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CN113937887A - 一种移相器合环热倒控制方法及系统 - Google Patents

一种移相器合环热倒控制方法及系统 Download PDF

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CN113937887A CN202111189043.5A CN202111189043A CN113937887A CN 113937887 A CN113937887 A CN 113937887A CN 202111189043 A CN202111189043 A CN 202111189043A CN 113937887 A CN113937887 A CN 113937887A
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李铭志
宋江保
王新
雍闯
李佳东
李阳
常洋涛
李杨
王武超
颜辉
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明提供的一种移相器合环热倒控制方法及系统，包括以下步骤：步骤1，分别获取电压相位超前侧的第一电源S1线路的第一电压信号和第一频率信号、电压相位滞后侧的第二电源S2线路的第二电压信号和第二频率信号，以及电压相位超前侧的第一电源S1经过移相变压器后线路的第三电压信号和第三频率信号；步骤2，利用第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第一频率信号和第三频率信号判断是否允许合环；步骤3，根据步骤2的判断结果调整断路器的状态；本发明的合环热倒控制方法，能够提高供电质量，保证相关变电站及线路的安全稳定运行；同时，减少停电时间，减少用户投诉，增加供电量，增加经济效益。

Description

一种移相器合环热倒控制方法及系统
技术领域
本发明涉及移相器控制研究领域，尤其涉及一种移相器合环热倒控制方法及系统。
背景技术
目前部分地区电网存在有220kV、110kV、35kV和10kV线路4个电压等级高压线路，变电站的主变压器变比会有220/110/35(联结标号Y/Y/Δ)，110/35/10(Y/Y/Δ)，35/10(Y/Δ)等几种，因此在输配电过程不可避免的会出现相邻线路存在角度差，现在重要负荷越来越多，要求供电可靠性也越来越高，即使某一条线路检修也不允许负荷停电，为了提高供电可靠性，需要解决存在相位差的相邻线路合环运行问题。但是目前还没有相应的移相器合环热倒系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移相器合环热倒控制方法及系统，解决了现有线路存在相位差的相邻线路合环运行问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种移相器合环热倒控制方法，包括以下步骤：
步骤1，分别获取电压相位超前侧的第一电源S1线路的第一电压信号和第一频率信号、电压相位滞后侧的第二电源S2线路的第二电压信号和第二频率信号，以及电压相位超前侧的第一电源S1经过移相变压器后线路的第三电压信号和第三频率信号；
步骤2，利用第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第一频率信号和第三频率信号判断是否允许合环；
步骤3，根据步骤2的判断结果调整断路器的状态。
优选地，步骤2，利用第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第一频率信号和第三频率信号判断是否允许合环，具体方法是：
计算第三电压信号和第二电压信号之间的电压幅值；
计算第三电压信号和第二电压信号之间的电压相位差；
计算第三频率信号和第一频率信号之间的频率差；
根据电压幅值、电压相位差和频率差判断是否允许合环。
优选地，根据电压幅值、电压相位差和频率差判断是否允许合环，具体方法是：
当电压幅值、电压相位差和频率差均满足条件时，则判断允许合环。
优选地，电压幅值、电压相位差和频率差均满足条件的具体方法是：
电压幅值小于预设的电压幅值；
电压相位差小于预设的电压相位差；
频率差小于预设阈值。
一种基于所述的控制方法的移相器合环热倒控制系统，包括第一电源、第二电源，第一断路器、第一避雷器、移相器、第二断路器、第三断路器、数据采集单元和控制器，其中，电压相位超前侧的第一电源线路经过第一断路器后接入移相变压器超前侧；
移相变压器滞后侧经过第二断路器连接电压相位滞后侧的第二电源线路；
所述电压相位超前侧的第一电源线路经过第三断路器后连接电压相位滞后侧的第二电源线路；
所述数据采集单元用于采集线路的电压信号和频率信号，并将采集到的电压信号和频率信号传输至控制系统；
所述控制系统用于将接收到的电压信号和频率信号分别与预设阈值进行对比，根据对比结果判断是否合环；同时，根据判断结果对断路器进行控制。
优选地，所述数据采集单元包括第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器，其中，所述第一电压互感器布置在第一电源和第一断路器之间；所述第二电压互感器布置在移相变压器滞后侧和第二断路器之间；所述第三电压互感器布置在第二断路器和第二电源之间。
