1、远方备自投技术在链式串供电网中的应用胡悦,王从威,王世祥,乔中伟(深圳供电局有限公司,广东 深圳 )摘要:电网中 负荷变电站多采用链式串供网架结构且开环运行,当开环点上级进线故障导致多个串供变电站失压时,常规就地备自投仅能恢复开环点变电站电压,而上级串供变电站将失压,造成负荷损失。针对常规备自投的局限性,提出在多级串供电网中加装远方备自投装置。通过对比不同运行方式下常规备自投与远方备自投的动作效用,以实际案例介绍远方备自投技术在链式串供电网中的应用,证明加装远方备自投能提高链式串供电网的供电可靠性。关键词:链式串供电网;远方备自投;供电可靠性;继电保护中图分类号:,(,):,(),(),:;收
2、稿日期:作者简介:胡悦(),从 事 变 电 继 电 保 护 工 作;王 从 威(),硕士,从事变电继电保护工作;王世祥(),教授级高级工程师,从事变电继电保护维护及创新工作;乔中伟(),高级工程师,从事变电继电保护维护工作。引言随着用户对供电可靠性要求的不断提高,社会对建设坚强稳定电网的需求日益提升,电压等级负荷站通常采用双电源链式串供网架结构,通过备用电源自投装置来实现双电源之间的切换。目前,负荷站通常配置的常规就地备自投装置,适用于单个变电站主接线为单母线、单母线分段、单母线分段带旁母的情况,其功能分为线路备投及分段备投,通过线路备投或分段备投动作,就地恢复本站供电。在链式多级串供网架结构
3、中,常规就地备自投装置存在一定的局限性。链式串供网架结构链式串供网架结构如图所示,电网开环运行,通常在开环点配置 就地备自投装置以保证开环点变电站失压时及时恢复电压。当 站作为电源串供 、站,开环点设置在站时,如果站主供线路失压,那么仅站常规就地备自投装置满足动作条件,其动作后站电压恢复而、站失压。为此,加装适用于链式串供电网的远方备自投装置,通过各站备自投装置之间通信实现远方备自投功能,恢复上级变电站电压,对实现高可靠性、高质量供电极为重要。图链式串供网架结构 链式串供变电站运行方式 链式串供变电站有种典型接线方式:一种是形接线,形串供 负荷站无 母线,不配置 备自投装置;另一种是常规双 电
4、源间串接个 负荷站,如图所示。下面就第种典型 链式串供网架结构,分析其运行方式及在不同运电力自动化电工技术 行方式下的备自投动作需求。图典型链式串供网架结构考虑两路电源分列运行,即网架结构中存在一个开环点,故有如图所示种运行方式,其中运行方式与对称。图链式串供网架结构运行方式 变电站、为两侧电源,线路 可视为进线,线路 为进线,线路 为联络线。当任一线路发生故障导致变电站失压时,远方备自投装置需动作以恢复供电,减少负荷损失。远方备自投动作需求见表。表远方备自投动作需求运行方式故障线路备自投动作需求运行方式进线备自投放电联络线跳 ,合 进线跳 ,合 运行方式进线跳 ,合 联络线跳 ,合 进线跳,
5、合 运行方式进线跳 ,合 联络线备自投放电进线跳 ,合 远方备自投实现方式及动作过程 远方备自投通道配置远方备自投实现的关键在于链式串供变电站之间的信息交换。标准化远方备自投装置配置通道、通道两路通信通道,分别用于与两侧站点备自投装置进行通信,如图所示。图备自投通道配置情况 远方备自投信息流远方备自投装置通过链式串供变电站之间的信息流通信,实现远方备投,恢复失压的上级变电站电压。()信息流 有无开环点:表征该串网络中是否存在唯一开环点及开环点位置,如图所示。图 信息流()信息流 远方备投充电成功:表征该串网络无放电信号,各站点装置的远方备投装置充电成功,如图所示。图 信息流()信息流 无压无流
