[发明专利]一种电网区域保护方法

摘要

本发明提供了一种电网区域保护方法，包括步骤设置智能终端、检测故障电流并开启保护、设定开放区域和闭锁区域、发送闭锁信号以及发送开锁信号。该方法能够快速实现电网的区域保护，而且实现起来也比较简单。

主权项

一种电网区域保护方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，根据电网区域保护需要，将电网线路分为各个保护区域，并在相邻两个保护区域之间设置智能终端；步骤2，各个智能终端实时检测电网线路中的电流大小和方向，一旦达到故障电流大小，则智能终端开启保护；步骤3，各个智能终端以自身所在位置处作为分界点，根据故障电流的方向设定故障电流正方向一侧的保护区域为开放区域，设定故障电流反方向一侧的保护区域为闭锁区域；步骤4，各个智能终端同时向各自的闭锁区域内的智能终端发送闭锁信号，若智能终端在保护延时时间内收到闭锁信号，则保持闭锁不动作，若智能终端在保护延时时间内没有收到闭锁信号，则将智能终端按照保护逻辑动作，切断故障电流；步骤5，故障排除后，智能终端撤销保护动作，各个智能终端向各自的闭锁区域内的智能终端发送开锁信号，解除闭锁状态；所述智能终端包括断路器开关以及与断路器开关相连的智能控制器，所述断路器开关安装在电网线路中相邻两个保护区域之间，所述智能控制器与断路器开关一一对应，并能判断故障电流的方向，各个智能控制器之间通过光纤以太网组成GOOSE通信网络；各个智能控制器之间以GOOSE报文形式进行通信；实现所述电网区域保护方法的系统为：CB1、CB2以及CB3都为设置在变电站的装有保护的馈线开关，馈线开关的速断动作时间为0.3秒至0.5秒；FS1‑FS5都是断路器开关，断路器开关的速断动作时间为0.1秒，保护延时时间小于馈线开关的速断时间；ZK1‑ZK5都为智能控制器；智能控制器ZK1‑ZK5分别控制断路器开关FS1‑FS5；智能控制器ZK1‑ZK5之间以GOOSE报文形式进行通信；断路器开关FS1连接在馈线开关CB1与断路器开关FS2之间，且馈线开关CB1在断路器开关FS2的左侧；断路器开关FS2连接在断路器开关FS1右侧，断路器开关FS2和断路器开关FS1的连接点为A点；断路器开关FS3连接在断路器开关FS2的右侧，断路器开关FS4连接在断路器开关FS3的右侧，馈线开关CB2连接在断路器开关FS4的右侧；断路器开关FS3和断路器开关FS2的连接点为B点；断路器开关FS5连接在馈线开关CB3与B点之间；若故障发生在A点处，即在断路器开关FS1和断路器开关FS2之间，则断路器开关FS1‑FS5都能感知到故障电流，因此，断路器开关FS1‑FS5都同时开启保护，智能控制器ZK1‑ZK5判断故障电流的方向；对于智能控制器ZK1来说，故障电流的正方向在自己的右侧，于是设定右侧为开放区域，设定左侧为闭锁区域，则向左侧发送闭锁信号，而在智能控制器ZK1左侧的馈线开关CB1不是智能终端，虽然馈线开关CB1的保护已经启动，但是由于馈线开关CB1的速断时间比断路器开关FS1的速断时间长，所以智能控制器ZK1在保护延时时间内没有收到闭锁信号时，就控制断路器开关FS1切断故障电流；对于智能控制器ZK2来说，首先判断故障电流的方向，故障电流的正方向在自己的左侧，于是设定左侧为开放区域，设定右侧为闭锁区域，则向右侧发送闭锁信号，在智能控制器ZK2右侧的智能控制器包括智能控制器ZK3和智能控制器ZK5，则智能控制器ZK2向智能控制器ZK3和智能控制器ZK5发送闭锁信号，同时智能控制器ZK