一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法与流程

1.本发明涉及一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法，属于电气设备及电气工程技术领域。


背景技术：

2.随着电网的发展，要求110千伏终端变电站的供电可靠性、灵活性提升，其110千伏系统由内桥(或扩大内桥)发展为单母线分段接线，即单段母线有2回或以上出线，其中2回作为电源环入环出(环入环出即1回电源流入本变电站母线，另1回出线作为下一座变电站的供电电源)，导致原来的备用电源投入装置的动作逻辑越来越复杂，且容易出线多种动作逻辑并存，需设定优先顺序。
3.例如，如图1所示，某110千伏终端变电站的110kv系统采用单母线分段接线，每段母线带两回电源线路(原则上要求单段母线仅由1回电源供电)。
4.目前常用的动作逻辑，包括装置无压联切跳闸动作逻辑和装置备自投动作逻辑，具体如下：
5.1、装置无压跳动作逻辑
[0006]ⅰ母装置无压跳方式说明：
[0007]
无压跳动作条件：110kv母线pt无电压且该母线110kv主供进线开关无电流，延时跳开主供开关。
[0008]
无压跳方式1：“无压跳方式1”充电完成后，若ⅰ母无电压，且电源1无电流，则经延时跳1dl及失压母线联切出口。
[0009]
无压跳方式2：“无压跳方式2”充电完成后，若ⅰ母无电压，且电源2无电流，则经延时跳2dl及失压母线联切出口。
[0010]ⅱ母装置无压跳方式说明：
[0011]ⅱ母装置的无压跳方式类同ⅰ母装置的无压跳方式。
[0012]
2、装置备自投动作逻辑
[0013]ⅰ母装置自投方式说明：
[0014]
自投方式1(2)：若1dl(2dl)在跳位，ⅰ母无电压(可经控制字投退，即可以额外设置是否需要判别该条件)，则经延时合2dl(1dl)。
[0015]
自投方式3(4)：若1dl(2dl)在跳位，ⅰ母无电压(可经控制字投退)，ⅱ母有电压(可经控制字投退)，则经延时合5dl。
[0016]
自投方式5：若1dl在跳位：
[0017]
1)当“自投方式1”启动发出合闸命令后，经延时：若“自投方式1”动作成功(2dl在合位且ⅰ母有压)，则“自投方式5”放电；若“自投方式1”动作不成功(ⅰ母无压)，则在一定延时后跳1dl，确认1dl、2dl均在跳位后，且ⅱ母有压(可经控制字投退)，则延时合5dl。
[0018]
2)当“自投方式1”未启动(含未充电)，ⅰ母无压(可经控制字投退)，ⅱ母有压(可经控制字投退)，确认1dl在跳位后，延时合5dl。
[0019]
自投方式6：若2dl在跳位：
[0020]
1)当“自投方式2”启动发出合闸命令后，经延时：若“自投方式2”动作成功(1dl在合位且ⅰ母有压)，则“自投方式6”放电；若“自投方式2”动作不成功(ⅰ母无压)，则在一定延时后跳2dl，确认1dl、2dl均在跳位后，且ⅱ母有压(可经控制字投退)，则延时合5dl。
[0021]
2)当“自投方式2”未启动(含未充电)，ⅰ母无压(可经控制字投退)，ⅱ母有压(可经控制字投退)，确认2dl在跳位后，延时合5dl。
[0022]ⅱ母装置自投方式说明：
[0023]ⅱ母装置的3dl、4dl的自投方式类同ⅰ母装置的自投方式。
[0024]
显然，备用电源自动投入装置是依据该变电站自身的110kv系统进行逻辑判断，且自投方式5、自投方式6(线路备自投方式)均可能面临一次动作不成，再次启动一次分段备自投方式，延长了变电站失电时间，不符合电力用户的需求。另外，四回出线均定义为电源，实际运行中，电源与馈供经常相互转换，不符合实际需求。


