一次性隔离故障区域的方法和装置与流程

本发明涉及配电网终端保护技术领域，具体涉及一种一次性隔离故障区域的方法和装置。

背景技术：

在现代电力系统中，大型的发电厂往往远离负荷中心，发电厂发出的电能一般要通过高压或超高压输电网络送到负荷中心，然后在负荷中心由电压等级较低的网络把电能分配到不同电压等级的用户。这种电力网中主要起分配电能作用的网络成为配电网。

目前随着电能应用的越来越广泛，对配电网可靠性和安全性的要求也越来越高。重合器、分段器和联络器是配电网中重要的设备，具有就地保护功能。中重合器能够按照预定的开端和重合顺序在交流线路中自动进行开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁，自具控制保护功能；分段器具有延时自动合闸功能，配合重合器使用能够隔离故障线路区段，实现自动保护；联络器也具有延时自动合闸功能。

虽然重合器、分段器和联络器的反应速度都比较快，但是按照传统的方法，当某区域出现故障时处理时间比较长。如图1所示的配电网，其中变电站连接重合器的电源侧，重合器的负荷端连接线路L1，线路L1通过分段器F1连接线路L2，线路L2上连接三条线路，第一条通过分段器F2连接线路L3，第二条通过分段器F3连接线路L4，线路L4再通过分段器F4连接线路L5，第三条线路通过分段器F5连接线路L6，线路L6再通过分段器F6连接线路F7。为了保障当某段线路故障发生时其他线路不受影响，设置分段器F1的计数次数为3次，设置分段器F2、F3和F5的计数次数为2次，设置分段器F4和F6的计数次数为1次。当线路L5或线路L7上发生故障时，重合器需要发送一次冲击电流来对故障线路进行隔离；当线路L3、L4或L6发生故障时，重合器需要发送两次冲击电流对故障线路进行隔离；当线路L2发生故障时，重合器需要发送三次冲击电流对故障进行隔离；即当发生故障的线路离重合器越近，重合器需要发送冲击电流的次数越多，对故障进行隔离所用的时间也就越长。

技术实现要素：

本发明涉及一种一次性隔离故障区域的方法和装置，用于解决上述隔离故障区域时处理时间长的问题。

一次性隔离故障区域的方法，当供电线路中某区域出现故障时，执行如下步骤：

(1)检测开关负荷侧的电流；所述开关为重合器、分段器或联络器；

(2)判断开关负荷侧的电流是否为故障电流；

(3)每个开关的状态与其所有相邻的开关的状态进行比较；

如果某个开关负荷侧的电流与其所有相邻开关负荷侧的电流都不是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

如果某个开关负荷侧的电流与其所有相邻开关负荷侧的电流都是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

否则，判断为该开关与其相邻开关的状态不一致；

(4)如果某个开关与其相邻开关的状态一致，则该开关进行合闸；如果某个开关与其相邻开关的状态不一致，则该开关分闸后闭锁合闸。

进一步的，每个开关均通过网络通讯获取其相邻开关负荷侧的电流是否为故障电流。

一次性隔离故障区域的装置，包括如下模块：

(1)用于检测开关负荷侧的电流的模块；所述开关为重合器、分段器或联络器；

(2)用于判断开关负荷侧的电流是否为故障电流的模块；

(3)用于每个开关的状态与其所有相邻的开关的状态进行比较的模块：

如果某个开关负荷侧的电流与其所有相邻开关负荷侧的电流都不是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

如果某个开关负荷侧的电流与其所有相邻开关负荷侧的电流都是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

否则，判断为该开关与其相邻开关的状态不一致；

(4)如果某个开关与其相邻开关的状态一致，则该开关进行合闸；如果某个开关与其相邻开关的状态不一致，则该开关分闸后闭锁合闸的模块。

进一步的，每个开关均通过网络通讯获取其相邻开关负荷侧的电流是否为故障电流。

本发明提供的一次性隔离故障区域的方法，当供电线路中某个区域发生故障时，通过检测开关负荷侧的电流，判断某个开关与其所有相邻开关的状态是否一致，从而确定该开关进行合闸还是分闸后闭锁合闸。本发明所提供的技术方案只需重合闸发送一次冲击电流便能够实现故障区域的隔离，从而解决上述隔离故障区域时处理时间长的问题。

