到故障电流的开关，开关集为{DL1}；其它配网开关则未感受到故障电流，开关集为{DL2}；通过配网开关的W1时域、W2时域、加速系数K1、加速系数K2值的整定及选择性的投入加速或延缓有压重合闸功能，使得无故障的线路在失压时不分闸，或是有故障线路后端的无故障部分有压重合闸中加速动作，完成故障后网络重组。

在上述馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法中，所述动态的调用各开关的有压重合闸延时时间和失压分闸时间具体包括：线路失压后，开关集{DL1}自动调用W1时域，并根据定值整定情况是否延缓有压重合闸时间；开关集{DL2}则自动调用W2时间，并根据定值整定情况是否加速有压重合闸动作；各开关整定方法如下：

1)所有开关的W1时域整定为0S，或者小于变电站开关重合闸时间的一个短延时，使感受到故障的开关失压后能在变电站重合之前分闸；

2)树型分支线路中的所有开关W2时域取∞，使无故障支路的开关失压后不分闸；

3)单环网结构，其环网开关W1＝W2<变电站开关重合闸时间；树型分支线路上的开关按方法1)、方法2)整定；

4)多电源点联络线路中，各电源点首开关DL_S按W1＝W2<变电站开关重合闸时间整定；联络线路T接有其他联络线路的，其T接点后端线路的首开关DL_T整定W1＝W2，并同时启用加速或延缓有压重合闸功能；DL_T之后到该线路的联络开关DL_L之间的所有配网开关，其W2＝站内重合闸时间+DL_T的X时间+∑T接点前端开关X时间，保证DL_T开关有压重合闸送电后，无故障回路开关处于合闸状态；其他环网开关整定W1＝W2；树型分支线路上的开关按方法1)、方法2)整定；

5)联络线路中所有配网开关，均启用无故障加速有压重合闸功能；

其中，树型分支线路为拓朴结构为树枝状，线路潮流从根流向各分支和叶节点的网络，包括根节点接于多电源环网的支路；联络线路为后端通过联络开关操作接到其他电源点的线路，其潮流从左到右，亦可从右到左的网络；单环网结构为不含树型分支线路的开关；多电源点联络线路为不含树型分支线路的开关。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过配网开关失压后是否感受到故障电流为判据，动态的调用失压分闸延时时间，使得非故障线路延长失压分闸动作时间，恢复供电时通过减少开关的分合闸次数缩短送电时长；新增定值选项“加速或延缓有压重合闸动作”，配合失压分闸延时时间使用，让有压重合闸X时间的整定更加简化、统一。对于树状网架结构可以在站内开关限电时，避免配网开关的失压分闸。该整定方法能够在准确隔离线路故障的同时，快速恢复非故障线路的供电，提高供电可靠性。

附图说明

图1为本发明配网开关失压分闸动作逻辑图；

图2为本发明配网开关有压重合闸动作逻辑图；

图3为本发明实施例的一种单环网带分支线路的网架结构图；

图4为本发明实施例的一种多电源点联络网架结构图；

图5为本发明实施例的一种双环网网架结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本实施例提供了一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法，开辟W时域，将W时域拆分成2个定值W1时域和W2时域，以开关失压前是否感受到故障电流为判据，动态的调用失压分闸延时W1或W2，减少非故障线路开关失压后的动作次数，缩短非故障线路复电时长；新增定值选项，通过设置加速系数K1和延缓系数K2，实现有压重合闸的加速或延缓动作，配合失压分闸延时使用，让X时间的整定更加简化、统一。对于树型网架结构，站内开关限电时，能有效避免配网开关的失压分闸。

本实施例是通过以下技术方案来实现的：定义X时域为有压重合闸的延时时间，Y时域为有压重合闸成功后开放的检失压或过流的时间；定义W时域为配网开关双侧失压后的一个时间段，在W时域内开关保持在合闸位置；超过W时域，若开关持续保持两侧无压状态，则失压分闸；在W时域内如果电压状态发生改变则提前结束W时域，开关不动作。将W时域拆分成2个定值W1和W2，根据失压前开关是否感受到故障，动态调用W1和W2；在配网开关双侧失压之前，感受到故障电流(或接地在后端)的开关自动调用W1时间，未感受到故障电流的开关则自动调用W2时间。

同时新增加速和延缓有压重合闸两个选项：

无故障加速有压重合闸，加速系数K1，0≤K1≤0.99；

有故障延缓有压重合闸，延缓系数K2，1.0≤K2≤2.0；

当失压之前未感受故障电流(或零序电流)，其单侧有压重合闸时，X取K1*X，Y取K1*Y。

当失压之前感受到故障电流(或零序电流)，其单侧有压重合闸时，X取K2*X，Y仍取Y。

该整定方法通过配网开关是否感受到故障电流为判定依据，动态的调用各开关的有压重合闸延时时间和失压分闸延时时间，完成配电网络的快速重组。

并且，配网开关是否感受到故障电流为判定依据包括：当线路发生故障造成上级开关跳闸后，对于双侧失压的开关，电源点至故障点之间回路的开关为感受到故障电流的开关，这类开关集为{DL1}；其它配网开关则未感受到故障电流，这类开关集为{DL2}。

