專利名稱：智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法
技術領域：
本發明涉及一種智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，尤其涉及一種智能變電站中IlOkV及以下電壓等級電力設備共用備用保護裝置的方法，屬于電力系統自動化技術領域。
背景技術：
為節約設備投資，智能變電站中，IlOkV及以下電壓等級的變電站電力設備的保護裝置現在都是單套配置，當保護裝置因異常退出或者進行定期檢修時，其對應保護的線路或者變壓器就要停運，影響供電的可靠性，降低了變電站供電效率和供電量。
發明內容
本發明的目的是提供一種智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法。為解決上述技術問題，本發明提供一種智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，IlOkV及以下電壓等級智能變電站中，配置單套的電力設備的繼電保護裝置，其特征是，對一個站內或者同一條母線上的電力設備還配置一臺共用的同型號的繼電保護裝置作為備用保護裝置，任一繼電保護裝置異常或需退出時，備用保護裝置切換投入該繼電保護裝置所在的站或母線。所述繼電保護裝置通過站內數據網絡采集到需要保護的電力設備的所有電氣量信息，并通過站內通訊網將保護動作信號傳遞給相應的電力設備智能終端，實現對電力設備開關的跳、合閘操作。數據網絡、通訊網可以合二為一，也可以分別獨立設置。所述備用保護裝置通過站內中心交換機獲取投入的站內或者母線上的所有電氣量信息；備用保護裝置切換為某一線路的保護時，備用保護裝置采集該線路的電氣量信息并投入該條線路相應的定值作為保護定值，將保護動作信號與該線路對應的智能終端關聯以實現對該線路開關的跳、合閘控制。所述電力設備包含線路和/或變壓器。所述電氣量信息包含交流量及開關量信息。所述備用保護裝置的切換方式包含自動切換方式和手動切換方式。所述自動切換步驟為某一運行的繼電保護裝置異常時，輸出異常告警信號，該繼電保護裝置自動退出運行，備用保護裝置收到該繼電保護裝置異常告警信號后，自動投入該繼電保護裝置所在的線路保護。所述手動切換步驟為所述備用保護裝置通過GOOSE網絡實時讀取各繼電保護裝置的檢修壓板投入狀態，一旦讀取到某一線路檢修壓板投入便自動將該線路的電氣量切換到所述備用保護裝置，所述備用保護裝置投入線路。。本發明所達到的有益效果
對IlOkV及以下電壓等級的電力設備的單套配置的保護裝置提供備用保護裝置，在保護裝置異常或者進行定期檢修、校驗時，線路、變壓器等電力設備無需停運，由備用保護裝
3置對線路和電力設備提供保護，保證了供電的可靠性、連續性。備用保護裝置通過自動或者手動模式可方便地切換對應的線路。整站或者同一母線上相同電力設備共用一臺備用保護裝置，相比于高電壓等級中電力元件雙套保護配置的方案節省了投資。
圖1智能變電站IlOkV線路保護裝置配置示意圖； 圖2備用保護切換邏輯示意圖3備用保護輸入、輸出切換示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。實施例1
如圖ι所示，以一個有8條IlOkV線路出線的變電站為例說明智能變電站IlOkV及以下部分的保護裝置配置。(1)主保護按線路配置
IlOkV側各條線路仍按常規方式配置保護設備，8條線路中的每條線路上均配置一臺線路保護裝置，保護裝置通過站內數據網絡SMV網、GOOSE網或IEEE 1588網采集相應線路的交流量和開關量，并通過網絡輸出跳合閘命令到對應的線路智能終端，實現對線路開關的跳閘、合閘控制。(2)備用保護裝置集中配置
備用保護裝置可以根據電壓等級不同按站或者按母線配置，同一個站內或者同一條母線上所有出線共用一臺備用保護裝置。備用保護裝置通過站內過程層中心交換機獲取全站或者某一條母線上所有出線的交流量及開關量信息。當備用保護裝置臨時切換為8條線路中的任一條線路的保護時， 備用保護裝置采集該線路的電氣量信息并投入該條線路相應的定值作為保護定值，將保護動作信號與該線路對應的智能終端關聯以實現對該線路開關的跳、合閘控制。實施例2
備用保護裝置切換方法包含自動切換和手動切換兩種方式，如圖2所示為備用保護切換邏輯示意圖。(1)自動切換
某一線路N運行的保護裝置異常時，線路N輸出異常告警信號，一旦線路N有節點輸出，保護裝置將自動退出運行，當備用保護裝置收到任一線路N保護裝置異常告警信號后， 自動切入該線路的電流、電壓及其他相關開關量信息，投入相關保護，并將本裝置輸出的跳閘等節點與該線路相關設備自動關聯，從而實現對于該線路的保護。(2)手動切換
手動切換方式通過操作檢修壓板來完成，主要用于保護裝置定期檢修、校驗等情況。當需要檢修某一線路N時，將該線路保護裝置的檢修壓板投入。備用保護裝置通過GOOSE網絡實時讀取各保護裝置的檢修壓板投入狀態，一旦讀取到某一線路N檢修壓板投入便自動將該線路的電氣量切換到備用保護裝置，備用保護裝置投入線路N，作為檢修期間該線路的保護。另外，當備用保護裝置已作為某一線路的保護運行時，再收到任何其他線路的備用保護請求時均不予應允，即保證任何時刻備用保護裝置最多只和一條線路關聯。實施例3