2在保护延时时间内没有收到闭锁信号，则控制断路器开关FS2切断故障电流；对于智能控制器ZK3来说，首先判断故障电流的方向，故障电流的正方向在自己的左侧，于是设定左侧为开放区域，设定右侧为闭锁区域，则向右侧发送闭锁信号，而在智能控制器ZK3右侧设有智能控制器ZK4，则智能控制器ZK3还要向智能控制器ZK4发送闭锁信号，而智能控制器ZK3在保护延时时间内收到了智能控制器ZK2发送的闭锁信号，则保持闭锁状态；对于智能控制器ZK5来说，首先向闭锁区域内的馈线开关CB3发送闭锁信号，智能控制器ZK5在保护延时时间内收到了智能控制器ZK2发送的闭锁信号，则保持闭锁状态，而馈线开关CB3的速断时间比断路器开关FS2的速断时间长，所以在断路器开关FS2切断故障电流后馈线开关CB3就无需再动作；对于智能控制器ZK4来说，首先判断故障电流的方向，故障电流的正方向在自己的左侧，于是设定左侧为开放区域，设定右侧为闭锁区域，则向右侧发送闭锁信号，而在智能控制器ZK4右侧为馈线开关CB2，智能控制器ZK4在保护延时时间内收到了智能控制器ZK3发送的闭锁信号，则保持闭锁状态，而馈线开关CB2的速断时间比断路器开关FS2的速断时间长，所以在断路器开关FS2切断故障电流后馈线开关CB2就无需再动作；若故障发生在B点处，即在断路器开关FS2和断路器开关FS3之间，则断路器开关FS1‑断路器开关FS5都能感知到故障电流，因此，断路器开关FS1‑断路器开关FS5都同时开启保护，智能控制器ZK1‑智能控制器ZK5判断故障电流的方向；对于智能控制器ZK2来说，故障电流的正方向在自己的右侧，于是设定右侧为开放区域，设定左侧为闭锁区域，需要向左侧的智能控制器ZK1发送闭锁信号，而智能控制器ZK2在保护延时时间内没有收到闭锁信号时，则控制断路器开关FS2切断故障电流；对于智能控制器ZK3来说，首先判断故障电流的方向，故障电流的正方向在自己的左侧，于是设定左侧为开放区域，设定右侧为闭锁区域，需要向右侧发送闭锁信号，在智能控制器ZK3右侧的智能控制器为智能控制器ZK4，则智能控制器ZK3向智能控制器ZK4发送闭锁信号，同时智能控制器ZK3在保护延时时间内没有收到闭锁信号，则控制断路器开关FS3切断故障电流；对于智能控制器ZK5来说，首先需要向闭锁区域内的馈线开关CB3发送闭锁信号，而在智能控制器ZK5左侧的馈线开关CB3不是智能终端，虽然馈线开关CB3的保护已经启动，但是由于馈线开关CB3的速断时间比断路器开关FS5的速断时间长，所以智能控制器ZK5在保护延时时间内没有收到闭锁信号时，就控制断路器开关FS5切断故障电流；对于智能控制器ZK1来说，首先判断故障电流的方向，故障电流的正方向在自己的右侧，于是设定右侧为开放区域，设定左侧为闭锁区域，需要向左侧发送闭锁信号，而在智能控制器ZK1左侧为馈线开关CB1，智能控制器ZK1在保护延时时间内收到了智能控制器ZK2发送的闭锁信号，则保持闭锁状态，而馈线开关CB1的速断时间比断路器开关FS2的速断时间长，所以在断路器开关FS2切断故障电流后馈线开关CB1就无需再动作；对于智能控制器ZK4来说，首先判断故障电流的方向，故障电流的正方向在自己的左侧，于是设定左侧为开放区域，设定右侧为闭锁区域，需要向右侧发送闭锁信号，而在智能控制器ZK4右侧为馈线开关CB2，智能控制器ZK4在保护延时时间内收到了智能控制器ZK3发送的闭锁信号，则保持闭锁状态，而馈线开关CB2的速断时间比断路器开关FS3的速断时间长，所以在断路器开关FS3切断故障电流后馈线开关CB2就无需再动作。