6、:表征该串网络中某几个装置满足母线无压、主供元件跳闸条件,界定失压变电站的范围,如图所示。图 信息流()信息流 远方备自投动作允许:表征第个失压站点并非由于稳控装置切除而失压(通过 判据判别),实现稳控切负荷,闭锁备自投功能,如图所示。图 信息流()信息流 备自投已动作:对于失压站点以及开环点而言,表征远离开环点方向已有失压站点的主供元件开关可靠跳开,避免自投于故障;对于不失压的非开环点而言,表征开环点备供开关已合闸,如图所示。图信息流()信息流 远方切负荷命令:若备自投装置动作后会导致元件过载,则发送命令切除相应负荷线路及小电源线路。远方备自投动作过程当发生故障导致串供变电站失电时,每个失电
7、站均跳电工技术电力自动化开各自的主供进线断路器,开环点变电站首先合热备用的线路或母联(分段)断路器,接着从开环点往故障点方向逐级合之前被跳开的原主供进线断路器。以站站站站这一链式串供网架结构为例,介绍远方备自投装置动作逻辑,其事前运行方式为方式。正常运行时站向两侧发送“有开环点”信息流,两侧向站发送“无开环点”信息流,确认网架结构中有且只有一个开环点,且无放电信号;站远方备自投充电,向两侧发送“远方备投充电成功”信息流。假设某时刻线路 发生永久性故障,保护动作跳开线路两侧开关,跳开导致站、站失去电源,远方备自投动作过程如图 所示。图 远方备自投动作过程发生故障后,站、站远方备自投经过()延时启
8、动。站作为第个失压站点,确认无压无流且满足跳闸判据后发送“无压无流”信息流至站,经过 延时且满足 判据后发送“远方备投动作允许”信息流至站。从启动开始经过()延时,站跟跳主供线路 开关,检测到开关在分位,故障已被隔离后,发送“备自投已动作”信息流至站;同时站跳开主供线路 开关 。站接收到站发送的 信息流后,经过()延时合上备供线路 开关,并向站发送“备自投已动作”信息流,待母线电压恢复后,经过 延时判断不满足合于故障加速跳条件,合上先前跳开的线路 开关,站由线路 供电,母线电压恢复,备投成功。备投成功后若两站接收到信息流,则切除本站负荷。常规备自投与远方备自投在不同运行方式下动作对比分析以站站
9、站站这一链式串供网架结构为例,比较常规就地备自投与远方备自投在各线路故障时的动作,结果见表。表常规就地备自投与远方备自投动作对比运行方式故障线路常规备自投远方备自投运行方式线路 备自投放电无变电站失压备自投放电无变电站失压线路 跳 ,合 站失压后恢复跳 ,合 站失压后恢复线路 跳 、,合 ;站失压后恢复,站失压跳 ,合 站、站失压后恢复运行方式线路 跳 ,合 站 失压后恢复跳 ,合 站 失压后恢复线路 跳 、,合 ;站 失压后恢复跳,合 站 失压后恢复线路 跳 、,合 站失压跳 ,合 站、站失压后恢复运行方式线路 跳 ,合 站失压后恢复跳 ,合 站失压后恢复线路 备自投放电无变电站失压备自投放
10、电无变电站失压线路 跳 ,备投不动作站失压跳 ,合 站失压后恢复由表可以看出,当链式串供网架结构开环运行时,若开环点上级进线故障导致多个串供变电站失压,则常规就地备自投仅能恢复开环点变电站电压,其他串供变电站将失压,因此在链式串供电网中加装远方备自投装置是很有必要的。结语对比常规就地备自投与远方备自投在不同运行方式下的动作结果,可证明对于链式串供网架结构,增加远方备自投功能可适应于更多运行方式,提升电力系统稳定性。同时,利用现有的各站之间的光纤通信实现远方备自投信息流传递,使得常规就地备自投更换为远方备自投具有技术可行性和经济性。参考文献 彭海,江晗,杨晶一种可实现自适应双向互投的备自投方案研究电力技术,():罗明周 形多级变电站串接电网远方备自投方案讨论电力与电工,():电力自动化电工技术