附图说明

图1为配电网系统的逻辑控制图；

图2为实施例中一次性隔离故障区域方法的流程图；

图3为实施例中配电网的系统图。

具体实施方式

本发明提供一种一次性隔离故障区域的方法和装置，当配电网的某区域发生永久性故障时，能够快速隔离故障区域，保证供电网的安全性和可靠性。

在本实施例中，配电网中的重合器、分段器和联络器统称为开关。当配电网中某区域发生永久性故障时，开关的负荷侧电流将会出现异常，即开关的负荷侧出现故障电流，因此通过检测开关负荷侧的电流能够确定需要进行隔离的故障区域。

方法实施例：

本发明所提供的一次性隔离故障区域的保护方法流程图如图1所示，具体步骤如下：

(1)检测开关负荷侧的电流；所述开关为重合器、分段器或联络器；

(2)判断开关负荷侧的电流是否为故障电流；

(3)每个开关通过网络通讯获取其所有相邻开关的状态并进行比较判断；

如果某个开关负荷侧的电流与其所有相邻开关负荷侧的电流都不是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

如果某个开关负荷侧的电流与其所有相邻开关负荷侧的电流都是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

否则，判断为该开关与其相邻开关的状态不一致；

(4)如果某个开关与其相邻开关的状态一致，则该开关进行合闸，恢复非故障区域的供电；如果某个开关与其相邻开关的状态不一致，则该开关分闸后闭锁合闸，隔离故障区域。

上述方法可以总结为：比较供电线路中相邻开关的状态，如果状态一致，则该相邻开关之间的区域为非故障区域，恢复该区域的供电；如果状态不一致，则该相邻开关之间的区域为故障区域，对该区域进行隔离。

下面以实际使用上述方法实现对故障区域的隔离为例，对本实施例进行进一步说明。

本实施例配电网如图2所示，变电站1依次通过重合器1、分段器1、分段器2、联络器1、分段器3、分段器4和重合器2连接变电站2，变电站3依次通过重合器3、联络器2连接分段器1和分段器2之间的区域。

假设分段器1、联络器2与分段器2之间的区域出现永久性故障，则重合器1和分段器1的负荷侧均能检测到故障电流，其他开关由于电源侧失电，所以检测不到故障电流。

分段器1与分段器2、重合器1、联络器2相邻，分段器1能检测到故障电流，但是分段器2和联络器2的电源侧均失电，负荷侧检测不到故障电流，所以分段器1与分段器2、联络器2的状态不一致，因此可以判断出分段器1与分段器2、联络器2之间的区域出现故障，所以对分段器1、分段器2和联络器2分闸后闭锁合闸，对该区域进行隔离。

联络器1与分段器2、分段器3相邻，三者的电源端均失电，在负荷侧均检测不到故障电流，所以联络器1与分段器2、分段器3的状态一致，因此可以判断出联络器1与分段器2之间的区域、联络器1与分段器2之间的区域均没有出现故障，所以对联络器1进行合闸。

依次对各开关与相邻开关的状态进行判断，确定各区域是否出现故障，对出现故障的局域进行隔离，对没有出现故障的区域恢复供电。

装置实施例：

一种一次性隔离故障区域的装置，包括如下模块：

检测开关负荷侧的电流的模块；所述开关为重合器、分段器或联络器；

判断开关负荷侧的电流是否为故障电流的模块；

每个开关的状态与其相邻的至少一个开关的状态进行比较；

如果某个开关负荷侧的电流与其相邻开关负荷侧的电流都不是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

如果某个开关负荷侧的电流与其相邻开关负荷侧的电流都是故障电流，则判断为该开关与其相邻开关的状态一致；

否则，判断为该开关与其相邻开关的状态不一致的模块；

如果某个开关与其相邻开关的状态一致，则该开关进行合闸；如果某个开关与其相邻开关的状态不一致，则该开关分闸后闭锁合闸的模块。

本实施例提供的一种一次性隔离故障区域的装置，既可以对应于计算机程序流程的各软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块可以分别对应于上述方法实施例的各个步骤，硬件模块能够将上述软件模块固化实现。

以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。