区域选择性联锁(zsi)配电系统和操作zsi配电系统的方法
【技术领域】
[0001]本申请大体涉及电力系统，并且更具体地说，涉及区域选择性联锁(ZSI)配电系统以及操作和/或测试ZSI配电系统的方法。
【背景技术】
[0002]已知的配电系统包括多个开关装置阵容(switchgear lineups)，所述多个开关装置阵容包括各自连接至一个或多个负载的断路器。所述断路器一般包括基于所感测的流过断路器的电流而控制断路器的跳闸单元。更具体地说，所述跳闸单元导致流过断路器的电流中断，如果电流在可接受条件外。
[0003]例如，至少一些已知的断路器编程有一个或多个电流阈值(也称为“拾取(pickup) ”阈值)，所述一个或多个电流阈值识别断路器的不期望的电流电平。例如，如果故障在预定量的时间内汲取超过一个或多个电流阈值的电流，跳闸单元一般激活关联断路器以便阻止电流流过断路器。然而，在包括多个断路器的配电系统中，典型的布置使用断路器的分层结构。大型断路器(即具有高额定电流的断路器)与较低电流馈线断路器相比更靠近电源安置并且供给所述较低电流馈线断路器。每个馈线断路器可供给多个其他断路器，所述其他断路器连接至负载或其他配电设备。
[0004]故障可发生在断路器分层结构中的任何地方。当故障发生时，每个断路器(其具有相同的故障电流流过其中)可检测由于变化的传感器敏感性和/或公差而导致的不同的故障电流量。当故障发生时，离故障最近的断路器应操作用于阻止电流流过断路器。如果断路器在分层结构跳闸中处于较高处，多个电路或负载可能不必要地失去服务。
[0005]为适应变化的公差并且为确保多个断路器不基于相同的故障电流而不必要地跳闸，至少一些已知的断路器的电流阈值彼此嵌套(nested)以便避免重叠的故障电流阈值。在一些其他的已知系统中，较低层中的断路器在检测到故障电流后将协调信号或阻塞信号发送至较高层断路器。上层断路器的操作响应于阻塞信号而与较低层断路器的操作协调。
【发明内容】
[0006]下面概述其范围与最初要求保护的本发明相称的某些实施例。这些实施例不是意在限制要求保护的本发明的范围，这些实施例而是仅预计提供本发明的可能形式的概述。实际上，本发明可包含可与下面提出的实施例相似或不同的多种形式。
[0007]根据本发明的一方面，用于区域选择性联锁(ZSI)系统的电路保护装置包括配置用于中断流过电路保护装置的电流的跳闸机构以及操作性地连接至跳闸机构的跳闸单元。所述跳闸单元配置用于接收电流变化速率信号并且确定是否至少部分基于所述电流变化速率信号来将阻塞信号输出至第二电路保护装置。电流变化速率信号与流过所述电路保护装置的电流的测定变化速率成比例。
[0008]根据本发明的另一方面，区域选择性联锁(ZSI)配电系统包括第一电路保护装置以及在第一电路保护装置下游连接至第一电路保护装置的第二电路保护装置。所述第二电路保护装置包括:跳闸机构，所述跳闸机构配置用于中断流过第二电路保护装置的电流；电流变化速率传感器，所述电流变化速率传感器配置用于检测流过第二电路保护装置的电流的变化速率并且产生与流过第二电路保护装置的电流的测定变化速率成比例的电流变化速率信号；以及跳闸单元，所述跳闸单元操作性地连接至所述跳闸机构。所述跳闸单元配置用于从电流变化速率传感器接收电流变化速率信号并且确定是否至少部分基于电流变化速率信号来将阻塞信号输出至第一电路保护装置。
[0009]根据本发明的又一方面，本发明描述通过区域选择性联锁(ZSI)系统中的第一电路保护装置来确定是否将阻塞信号输出至所述ZSI系统中的第二电路保护装置的方法。所述方法包括通过电流变化速率传感器来检测流过第一电路保护装置的电流的变化速率。跳闸单元从电流变化速率传感器接收电流变化速率信号。所述电流变化速率信号与通过所述第一电路保护装置流动的电流的检测的变化速率成比例。所述跳闸单元确定是否至少部分基于电流变化速率信号来将阻塞信号输出至第二电路保护装置。
[0010]技术方案1:一种用于区域选择性联锁系统的电路保护装置，所述电路保护装置包括:配置用于中断流过所述电路保护装置的电流的跳闸机构；以及可操作地连接至所述跳闸机构的跳闸单元，所述跳闸单元配置用于:接收电流变化速率信号，所述电流变化速率信号与流过所述电路保护装置的电流的测定变化速率成比例；以及确定是否至少部分基于所述电流变化速率信号来将阻塞信号输出至第二电路保护装置。