通过配网开关W1时域、W2时域、加速系数K1、延缓系数K2值的整定及选择性的投入加速/延缓有压重合闸功能，可使得无故障的线路在失压时不分闸，或是有故障线路后端的无故障部分有压重合闸中加速动作，从而提升故障后网络重组的速度。

并且，动态的调用各开关的有压重合闸延时时间和失压分闸时间包括：线路失压后，开关集{DL1}自动调用W1时域，并根据定值整定情况是否延缓有压重合闸时间；开关集{DL2}则自动调用W2时域，并可根据定值整定情况是否加速有压重合闸动作。为了便于下文描述，定义：

树型分支线路：指拓朴结构为树枝状，线路潮流从根流向各分支和叶节点的网络，包括根节点接于多电源环网的支路。

联络线路：是指后端通过联络开关操作可接到其他电源点的线路，其潮流可以从左到右，亦可以从右到左的网络。

各开关整定原则如下：

方法(1)：原则上，所有开关的W1时域可以整定为0S，或者小于变电站开关重合闸时间的一个短延时，以确保感受到故障的开关失压后，能在变电站重合之前分闸。

方法(2)：树状网架结构中的所有开关，W2时域取∞，可使无故障支路的开关失压后不分闸。

方法(3)：单环网结构中(不含树型分支线路的开关)，环网开关W1＝W2<变电站开关重合闸时间。树型分支线路上的开关按方法(1)、(2)整定。

方法(4)：多电源点联络线路中(不含树型分支线路的开关)，各电源点首开关DL_S按W1＝W2<变电站开关重合闸时间整定；联络线路T接有其他联络线路的，其T接点后端线路的首开关DL_T整定W1＝W2，并同时启用加速/延缓有压重合闸功能；DL_T之后到该线路的联络开关DL_L之间的所有配网开关，其W2＝(站内重合闸时间+DL_T的X时间+∑T接点前端开关X)，保证DL_T开关有压重合闸送电后，无故障回路开关处于合闸状态；其他环网开关整定W1＝W2。树型分支线路上的开关按方法(1)、(2)整定。

方法(5)：联络线路中所有配网开关，均可以启用无故障加速有压重合闸功能，以提升组网速度。

实施例：

一种馈线自动化失压分闸时间的动态整定方法，配网开关失压分闸、有压重合闸动作逻辑请分别参见附图1、2。

如图1所示，失压分闸动作逻辑：配网开关双侧失压后，开辟一个W时域，该时域内开关不动作，W时域后若开关两侧电压无变化则执行分闸动作。该时域设置2个整定值：W1和W2，满足W1≤W2<联络开关X时间。失压前感受到故障的开关DL1，失压分闸时间自动调用W1，而未感受到故障的开关DL2调用W2。任一开关根据是否感受到故障电流为依据，在W时域只调用W1或W2其中一个值。

如图2所示，有压重合闸动作逻辑：新增定值选项，通过设置加速系数K1、延缓系数K2，实现有压重合闸的加速或延缓动作。其中，加速系数K1取值在0～1之间，DL2在单侧有压重合闸时，X取K1*X，Y取K1*Y。延缓系数K2取值>1，DL1在单侧有压重合闸时，X取K2*X，Y仍取Y。

应用于树状网架结构，W2值取∞，{DL2}失压后不动作。

应用于单环网网架结构，如图3所示，设变电站出线开关DLA、DLB有压重合闸时间为1S；A1、A2、B1、B2、D1为环网开关，其中D1为联络开关；A3、A4为支线开关；各开关均具备电压时间型功能。根据整定原则，环网开关A1、A2、B1、B2及D1的W时域整定为(W1＝0.5，W2＝0.5)，分支开关A3、A4的W时域为(W1＝0.5，W2＝∞)。

应用于多电源联络网架结构，如图4所示，设变电站出线开关DLA、DLB、DLC配置过流保护及有压重合闸功能，重合闸时间为1S，A1-A4、B1、B2、C1、C2、D1、D2为环网开关，其中D1、D2为联络开关，X时间为20S；其他开关的X时间为4S。Y时间为2S。配网开关均具备电压时间型及合闸速断功能，线路被各开关分段为L1-L11。从图4中可以看出，A3所属线路T接于A1后端线路，根据权利要求2所述，A2、A3为T接点后端线路的首开关(DL_T)，加用有压重合闸延时系数整定选项：无故障加速重合，K1取0.5，则有K1*X为2S，K1*Y为1S；有故障延缓重合，K2取1.3，则有K2*X为5.2S，Y值不变；A4作为DL_T的下级开关，W2＝(站内重合闸时间+DL_T的X时间+∑T接点前端开关X)，则W时域设置为(W1＝0.5S，W2＝9S)；其他配网开关W时间设置为(W1＝0.5S，W2＝0.5S)，含A1、B1、C1等首开关(DL_S)；线路各开关的W时域及有压重合闸延时整定情况如下表1。

