[发明专利]一种多级电网协同自愈系统及自愈方法

权利要求书

1.一种多级电网协同自愈系统，其特征在于，包括两组第一变电站、多组开闭所以及多组第二变电站，多组第二变电站顺次手拉手连接，两组所述第一变电站分别与首组第二变电站、末组第二变电站连接；多组所述开闭所顺次手拉手连接，首末两组开闭所分别与两组第二变电站电连接；

所述第一变电站配置有第一变压器保护装置、第一母线保护装置以及第一分段备自投装置，所述第一变压器保护装置、第一母线保护装置与所述第一分段备自投装置建立通信连接；所述第一变电站为220kV变电站，第一变压器保护装置为220kV变压器保护装置、第一母线保护装置为220kV母线保护装置、第一分段备自投装置为110kV分段备自投装置；

所述第二变电站配置有第二变压器保护装置、第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二环网自愈装置以及第二分段备自投装置，所述第二母线保护装置、第二线路保护装置、第二分段备自投装置及第一分段备自投装置与所述第二环网自愈装置建立通信连接，所述第二分段备自投装置还与第二变压器保护装置建立通信连接；所述第二变电站为110kV变电站，第二变压器保护装置为110kV变压器保护装置、第二母线保护装置为110kV母线保护装置、第二线路保护装置为110kV线路保护装置、第二环网自愈装置为110kV环网自愈装置、第二分段备自投装置为10kV分段备自投装置；

所述开闭所配置有第三线路保护装置、第三母线保护装置及第三环网自愈装置，所述第三线路保护装置、第三母线保护装置及第二分段备自投装置均建立通信连接；所述开闭所为10kV开闭所，第三线路保护装置为10kV线路保护装置、第三母线保护装置为10kV母线保护装置、第三环网自愈装置为10kV环网自愈装置；

从220kV变电站的110kV母线到配电网的10kV母线共有4级自愈系统，分别为：220kV变电站110kV侧母线分段备自投，110kV环网自愈装置，110kV变电站10kV分段备自投，以及10kV环网自愈装置；

第一变电站、开闭所以及第二变电站均配置有多组开环点开关，开环点开关获取自身所在母线以及相邻母线的电气量、开关状态信息以及动作信号，判定自身是否满足充电、放电或者动作条件；当系统发生短路故障后，各级自愈系统根据收集到的信号进行逻辑判断，从而合上开环点开关对故障失电区域恢复供电；

所述动作信号为开环点开关两侧母线的进线开关上游故障引起的保护动作，对220kV变电站110kV母线分段开关而言，指的是220kV站主变故障引起的主变保护动作；对110kV环网线路联络开关而言，指的是不与联络开关直接相连的110kV环网线路或母线发生故障；对110kV变电站10kV母线分段开关而言，指的是110kV站主变故障引起的主变保护动作；对10kV环网线路联络开关而言，指的是不与联络开关直接相连的10kV环网线路或母线发生故障；

10kV配电环网线路或母线发生故障后，开环点开关两侧母线发生单侧失压，保护装置动作断开与故障点相邻的所有开关，开环点开关经合闸延时后合闸对非失电区域恢复供电；

10kV配电环网线路的两路电源引自不同110kV变电站的10kV母线，也可引自一个110kV变电站的不同10kV母线；110kV变电站的10kV母线通过分段开关实现分段备自投功能，当发生主变故障引起10kV母线发生单侧失压时，10kV分段备自投动作对失电母线恢复供电；若10kV分段备自投动作过程中发生动作失败，则由下级10kV环网自愈系统动作恢复供电；

110kV变电站的进线采用双环网接线，配置110kV环网自愈系统，当110kV线路或母线发生故障时，保护装置动作断开与故障点相邻的所有开关，开环点开关经合闸延时后合闸对非失电区域恢复供电；若110kV自愈系统动作过程中发生动作失败，则由下级10kV分段备自投动作恢复供电；

110kV环网线路的两路电源引自不同220kV变电站的110kV母线，也可引自一个220kV站的不同110kV母线；220kV变电站的110kV母线通过分段开关实现分段备自投功能，当发生主变故障引起110kV母线发生单侧失压时，110kV分段备自投动作对失电母线恢复供电；若110kV分段备自投动作过程中发生动作失败，则由下级110kV环网自愈系统动作恢复供电。

2.根据权利要求1所述的多级电网协同自愈系统，其特征在于，所述第一变电站、第二变电站、开闭所均包括若干开环点开关。

3.一种应用于权利要求1或2所述协同自愈系统的多级电网协同自愈方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10.开环点开关根据自身母线以及相邻母线的电气量、开关状态信息判定是否满足充电条件，满足充电条件后经充电时间后进入充电状态；

S20.在充电状态下：根据自身母线以及相邻母线的状态判断是否满足放电条件，若满足，则退出充电状态；

S30.在充电状态下：根据自身母线以及相邻母线的状态判断是否满足动作条件，若满足，则控制切断最靠近故障点两侧的开关，并控制开环点开关的合闸操作；

所述电气量包括母线三相电压以及母线上各支路的三相电流，所述开关状态信息包括开关分闸位置、开关合闸位置、开关位置异常以及开关拒动，动作信号包括母线保护动作失败、线路保护动作失败、变压器保护动作失败以及自愈装置动作失败；

所述动作信号为开环点开关两侧母线的进线开关上游故障引起的保护动作；

所述放电条件包括与开环点开关直接相连的线路或母线发生故障、开环点开关处于合闸状态、自愈系统通信异常；

所述动作条件包括开环点开关两侧母线有且只有一条母线失压、收到本级自愈系统相关保护动作信号、收到上级自愈系统动作失败信号。