技术实现要素：

[0025]
本发明提供了一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法，其目的为解决以下技术问题：
[0026]
1、现有技术无法发挥链式供电的优越性：
[0027]
对于目前常用“两端供电、两线三(两)站”双链结构的供电网架情况下，三座110千伏终端变电站均配置1台常规备用电源自动投入装置，一旦外部线路故障后，每台备用电源自动投入装置均按照本变电站的状态来执行预先设定的线路备投或分段备投的动作逻辑，部分变电站变成“一线两变”供电方式，无法发挥链式供电的优点，供电网络相对混乱。而采用链式备用电源自动投入系统，即隔离故障后，自动合开环点，实现供电重络构，由链式供电方式调整为两侧单端放射供电方式。一旦线路故障处理后，经过短暂两端电源并列后，遥控解开开环点，恢复原有供电模式。显然，单装置仅依据本站状态选择合适的动作逻辑，不能从区域性供电网络结构优化，无法有效体现链式供电可靠性等优点。
[0028]
2、解决全站“无流”的技术问题：
[0029]
由于变电站有大量新能源接入，部分变电站已经出现新能源发电与负荷基本平衡，导致110千伏进线“无流”(无流即进线电流小于5％的额定电流，电流互感器无法准确判断是否有流)，原备自投动作逻辑中的有流闭锁不能有效判定。本发明不再采集各线路电流作为闭锁条件，而是采用断路器位置与对应母线电压相互校核(例如，连接某段母线所有断路器打开，则该母线应无压；断路器线路侧有压，而母线侧无压，则该断路器应处于分位)，实现备用电源投入装置组的动作逻辑简洁、可靠及协调控制。
[0030]
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
[0031]
一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法，备用电源投入系统链式动作逻辑适用任一正常链式运行方式下，优先利用对端备用供电电源自动投入，补救线路故障引起主供电源失电；
[0032]
(1)备用电源自动投入系统链式动作逻辑：
[0033]
1)链式充电条件
[0034]
链路l1备自投充电条件：a1-1、a2-1均为合位，合后继电器合后，与断路器位置一
致；b1-1和b1-2、b2-1和b2-2、b3-1和b3-2等6台断路器当且仅当1台为分位，合位则合后继电器合后、分位则合后继电器分后，与断路器位置一致；
[0035]
链路l2备自投充电条件：a1-2、a2-2均为合位，合后继电器合后，与断路器位置一致；b1-3和b1-4、b2-3和b2-4、b3-3和b3-4等6台断路器当且仅当1台为分位，合位则合后继电器合后、分位则合后继电器分后，与断路器位置一致；
[0036]
2)链式动作逻辑-链路l1备自投动作逻辑
[0037]
链路l1备自投动作条件：
①
链路l1中4条线路任一永久故障并有效隔离；
②
链路l1的a1-1、b1-1、b1-2、b2-1、b2-2、b3-1、b3-2、a2-1的8台断路器，从中去除1台开断点断路器之后的7台合闸状态的断路器任一偷跳；以上条件
①
、
②
满足任意一条，链路l1备自投动作；
[0038]
链路l1备自投启动逻辑：
[0039]
①
链路l1备自投充电；
②
l1中4条线路任一永久故障；或无任何线路、母线保护动作信号；
③
当开断点不是故障线路一侧时，故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当开断点恰为故障线路一侧，故障线路另一侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当线路无故障时，某一断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；
④
线路故障点至开断点之间110千伏母线均失压；或偷跳点至开断点之间110千伏母线均失压；
⑤
线路故障点至开断点之外110千伏母线均有压；或偷跳点至开断点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则链路l1备自投动作；
[0040]
链路l1备自投动作逻辑为：
[0041]
①
先跳闸出口故障线路两侧断路器并校核分位；或先跳闸出口偷跳断路器并校核分位；
[0042]
②
延时合开断点断路器，校核l1链路各母线有压。
[0043]
3)链式动作逻辑-链路l2备自投动作逻辑
[0044]
链路l2备自投动作条件：
①
链路l2中4条线路任一永久故障并有效隔离；
②
7台合闸状态的断路器任一偷跳；以上
①
、
②
条件满足任意一条，链路l2备自投动作；
[0045]
链路l2备自投具体启动逻辑：
[0046]
①
链路l2备自投充电；
②
l2中4条线路任一永久故障；或无任何线路、母线保护动作信号；
③
当开断点不是故障线路一侧时，故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当开断点恰为故障线路一侧，故障线路另一侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当线路无故障时，某一断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；
④
线路故障点至开断点之间110千伏母线均失压；或偷跳点至开断点之间110千伏母线均失压；
⑤
线路故障点至开断点之外110千伏母线均有压；或偷跳点至开断点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则链路l2备自投动作；
[0047]
链路l2备自投动作逻辑为：
[0048]
①
先跳闸出口故障线路两侧断路器并校核分位；或先跳闸出口偷跳断路器并校核分位；
[0049]
②
延时合开断点断路器，校核l2链路各母线有压。
[0050]
4)链式闭锁条件
[0051]
链路l1备自投闭锁条件：
①
链路l1中线路故障点至开断点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l1中线路故障点至开断点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护
动作信号；满足上述任一条件，链路l1备自投不启动；
[0052]
链路l2备自投闭锁条件：
①
链路l2中线路故障点至开断点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l2中线路故障点至开断点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号；满足上述任一条件，链路l2备自投不启动。
[0053]
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
[0054]