优选地，所述第一断路器和移相变压器超前侧之间还设置有第一避雷器。
优选地，所述移相变压器滞后侧和第二断路器之间设置有第二避雷器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种移相器合环热倒控制方法，通过实时监测移相器两侧的电压幅值、电压相位差和频率差，将监测得到的电压幅值、电压相位差和频率差分别与门槛值比较后判断是否允许合环，减少人工计算的工作量，并能实时指示是否允许合环；进而能够实现合环热倒，减少了运维人员现场手动操作合解环问题，降低人为误操作对变电站运行带来的危害；本发明的合环热倒控制方法，能够提高供电质量，保证相关变电站及线路的安全稳定运行；同时，减少停电时间，减少用户投诉，增加供电量，增加经济效益。
进一步的，所述移相器两侧的避雷器，可以限制线路雷电过电压和断路器的操作过电压，从而保护移相器的设备安全。
附图说明
图1为移相器合环热倒控制系统原理图；
图2为移相器合环指示控制逻辑示意图；
图3为移相器合环热倒方法流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
目前部分地区电网存在有220kV、110kV、35kV和10kV线路4个电压等级高压线路，变电站的主变压器变比会有220/110/35(联结标号Y/Y/Δ)，110/35/10(Y/Y/Δ)，35/10(Y/Δ)等几种，因此在输配电过程不可避免的会出现相邻线路存在角度差，现在重要负荷越来越多，要求供电可靠性也越来越高，即使某一条线路检修也不允许负荷停电，为了提高供电可靠性，需要解决存在相位差的相邻线路合环运行问题。但是目前还没有相应的移相器合环热倒系统与方法。
参见图1～图3，图1示出了本发明实施例提供的移相器合环热倒控制系统原理图；图2示出了本发明实施例提供的移相器合环指示控制逻辑示意图；图3为移相器合环热倒方法流程图；
具体的，如图1所示，本发明在原有仅能实现单侧停电后合环的基础上，即第一电源S1、第二电源S2，第一断路器QF，调度系统3，提供了一种移相器合环热倒控制系统，包括：移相器1、第一电压互感器PT1、第二电压互感器PT2、第三电压互感器PT3、第二断路器QF、第三断路器QF、第一避雷器FV、第二避雷器FV、控制系统2和显示设备4，其中：
电压相位超前侧的第一电源S1线路经过第一电压互感器PT1、第一断路器QF和第一避雷器FV1后接入移相变压器超前侧。
移相变压器滞后侧经过第二避雷器FV2、第二电压互感器PT2、第二断路器QF和第三电压互感器PT3连接电压相位滞后侧的第二电源S2线路。
所述电压相位超前侧的第一电源S1线路经过第三断路器QF后连接电压相位滞后侧的第二电源S2线路。
所述第一电压互感器PT1、第二电压互感器PT2和第三电压互感器PT3用于采集线路的电压信号和频率信号，并将采集到的电压信号和频率信号传输至控制系统。
第一断路器QF、第二断路器QF和第三断路器QF用于获取移相器通电状态信号和电流信号，并将获取得到的移相器通电状态信号和电流信号传输至控制系统。
向控制系统提供断路器状态信号和电流信号，并能够在接收到控制系统发送的信号后正确调整断路器状态，控制系统接收调度系统的指令，并向调度系统反馈相应的信号。
控制系统根据采集到的信号和指令，通过内部运算和逻辑判断，控制断路器的状态，且能够通过显示设备显示相关信息。
本发明提供的一种移相器合环热倒控制方法，具体的，如图2所示，包括以下步骤：
步骤1，分别获取电压相位超前侧的第一电源S1线路的第一电压信号和第一频率信号、电压相位滞后侧的第二电源S2线路的第二电压信号和第二频率信号，以及电压相位超前侧的第一电源S1经过移相变压器后线路的第三电压信号和第三频率信号；
步骤2，计算第二电压信号和第三电压信号之间的电压幅值差；将得到的电压幅值与预设的电压幅值差进行比较，进而判断是否允许合环；
步骤3，计算第三电压信号和第二电压信号之间的电压相位差，并将得到的电压相位差与预设的电压相位差进行比较，根据比较结果判断是否允许合环；
步骤4，计算第三频率信号和第一频率信号之间的频率差，并将该频率差与预设的阈值进行比较，根据比较结果判断是否允许合环；
步骤5，根据步骤2至步骤4的判断结果，最终确定是否合环；
步骤6，根据步骤5的判断结果调整断路器的状态。
具体地，步骤2中，将得到的电压幅值与预设的电压幅值差进行比较，进而判断是否允许合环，具体方法是：
当电压幅值小于预设的电压幅值时，则进行合环；反之，不进行合环。
步骤3中，将得到的电压相位差与预设的电压相位差进行比较，根据比较结果判断是否允许合环，具体方法是：
当得到的电压相位差小于预设的电压相位差时，则进行合环；反之，不进行合环。
步骤4中，将该频率差与预设阈值进行比较，根据比较结果判断是否允许合环，具体方法是：
当得到的频率差小于预设阈值时，则进行合环；反之，不进行合环。
步骤6中，根据步骤3至步骤5的判断结果，最终确定是否合环，具体方法是：
当步骤3、步骤4和步骤5的判断结果均为合环时，则确定最终为合环。
控制系统将采集到的信号反馈给调度系统，并把相关信息通过显示系统显示出来，并接收来自调度系统的指令，控制系统根据采集到的信号和指令，通过内部运算和逻辑判断，如果不允许合环则继续回到控制系统采样环节；如果允许合环，则判断控制系统参数设置为远方或就地，如果为就地，则操作人员根据显示系统显示是否允许合环进行相应操作，如果为远方，则允许合环反馈到调度系统，由调度人员根据实际情况下达合环指令，合环指令到达控制系统后，控制系统根据设定好的操作流程控制1QF、2QF、3QF的断路器进行合环操作。