[0011]技术方案2:根据技术方案I所述的电路保护装置，所述电路保护装置进一步包括电流变化速率传感器，所述电流变化速率传感器配置用于检测流过所述电路保护装置的所述电流的所述变化速率并且产生与流过所述电路保护装置的所述电流的测定变化速率成比例的所述电流变化速率信号。
[0012]技术方案3:根据技术方案2所述的电路保护装置，其中所述电流变化速率传感器包括罗戈夫斯基线圈。
[0013]技术方案4:根据技术方案I所述的电路保护装置，其中所述跳闸单元配置用于当所述电流变化速率信号超过预定阈值变化速率时，确定将阻塞信号输出至第二电路保护装置。
[0014]技术方案5:根据技术方案I所述的电路保护装置，其中所述跳闸单元配置用于基于所述电流变化速率信号和流过所述电路保护装置的所述电流的幅值来确定将阻塞信号输出至第二电路保护装置。
[0015]技术方案6:根据技术方案5所述的电路保护装置，其中所述跳闸单元配置用于确定流过所述电路保护装置的电流的所述幅值。
[0016]技术方案7:根据技术方案6所述的电路保护装置，其中所述跳闸单元配置用于通过对所述电流变化速率信号积分来确定流过所述电路保护装置的电流的所述幅值。
[0017]技术方案8:根据技术方案5所述的电路保护装置，其中所述跳闸单元配置用于当所述电流变化速率信号超过预定阈值变化速率并且流过所述电路保护装置的所述电流的所述幅值超过预定电流阈值时，确定将阻塞信号输出至第二电路保护装置。
[0018]技术方案9:根据技术方案5所述的电路保护装置，其中所述跳闸单元配置用于当所述电流变化速率信号超过根据流过所述电路保护装置的所述电流的所述幅值所确定的确定阈值变化速率时，确定将阻塞信号输出至第二电路保护装置。
[0019]技术方案10:—种区域选择性联锁配电系统，包括:第一电路保护装置；以及连接至所述第一电路保护装置的第二电路保护装置，所述第二电路保护装置位于所述第一电路保护装置的下游，所述第二电路保护装置包括:跳闸机构，所述跳闸机构配置用于中断流过所述第二电路保护装置的电流；电流变化速率传感器，所述电流变化速率传感器配置用于检测流过所述第二电路保护装置的所述电流的变化速率并且产生与流过所述第二电路保护装置的所述电流的测定变化速率成比例的电流变化速率信号；以及可操作地连接至所述跳闸机构的跳闸单元，所述跳闸单元配置用于:从所述电流变化速率传感器接收所述电流变化速率信号；以及确定是否至少部分基于所述电流变化速率信号来将阻塞信号输出至所述第一电路保护装置。
[0020]技术方案11:根据技术方案10所述的区域选择性联锁配电系统，其中，所述第二电路保护装置的跳闸单元配置用于当所述电流变化速率信号超过预定阈值变化速率时，确定将阻塞信号输出至所述第一电路保护装置。
[0021]技术方案12:根据技术方案10所述的区域选择性联锁配电系统，其中，所述第二电路保护装置的跳闸单元配置用于基于所述电流变化速率信号和流过所述第二电路保护装置的所述电流的幅值来确定将阻塞信号输出至所述第一电路保护装置。
[0022]技术方案13:根据技术方案12所述的区域选择性联锁配电系统，其中，所述第二电路保护装置的跳闸单元配置用于通过对所述电流变化速率信号积分来确定流过所述第二电路保护装置的电流的所述幅值。
[0023]技术方案14:根据技术方案12所述的区域选择性联锁配电系统，其中，所述第二电路保护装置的跳闸单元配置用于当所述电流变化速率信号超过根据流过所述第二电路保护装置的所述电流的所述幅值所确定的确定阈值变化速率时，确定将阻塞信号输出至所述第一电路保护装置。
[0024]技术方案15:根据技术方案12所述的区域选择性联锁配电系统，其中，所述第二电路保护装置的跳闸单元配置用于当所述电流变化速率信号超过预定阈值变化速率并且流过所述第二电路保护装置的所述电流的所述幅值超过预定电流阈值时，确定将阻塞信号输出至所述第一电路保护装置。
[0025]技术方案16: —种通过区域选择性联锁系统中的第一电路保护装置来确定是否将阻塞信号输出至所述区域选择性联锁系统中的第二电路保护装置的方法，所述方法包括:通过电流变化速率传感器检测流过所述第一电路保护装置的电流的变化速率；通过跳闸单元接收来自所述电流变化速率传感器的电流变化速率信号，所述电流变化速率信号与流过所述第一电路保护装置的所述电流的测定变化速率成比例；以及确定是否至少