一种适用于新型电网运行的安全稳定控制方法及装置与流程

本发明涉及一种适用于新型电网运行的安全稳定控制方法及装置，属于电力设备。

背景技术：

1、随着电力系统的规模扩大，目前变电站建设由2台主变压器向3台过渡，导致变电站运行方式多样化及低压35(10)千伏出线数量大量增加(一般低压35、10千伏单段母线出线数量分别大于6、12回)；同时，随着新型电力系统的建设，大量分布式新能源接入现有变电站，出现新能源发电接入容量及回路数大量增加。

2、为了避免主变保护装置动作后出现孤岛现象，以及备用电源自动投切装置(以下简称“备自投”)动作后出现非同期合闸现象，保证系统安全、快速恢复供电，要求现有主变保护动作具备联切有源线路功能(联切数量一般1-2路)、备自投动作具备联切有源线路功能(单段母线联切数量一般1路)。由于目前变电站内实际有源线路接入一般都超过2回，导致原有设备或新建的主变保护装置、备自投装置根本无法满足联切要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于新型电网运行的安全稳定控制方法及装置，解决背景技术所述的主变保护装置动作后出现孤岛现象，以及备用电源自动投切装置动作后出现非同期合闸现象的技术问题。

2、本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

3、一种适用于新型电网运行的安全稳定控制方法，包括：

4、1)1号2号3号主变合环运行：

5、(1)充电条件

6、外部开入信号：1号主变开关301、2号主变开关302、3号主变开关303、分段开关300、分段开关320工作合位，均为逻辑“1”，即1号2号3号主变合环运行，对应低压侧i母、ⅱ母、ⅲ母并列运行；则1号2号3号主变合环动作逻辑标志充电、置“1”，其他动作逻辑标志均放电、置“0”；

7、(2)启动条件

8、外部开入信号：1号主变保护动作信号逻辑“1”或者2号主变保护动作信号逻辑“1”或者3号主变保护动作信号逻辑“1”；且1号备自投联切1动作信号、1号备自投联切2动作信号、2号备自投联切1动作信号、2号备自投联切2动作信号均为逻辑“0”，则启动逻辑运算；

9、(3)动作逻辑

10、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、2号主变保护逻辑“1”、3号主变保护逻辑“1”；或者1号主变保护逻辑“1”、2号主变保护逻辑“1”、3号主变保护逻辑“0”；或者1号主变保护逻辑“1”、2号主变保护逻辑“0”、3号主变保护逻辑“1”；或者1号主变保护逻辑“0”、2号主变保护逻辑“1”、3号主变保护逻辑“1”；则为有效条件，装置不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

11、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、2号主变保护逻辑“0”、3号主变保护逻辑“0”；或者1号主变保护逻辑“0”、2号主变保护逻辑“1”、3号主变保护逻辑“0”；或者1号主变保护逻辑“0”、2号主变保护逻辑“0”、3号主变保护逻辑“1”；则为无效条件，不动作；

12、(4)放电条件

13、外部开入信号：1号、2号、3号主变保护均逻辑为“0”；且1号备自投联切1、1号备自投联切2、2号备自投联切1、2号备自投联切2均逻辑“0”；1号主变开关301、2号主变开关302、3号主变开关303、分段开关300、分段开关320任一由合位逻辑“1”变分位逻辑“0”；则1号2号3号主变合环动作逻辑标志放电、置“0”；

14、2)1号2号主变合环

15、(1)充电条件

16、外部开入信号：1号主变开关301、分段开关300、2号主变开关302工作合位，均为逻辑“1”，即1号2号主变合环运行，对应低压侧i母、ⅱ母并列运行。则1号2号主变合环动作逻辑标志充电、置“1”，1号主变保护动作逻辑标志放电、置“0”，2号主变保护动作逻辑标志放电、置“0”；

17、(2)启动条件

18、开入外部信号：1号主变保护动作信号逻辑“1”或者2号主变保护动作信号逻辑“1”或者2号备自投联切1动作信号逻辑“1”；且1号备自投联切1动作信号、1号备自投联切2动作信号均为逻辑“0”，则安全稳定控制装置启动动作逻辑运算；

19、(3)动作逻辑

20、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、2号主变保护逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4；

21、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、2号主变保护逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

22、外部开入信号：2号备自投联切1逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、1号主变开关301；

23、外部开入信号：2号备自投联切1逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4、1号主变开关301；

24、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、2号主变保护逻辑“0”或者1号主变保护逻辑“0”、2号主变保护逻辑“1”，则为无效条件，不动作；

25、(4)放电条件

26、外部开入信号：1号、2号主变保护均为逻辑“0”；且1号备自投联切1、1号备自投联切2、2号备自投联切1、2号备自投联切2均为逻辑“0”；且1号主变开关301、分段开关300、2号主变开关302任一由合位逻辑“1”变分位逻辑“0”，则1号2号主变合环动作逻辑标志放电、置“0”；

27、3)2号3号主变合环

28、(1)充电条件

29、外部开入信号：2号主变开关302、3号主变开关303、分段开关320工作合位，均为逻辑“1”，即2号3号主变合环运行，对应低压侧ⅱ母、ⅲ母并列运行，则2号3号主变合环动作逻辑标志充电、置“1”，2号主变保护动作逻辑标志放电、置“0”，3号主变保护动作逻辑标志放电、置“0”；

30、(2)启动条件

31、外部开入信号：2号主变保护动作信号逻辑“1”，或者3号主变保护动作信号逻辑“1”或者1号备自投联切2动作信号逻辑“1”；且2号备自投联切1、2号备自投联切2均逻辑“0”，则安全稳定控制装置启动对应逻辑运算；

