[发明专利]一种串补控制保护与继电保护的协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种协调控制方法，具体涉及一种串补控制保护与继电保护的协调控制方法。

背景技术

在输电线路上增设串联补偿电容能够补偿线路电感，起到有效缩短线路电气距离、提高线路输送功率及提高电力系统安全稳定运行水平的作用。同时，装设串补装置后，可明显减少输电走廊的新建设需求量，有较好的经济及环保效益。

串补装置本体结构复杂除串补电容外还包含金属氧化物过电压限制器(MOV)、火花间隙(GAP)、阻尼回路等一次设备。因而其控制保护系统的结构与功能也相对较为复杂。在串补线路发生故障及故障切除的过程中，串补本体控制保护系统除完成对串补电容、MOV的保护功能外，还需与线路保护装置进行互动。在此互动过程中，存在一些问题：

如正常情况下，串补站线路保护动作时，将会联动串补相关相，将线路保护动作相的串补电容旁路。而对于现有串补控制保护系统当本站电抗器保护及失灵保护动作切除线路断路器后，不会联动串补旁路开关。从而导致串补电容在这种情况下承受较高过电压，而对设备不利的运行状况；串补重投与线路保护的重合闸，目前是靠固定时间来配合，在某些情况下会出现串补重投于永久性故障，从而对串补电容带来进一步的短路电流冲击；串补线路的距离保护算法与串补电容的实时运行状态无关，对于正方向存在串补电容的一侧后备距离保护的整定均按串补电容无MOV及GAP的极端情况计算，从而损失了后备距离I段的保护范围。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种串补控制保护与继电保护的协调控制方法，充分利用智能变电站高速传输的冗余信息，进行串补控制保护及线路保护算法功能优化。可以较好地解决以下问题：(1)由于高抗保护动作或断路器失灵保护动作，本站线路开关跳闸而无法联动退出站内串补的问题；(2)串补重投时刻与线路保护动作的协调配合问题；(3)线路保护动作与串补GAP触发信号结合，改善保护动作性能。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种串补控制保护与继电保护的协调控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：基于智能变电站建立串补控制保护与继电保护信息传输网络；

步骤2：进行电抗器保护及断路器保护分别与串补控制保护的协调配合；

步骤3：进行串补控制保护中重投时间与线路保护协调配合；

步骤4：进行线路保护中整定范围与串补控制保护的协调配合。

所述步骤1中，智能变电站按IEC-61850规约以组网方式采集和传递信息，信息传输网络包括过程层、间隔层和站控层。

所述过程层包括合并单元、智能终端及串补控制保护的前端采集装置；合并单元将采集到的电气量信息传输入过程层网络，智能终端将状态量信息传输到过程层网络并执行过程层网络中传来的跳闸命令，前端采集装置从过程层网络采集所需的电气量信息和状态量信息；

间隔层包括线路保护、电抗器保护、断路器保护和串补控制保护；间隔层从过程层获得需要的电气量信息和状态量信息，同时将相关动作信息上送站控层网络；

站控层包括保信子站及串补控制子站，两者均通过站控层网络获取相关动作信息及电气量信息，并上送至相关的监控主站。

所述步骤2中，典型串补工程系统包括站内母线、第一断路器CB1、第一断路器CB2、串补线路、串补电容C、火花间隙GAP、串补旁路开关CBC、第一高压并联电抗器SR1、电流互感器CT和电压互感器PT；串补线路通过第一断路器CB1和第二断路器CB2与站内母线连接，第一高压并联电抗器SR1和电压互感器PT分别与串补线路并联；电流互感器CT和串补电容C串接于串补线路中，火花间隙GAP及串补旁路开关CBC并联于串补电容C的两端。

当串补线路发生故障后，串补线路保护动作信号联动串补旁路开关CBC，将串补电容C旁路；当第一断路器CB1和第二断路器CB2跳闸后，第一高压并联电抗器SR1的继电保护动作以及第一断路器CB1或第二断路器CB2的失灵保护动作导致第一断路器CB1和第二断路器CB2均跳闸时，串补控制保护通过第一断路器CB1和第二断路器CB2各自的GOOSE变位信息判断第一断路器CB1和第二断路器CB2的状态，一旦检测到第一断路器CB1和第二断路器CB2均为跳开状态，则同时发闭锁串补命令。