表1图4中各开关的W时域及有压重合闸延时整定情况

当L3发生永久性故障时，DLA过流跳闸，动作过程如下。

(1)：A1-A4双侧失压，开始W时域计时，其中，A1、A2感受到故障电流，调用W1时域，A3、A4未感受到故障电流，调用W2时域；D1、D2开始有压重合闸计时。

(2)：0.5S后，A1-A3失压分闸。

(3)：1S后，DLA有压重合闸成功，A1开始有压重合闸计时。

(4)：5S后，A1有压重合闸成功，A2、A3开始有压重合闸计时；其中，A2感受到故障电流延缓有压重合闸时间，调用K2*X；A3未感受到故障电流加速有压重合闸时间，调用K1*X。

(5)：7S后，A3有压重合闸成功，开启Y时域(1S)检无压，A4停止失压分闸延时计时，L7、L8恢复供电；D2有压重合闸计时停止。

(6)：10.2S后，A2重合于故障线路L3，速断跳闸后闭锁有压重合闸，D1停止有压重合闸计时，并闭锁有压重合闸。

从上述动作过程可以看出，因A2、A3设置有压重合闸的加速、延缓，不需区别设置两开关X时间，以避免传统模式下两开关同时失压闭锁有压重合闸，简化了X时间整定原则，全网统一设置即可。同时，A4失压分闸延时与A3加速有压重合闸时间相配合，既通过减少A4开关的动作次数保证非故障线路L8的快速送电，又规范了W2时域的整定时限，即通过变电站有压重合闸时间与A1、A3的X时间相加设置。

根据方法(5)，环网开关A1-A4、B1、B2、C1、C2均加用无故障加速有压重合闸。当L6出现永久性故障时，DLC过流跳闸，开关动作过程如下。

①：C1、C2开始失压分闸计时，D1开始有压重合闸计时。

②：0.5S后，C1、C2失压分闸。

③：1S后，DLC重合闸于故障后再次跳闸，C1闭锁重合闸。

④：20S后，D1有压重合闸，C2开始有压重合闸计时，调用K1*X(2S)。

⑤：22S后，C2有压重合闸。

从上述动作过程可以看出，环网开关C2通过无故障调用加速重合闸，使得L5线路提前2S送电。

应用于双环网网架结构，如图5所示，DLA、DLB为变电站出线开关，重合闸时间为1S，A1-A4、B1-B4、D1、D2为环网开关，其中D1、D2为联络开关；X时间为4S。则有AI、A2、B1、B2作为T接点后端线路首开关(DL_T)，其W1＝W2<1S，并加用有压重合闸延时系数整定选项；以联络开关D1、D2为分界点，A3、A4、B3、B4作为首开关后端配网开关，其W2＝(站内重合闸时间+DL_T的X时间+∑T接点前端开关X)。线路各开关W时域及有压重合闸延时整定情况如下表2。

表2附图5中各开关的W时域及有压重合闸延时整定情况

本说明书中各个实施案例采用递进的方式描述，每个实施案例重点说明的都是与其他实施案例的不同之处，各个实施案例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施案例公开的说明而言，由于其与实施案例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分即可。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种馈线自动化失压分闸延时策略及整定方法，其特征在于：该方法包括：通过配网开关双侧失压前是否检测到故障电流为判据，动态的调用各开关失压分闸延时时间，缩短非故障线路复电时长；并新增定值选项，加速或延缓有压重合闸动作，配合失压分闸延时，完成配电网络重组；

具体包括：定义X时域为有压重合闸的延时时间，Y时域为有压重合闸成功后开放的检失压或过流的时间；定义W时域为配网开关双侧失压后的一个时间段，在W时域内配网开关保持在合闸位置；超过W时域，若配网开关持续保持两侧无压状态，则进行失压分闸；在W时域内如果电压状态发生改变，则提前结束W时域，配网开关不动作；将W时域拆分成2个定值时域W1时域和W2时域，根据失压前配网开关是否检测到故障，动态调用W1时域和W2时域；在配网开关双侧失压之前，检测到故障电流的配网开关，自动调用W1时域，未检测到故障电流的配网开关则自动调用W2时域，且满足条件W1<W2；加速和延缓有压重合闸选项为：无故障时加速有压重合闸，加速系数K1，0<K1≤0.99；有故障则延缓有压重合闸，延缓系数K2，1.0≤K2≤2.0；当配网开关失压之前未检测到故障电流或零序电流，其单侧有压重合闸时，X取K1*X，Y取K1*Y；当配网开关失压之前检测到故障电流或零序电流，其单侧有压重合闸时，X取K2*X，Y仍取Y；

当线路发生故障造成上级开关跳闸后，对于双侧失压的配网开关，电源点至故障点之间回路的配网开关为检测到故障电流的开关，开关集为{DL1}；其它配网开关则未检测到故障电流，开关集为{DL2}；通过配网开关的W1时域、W2时域、加速系数K1、延缓系数K2值的整定及选择性的投入加速或延缓有压重合闸，使得无故障的线路在失压时不分闸，或是有故障线路后端的无故障部分有压重合闸加速动作，完成故障后网络重组。