本发明的工作原理：
移相器合环热倒系统是通过控制系统采集PT1、PT2、PT3线电压信号，1QF、2QF、3QF断路器状态信号和电流信号，控制系统根据采集到的信号和指令，通过内部运算和逻辑判断，能够发送的信号调整断路器状态，控制系统接收调度系统的指令，并向调度系统反馈相应的信号，且能够通过显示设备显示相关信息，根据控制系统设置项，远方/就地，实现远方调度系统操作控制系统实现远方或现场人工操作三个断路器1QF、2QF、3QF，投切移相器，使存在相角差的电源S1和电源S2互为备用，实现合环热导。
本发明的工作过程：
(1)在不需要合环热倒，移相器处于热备用状态，第一断路器1QF合闸、第二断路器2QF分闸、第三断路器3QF分闸；
(2)第一电源S1、第二电源S2均带电情况下，在不需要合环热倒，移相器处于热备用状态，第一断路器1QF合闸、第二断路器2QF合闸、第三断路器3QF分闸；
由运行方式(1)转换为运行方式(2)，直接合闸第二断路器2QF，最后断开第一电源S1或第二电源S2其中一侧，从而实现移相器合环热倒。
由运行方式(2)转换为运行方式(1)，先让第一电源S1、第二电源S2均上电，分闸第二断路器2QF，保持第三断路器3QF分闸，保持第一断路器1QF合闸，从而实现移相器热备用。
在特殊情况下：
(1)第一电源S1、第二电源S2均带电情况下，检修移相器时，分闸第一断路器1QF，分闸第二断路器2QF，分闸第三断路器3QF；
(2)第一电源S1、第二电源S2一侧带电情况下，检修移相器时，分闸第一断路器1QF，分闸第二断路器2QF，合闸第三断路器3QF，从而实现电源的倒闸操作；
倒闸操作过程中第一断路器1QF、第二断路器2QF、第三断路器3QF不能同时处于合闸状态。
本领域技术人员在考虑说明书及发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种移相器合环热倒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，分别获取电压相位超前侧的第一电源S1线路的第一电压信号和第一频率信号、电压相位滞后侧的第二电源S2线路的第二电压信号和第二频率信号，以及电压相位超前侧的第一电源S1经过移相变压器后线路的第三电压信号和第三频率信号；
步骤2，利用第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第一频率信号和第三频率信号判断是否允许合环；
步骤3，根据步骤2的判断结果调整断路器的状态。
2.根据权利要求1所述的一种移相器合环热倒控制方法，其特征在于，步骤2，利用第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号、第一频率信号和第三频率信号判断是否允许合环，具体方法是：
计算第三电压信号和第二电压信号之间的电压幅值；
计算第三电压信号和第二电压信号之间的电压相位差；
计算第三频率信号和第一频率信号之间的频率差；
根据电压幅值、电压相位差和频率差判断是否允许合环。
3.根据权利要求2所述的一种移相器合环热倒控制方法，其特征在于，根据电压幅值、电压相位差和频率差判断是否允许合环，具体方法是：
当电压幅值、电压相位差和频率差均满足条件时，则判断允许合环。
4.根据权利要求3所述的一种移相器合环热倒控制方法，其特征在于，电压幅值、电压相位差和频率差均满足条件的具体方法是：
电压幅值小于预设的电压幅值；
电压相位差小于预设的电压相位差；
频率差小于预设阈值。
5.一种基于权利要求1-4中任一项所述的控制方法的移相器合环热倒控制系统，其特征在于，包括第一电源、第二电源，第一断路器、第一避雷器、移相器、第二断路器、第三断路器、数据采集单元和控制器，其中，电压相位超前侧的第一电源线路经过第一断路器后接入移相变压器超前侧；
移相变压器滞后侧经过第二断路器连接电压相位滞后侧的第二电源线路；
所述电压相位超前侧的第一电源线路经过第三断路器后连接电压相位滞后侧的第二电源线路；
所述数据采集单元用于采集线路的电压信号和频率信号，并将采集到的电压信号和频率信号传输至控制系统；
所述控制系统用于将接收到的电压信号和频率信号分别与预设阈值进行对比，根据对比结果判断是否合环；同时，根据判断结果对断路器进行控制。
6.根据权利要求5所述的一种移相器合环热倒控制系统，其特征在于，所述数据采集单元包括第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器，其中，所述第一电压互感器布置在第一电源和第一断路器之间；所述第二电压互感器布置在移相变压器滞后侧和第二断路器之间；所述第三电压互感器布置在第二断路器和第二电源之间。
7.根据权利要求5所述的一种移相器合环热倒控制系统，其特征在于，所述第一断路器和移相变压器超前侧之间还设置有第一避雷器。
8.根据权利要求5所述的一种移相器合环热倒控制系统，其特征在于，所述移相变压器滞后侧和第二断路器之间设置有第二避雷器。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220114

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