輸入輸出的切換示意如圖3所示。備用保護裝置切換時具體切換的內容包含 (1)輸入量切換
輸入量主要包括線路對應的電流、電壓等模擬量信息，以及開關位置等數字量信息。當備用保護裝置投入作為線路N的保護時，通過站內數據網絡自動接收來自線路N的模擬量和開關量信息。(2)輸出信號切換
輸出信號主要包括開關跳、合閘信息，異常告警事件及信號等。備用保護裝置投入作為線路N的保護時，自動將備用保護裝置的跳、合閘命令與該線路對應的智能終端關聯，保證備用保護裝置能通過該智能終端實現對對應線路開關的控制。另外，保護動作事件、異常告警事件等也自動跟線路名稱關聯。(3)定值切換
備用保護裝置需要預留多組定值區，較佳的方案是預留32組，每個定值區存放同一母線上一條不同線路的定值，該定值與該線路主保護定值完全一樣。當備用保護裝置切換到線路N作為線路N的保護時，自動讀取線路N所對應的定值區中的定值作為備用保護裝置的定值。(4)通道切換
以上所述的切換方式對于僅配置單側量保護的饋供線路來說已經能完整實現保護的備用功能，但有些IlOkV以下線路也采用差動等雙側量保護，線路兩側保護需要通過光纖通道交換信息，對于這種情況還需涉及通道的切換，此處不再贅述。本領域普通技術人員可以意識到，智能變電站中備用保護裝置的方法也可以實現多臺變壓器或其他電力設備共用一臺備用變壓器或其他備用電力設備保護。以上已以較佳實施例公布了本發明，然其并非用以限制本發明，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內容。
權利要求
1.一種智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，IlOkV及以下電壓等級智能變電站中，配置單套的電力設備的繼電保護裝置，其特征是，對一個站內或者同一條母線上的電力設備還配置一臺共用的同型號的繼電保護裝置作為備用保護裝置，任一繼電保護裝置異常或需退出時，備用保護裝置切換投入該繼電保護裝置所在的站或母線。
2.根據權利要求1所述的智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，其特征是， 所述繼電保護裝置通過站內數據網絡采集到需要保護的電力設備的所有電氣量信息，并通過站內通訊網將保護動作信號傳遞給相應的電力設備智能終端，實現對電力設備開關的跳、合閘操作。
3.根據權利要求1所述的智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，其特征是， 所述備用保護裝置通過站內中心交換機獲取投入的站內或者母線上的所有電氣量信息；備用保護裝置切換為某一線路的保護時，備用保護裝置采集該線路的電氣量信息并投入該條線路相應的定值作為保護定值，將保護動作信號與該線路對應的智能終端關聯以實現對該線路開關的跳、合閘控制。
4.根據權利要求1所述的智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，其特征是， 所述電力設備包含線路和/或變壓器。
5.根據權利要求1、2或3所述的智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，其特征是，所述電氣量信息包含交流量及開關量信息。
6.根據權利要求1、2或3所述的智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，其特征是，所述備用保護裝置的切換方式包含自動切換方式和手動切換方式。
7.根據權利要求6所述的智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，其特征是， 所述自動切換步驟為某一運行的繼電保護裝置異常時，輸出異常告警信號，該繼電保護裝置自動退出運行，備用保護裝置收到該繼電保護裝置異常告警信號后，自動投入該繼電保護裝置所在的線路保護。
8.根據權利要求6所述的智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，其特征是， 所述手動切換步驟為所述備用保護裝置通過GOOSE網絡實時讀取各繼電保護裝置的檢修壓板投入狀態，一旦讀取到某一線路檢修壓板投入便自動將該線路的電氣量切換到所述備用保護裝置，所述備用保護裝置投入線路。
全文摘要
本發明公開了一種智能變電站電力設備共用備用保護裝置的方法，110kV及以下電壓等級智能變電站中，配置單套的電力設備的繼電保護裝置，對一個站內或者同一條母線上的電力設備還配置一臺共用的同型號的繼電保護裝置作為備用保護裝置，任一繼電保護裝置異常或需退出時，備用保護裝置切換投入該繼電保護裝置所在的站或母線。在保護裝置異常或者進行定期檢修、校驗時，線路、變壓器等電力設備無需停運，由備用保護裝置對線路和電力設備提供保護，保證了供電的可靠性。備用保護裝置通過自動或者手動模式可方便地切換對應的線路。整站或者同一母線上相同電力設備共用一臺備用保護裝置，相比于高電壓等級中電力元件雙套保護配置的方案節省了投資。
文檔編號H02H7/26GK102386614SQ20111035002
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者蘭金波, 錢國明, 陳福鋒 申請人:國電南京自動化股份有限公司