區(qū)域備自投邏輯控制策略優(yōu)化研究

李志軍

摘要：近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是商業(yè)、金融業(yè)、服務(wù)業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，用戶對(duì)供電可靠性的要求也越來越高，為了保證電網(wǎng)供電的可靠性，變電站基本都會(huì)配置備用電源自動(dòng)投入（備自投）裝置，備自投對(duì)于變電站的快速恢復(fù)供電具有關(guān)鍵作用。區(qū)域備自投系統(tǒng)憑借能實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)串供變電站中非開環(huán)點(diǎn)變電站快速恢復(fù)供電的優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)場(chǎng)逐漸展開應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：區(qū)域備自投;站域備自投;動(dòng)作優(yōu)先級(jí)

一、區(qū)域備自投系統(tǒng)

1.1區(qū)域備自投系統(tǒng)原理

區(qū)域鏈?zhǔn)酱╇娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。站A、站E是源端站，站B、站C、站D是中間串供的變電站，C站5DL開關(guān)作為開環(huán)點(diǎn)。

區(qū)域備自投系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)采樣、實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)判別、實(shí)時(shí)控制的思路，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的串供變電站失電時(shí)，區(qū)域備自投系統(tǒng)會(huì)根據(jù)接收到的區(qū)域內(nèi)的全景信息來進(jìn)行綜合邏輯判斷，確定故障定位，執(zhí)行隔離方案，快速合上備用電源開關(guān)，使失電的串供變電站快速恢復(fù)供電。

1.2區(qū)域備自投系統(tǒng)架構(gòu)

區(qū)域備自投系統(tǒng)的總體框架如圖2所示，整個(gè)系統(tǒng)集成站域備自投和區(qū)域備自投功能于一體，實(shí)現(xiàn)控制中心、站控層、間隔層、過程層的全過程全景信息的區(qū)域控制。其數(shù)據(jù)流如圖中加粗的雙向箭頭所示。

區(qū)域備自投系統(tǒng)一般由控制主站和控制子站組成，控制主站主要完成區(qū)域電網(wǎng)的備自投邏輯控制功能，控制子站除了完成站域保護(hù)、站域備自投功能之外，還要和其它控制子站一起配合控制主站完成區(qū)域內(nèi)的備用電源自動(dòng)投入功能。

1.3區(qū)域備自投系統(tǒng)內(nèi)備自投間配合問題

區(qū)域備自投系統(tǒng)內(nèi)一般含有110kV區(qū)域備自投、330kV站的330kV側(cè)常規(guī)備自投、站域備自投（含有高壓側(cè)備自投和低壓側(cè)備自投）等多套備自投裝置，這些備自投存在著動(dòng)作的優(yōu)先級(jí)關(guān)系，如果處理不當(dāng)，當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)備自投先動(dòng)，引發(fā)不必要的備自投動(dòng)作后方式切換操作，甚至低優(yōu)先級(jí)備自投先動(dòng)作，有可能導(dǎo)致高優(yōu)先級(jí)備自投放電不動(dòng)作，導(dǎo)致部分需要高優(yōu)先級(jí)備自投動(dòng)作后恢復(fù)供電的變電站無法恢復(fù)供電。如果采用傳統(tǒng)的各套備自投裝置動(dòng)作時(shí)間定值級(jí)差整定的方式，則低優(yōu)先級(jí)備自投的動(dòng)作時(shí)間會(huì)整定的過長，需要低優(yōu)先級(jí)備自投動(dòng)作恢復(fù)供電的情況，恢復(fù)供電的時(shí)間過長。

二、區(qū)域備自投系統(tǒng)邏輯控制策略優(yōu)化

以圖1為例，具體說明電網(wǎng)故障時(shí)，各優(yōu)先級(jí)備自投動(dòng)作的情況。

1）若330kV站A失電，則電源站A的站域備自投啟動(dòng)，下發(fā)暫停邏輯控制命令到區(qū)域備自投和站域備自投。若電源站A的站域備自投動(dòng)作成功，則串供的變電站恢復(fù)供電，其它低優(yōu)先級(jí)備自投啟動(dòng)返回;若電源站A的站域備自投動(dòng)作失敗，則收回暫停邏輯控制命令，由低優(yōu)先級(jí)備自投繼續(xù)動(dòng)作恢復(fù)供電。

2）若線路L1故障，則電源站A的站域備自投不滿足啟動(dòng)條件，區(qū)域備自投滿足啟動(dòng)條件，下發(fā)暫停邏輯控制命令到站域備自投。若區(qū)域備自投動(dòng)作成功，則站B、站C恢復(fù)供電;若區(qū)域備自投動(dòng)作失敗，則收回暫停邏輯控制命令，由站C的站域備自投繼續(xù)動(dòng)作恢復(fù)供電。

3）若線路L2故障，則電源站A的站域備自投不滿足啟動(dòng)條件，區(qū)域備自投滿足啟動(dòng)條件，下發(fā)暫停邏輯控制命令到站域備自投。若區(qū)域備自投動(dòng)作成功，則站C恢復(fù)供電;若區(qū)域備自投動(dòng)作失敗，則收回暫停邏輯控制命令，由站C的站域備自投繼續(xù)動(dòng)作恢復(fù)供電。

4）若站C主變故障導(dǎo)致中低壓側(cè)母線失電，則電源站A站域備自投、區(qū)域備自投和站C站域備自投中的高壓側(cè)備自投均不滿足啟動(dòng)條件，均不發(fā)送暫停邏輯控制命令，站C站域備自投中的中低壓側(cè)備自投直接經(jīng)過自身動(dòng)作延時(shí)動(dòng)作恢復(fù)供電。

綜上可知，通過暫停邏輯控制命令有效的防范了各備自投之間動(dòng)作次序失敗的風(fēng)險(xiǎn)。高優(yōu)先級(jí)備自投啟動(dòng)時(shí)，發(fā)送暫停邏輯控制命令給低優(yōu)先級(jí)備自投，低優(yōu)先級(jí)備自投收到后，暫停自身備自投動(dòng)作邏輯。低優(yōu)先級(jí)備自投未收到暫停邏輯控制命令時(shí)，其按照自身邏輯動(dòng)作。使用暫停邏輯控制命令后，低優(yōu)先級(jí)備自投的跳閘時(shí)間不再需要和高優(yōu)先級(jí)備自投的動(dòng)作時(shí)間配合，不再需要躲過高優(yōu)先級(jí)備自投的動(dòng)作時(shí)間，只需按自身需求整定，當(dāng)僅低優(yōu)先級(jí)備自投所保護(hù)的母線失電時(shí)，可以顯著減少其恢復(fù)供電時(shí)間。

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（作者單位：國網(wǎng)固原供電公司）