32、(3)动作逻辑

33、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”、3号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

34、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”、3号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

35、外部开入信号：1号备自投联切2逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4、3号主变开关303开关；

36、外部开入信号：1号备自投联切2逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4、3号主变开关303；

37、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”、3号主变保护逻辑“0”；或者2号主变保护逻辑“0”、3号主变保护逻辑“1”，则为无效条件，不动作；

38、(4)放电条件

39、外部开入信号：2号、3号主变保护均逻辑“0”；且1号备自投联切1、1号备自投联切2、2号备自投联切1、2号备自投联切2均逻辑“0”；且2号主变开关302、3号主变开关303、分段开关320任一由合位逻辑“1”变分位逻辑“0”，则2号3号主变合环动作逻辑标志放电、置“0”；

40、4)非合环方式

41、1号主变：

42、(1)充电条件

43、外部开入信号：1号主变开关301工作合位逻辑“1”，即1号主变低压侧i母运行，则1号主变保护动作逻辑标志充电、置“1”；

44、(2)启动条件

45、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”或者1号备自投联切1逻辑“1”，则启动对应逻辑运算；

46、(3)动作逻辑

47、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4；

48、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4；

49、外部开入信号：1号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

50、外部开入信号：1号备自投联切1逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4；

51、外部开入信号：1号备自投联切1逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4；

52、外部开入信号：1号备自投联切1逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，不延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

53、(4)放电条件

54、外部开入信号：1号主变保护逻辑“0”；且1号备自投联切1逻辑“0”、1号备自投联切2逻辑“0”；且1号主变开关301由合位逻辑“1”变分位逻辑“0”，则1号主变保护动作逻辑标志放电、置“0”；

55、2号主变：

56、(1)充电条件

57、外部开入信号：2号主变开关302工作合位逻辑“1”，即2号主变低压侧ⅱ母运行，则2号主变保护动作逻辑标志充电、置“1”；

58、(2)启动条件

59、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”或者1号备自投联切2逻辑“1”或者2号备自投联切1逻辑“1”，则启动动作逻辑运算；

60、(3)动作逻辑

61、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4；

62、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4；

63、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

64、外部开入信号：2号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

65、外部开入信号：1号备自投联切2逻辑“1”或者2号备自投联切1逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4；

66、外部开入信号：1号备自投联切2逻辑“1”或者2号备自投联切1逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4；

67、外部开入信号：1号备自投联切2逻辑“1”或者2号备自投联切1逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

68、外部开入信号：1号备自投联切2逻辑“1”或者2号备自投联切1逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

69、(4)放电条件

70、外部开入信号：2号主变保护逻辑“0”；且1号备自投联切1逻辑“0”、1号备自投联切2逻辑“0”、2号备自投联切1逻辑“0”、2号备自投联切2逻辑“0”；且2号主变开关302由合位逻辑“1”变分位逻辑“0”，则2号主变保护动作逻辑标志放电、置“0”；

71、3号主变：

72、(1)充电条件

73、外部开入信号：3号主变开关303工作合位逻辑“1”，即3号主变低压侧ⅲ母运行，则3号主变保护动作逻辑标志充电、置“1”；

74、(2)启动条件

75、外部开入信号：3号主变保护逻辑“1”或者2号备自投联切2逻辑“1”，则安全稳定控制装置启动对应逻辑运算；

76、(3)动作逻辑

77、外部开入信号：3号主变保护逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅲ母c1～c4；

78、外部开入信号：3号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

79、外部开入信号：3号主变保护逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

80、外部开入信号：2号备自投联切2逻辑“1”、分段开关320工作分位逻辑“0”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅲ母c1～c4；

81、外部开入信号：2号备自投联切2逻辑“1”、分段开关300工作分位逻辑“0”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

82、外部开入信号：2号备自投联切2逻辑“1”、分段开关300工作合位逻辑“1”、分段开关320工作合位逻辑“1”，则为有效条件，无延时出口跳低压侧i母a1～a4、ⅱ母b1～b4、ⅲ母c1～c4；

83、(4)放电条件

84、外部开入信号：3号主变保护逻辑“0”；且2号备自投联切1逻辑“0”、2号备自投联切2逻辑“0”；且3号主变开关303由合位逻辑“1”变分位逻辑“0”，则3号主变保护动作逻辑标志放电、置“0”。

85、一种适用于新型电网运行的安全稳定控制装置，包括：处理器以及存储器，存储器用于存储所述处理器的可执行指令，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的适用于新型电网运行的安全稳定控制方法。

86、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

87、本发明分析了所有可能的运行方式，包括现有的控制方法不考虑的短暂合环运行方式，并制定相应的动作策略，防止出现该动不动或者动作扩大问题，即安全稳定控制策略较现有的控制策略更完善、准确。

88、现有的安全稳定控制方法，依据外部开入保护动作或备自投联切动作信号直接启动相应的动作逻辑，运算期间由于主变保护或备自投动作可能导致主变次总开关位置、分段开关位置变位，导致安全稳定控制联切的不准确。本发明安全稳定控制方法可靠，先判变电站运行方式并置运行动作逻辑延时标志，再判有效的外部开入保护动作或备自投联切动作信号，启动相应的动作逻辑，运算期间以运行方式、外部开入保护动作或备自投联切动作信号作为动作条件，避免上述问题的发生。

89、本发明控制动作逻辑采用数字逻辑运算，较现有的模拟量与数字量混合运算，动作更准确、快速。由于目前大量分布式电源接入，经常性出现主变次总开关柜实际工作电流小于5％的额定工作电流，为防止无流闭锁失效，本发明放弃现有的电流作为闭锁逻辑条件，而是采用母线电压异常作为逻辑闭锁条件，解决了上述技术问题。