前述一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法，还包括：备用电源自动投入系统分段动作逻辑，备用电源投入系统分段动作逻辑适用于非正常链式供电回路其他线路再次故障，对失压母线只能采用分段备自投方式，站内有源母线自动投入，补救线路故障引起主供失电母线；
[0055]
1)分段充电条件
[0056]
分段备自投适用状态：
①
链路l1中任一线路故障且未修复，故障线路两侧断路器分位、其余断路器均合位，即链路l1备自投动作后状态。
②
链路l2中任一线路故障且未修复，故障线路两侧断路器分位、其余断路器均合位，即链路l2备自投动作后状态；
[0057]
根据以上两种状态，分别对应两种分段备自投方式，分别为：
[0058]
①
分段备自投方式一充电条件：链路l1备自投动作后状态；链路l1、l2各母线有压，满足以上两条件，则充电；
[0059]
②
分段备自投方式二充电条件：链路l2备自投动作后状态；链路l1、l2各母线有压，满足以上两条件，则充电；
[0060]
2)分段备自投方式一动作逻辑：
[0061]
分段备自投方式一启动条件：
[0062]
①
分段备自投方式一充电；
②
链路l1中除去已发生第1条故障且未修复的线路，剩余正常运行的3条线路中再次发生永久故障，相应备自投装置采集到该第2条线路故障两侧保护装置的动作信号；
③
链路l1第2条故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器合后；
④
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线均失压；
⑤
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则分段备自投方式一动作；
[0063]
分段备自投方式一动作逻辑为：
[0064]
①
先跳闸出口链路l1第2条线路故障点至第1条线路故障点之间110千伏母线的所有断路器并校核分位；
②
延时合闸出口链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的分段断路器，校核l1链路各母线有压。
[0065]
3)分段备自投方式二动作逻辑
[0066]
分段备自投方式二启动条件为：
[0067]
①
分段备自投方式二充电；
②
链路l2中除去已发生第1条故障且未修复的线路，剩余正常运行的3条线路中再次发生永久故障，相应备自投装置采集到该第2条线路故障两侧保护装置的动作信号；
③
链路l2第2条故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器合后；
④
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线均失压；
⑤
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则分段备自投方式二动作；
[0068]
分段备自投方式二动作逻辑为：
[0069]
①
先跳闸出口链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的所有断路器并校核分位；
②
延时合闸出口链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的分段断路器，校核l2链路各母线有压；
[0070]
4)分段闭锁条件
[0071]
分段备自投方式一闭锁条件：
①
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号；满足上述任一条件，分段备自投方式一闭锁；
[0072]
分段备自投方式二闭锁条件：
①
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号；满足上述任一条件，分段备自投方式二闭锁。
[0073]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的备用电源投入系统链式动作逻辑适用任一正常链式运行方式下，优先利用对端备用供电电源自动投入，补救线路故障引起主供电源失电。本发明的备用电源自动投入系统分段动作逻辑，适用于非正常链式供电回路其他线路再次故障，对失压母线只能采用分段备自投方式，站内有源母线自动投入，补救线路故障引起主供失电母线。本发明通过网络方式将5台备自投装置组成系统，从整体供电网络角度优化启动、动作、闭锁逻辑，不再采集各线路电流作为闭锁条件，采用断路器位置与母线电压相互校核，实现备用电源投入装置组的动作逻辑简洁、可靠及协调控制。
附图说明
[0074]
图1是110千伏终端变电站的110kv系统采用单母线分段接线图；
[0075]
图2是“两线三站”双链供电网络简图；
[0076]
图3是“两线三站”双链供电系统接线图；
[0077]
图4是双链正常运行方式一的断路器位置状态图；
[0078]
图5是双链正常运行方式二的断路器位置状态图；
[0079]
图6是链式备用电源自动投入系统结构图；
[0080]
图7是永久故障保护动作前正常双链供电网络结构图；
[0081]
图8是备自投启动前线路l2-1故障时双链供电网络结构图；
[0082]
图9是备自投出口后线路l2-1故障时双链供电网络结构图。
具体实施方式
[0083]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0084]
1、现有的“两端供电、两线三站”双链供电网络结构定义
[0085]
(1)电源侧：“两端供电”，a级(220千伏变电站)2座(变电站编号a1、a2)，单站2回110千伏出线(2台出线断路器编号1、2)，共4回出线；
[0086]
(2)负荷侧：“三站”，b级(110千伏变电站)3座(变电站编号b1、b2、b3)，单站4回110千伏出线(环进环出，电源与馈供可以相互转化)，ⅰ段母线(简称“1m”，下同)的2回出线断路器编号1、2，ⅱ段母线(简称“2m”，下同)的2回出线断路器编号3、4，分段断路器编号5；如果有其他110千伏出线，均定义为馈供(即单段母线至多2回电源)。所述馈供即馈线供电(非联络线、非有源线路)。
[0087]“两端供电、两线三站”双链供电网络结构示意图见图2、图3。
[0088]
(3)链路：“两线”是指l1和l2两条链路。
[0089]
l1，由4条线路(l1-1、l1-2、l1-3、l1-4)及两端共8台断路器构成；l1-1指a1-1至b1-1线路，l1-2指b1-2至b2-1线路，l1-3指b2-2至b3-1线路，l1-4指b3-2至a2-1线路。
[0090]
l2，由4条线路(l2-1、l2-2、l2-3、l2-4)及两端共8台断路器构成；l2-1指a1-2至b1-3线路，l2-2指b1-4至b2-3线路，l2-3指b2-4至b3-3线路，l2-4指b3-4至a2-2线路。
[0091]
2、运行方式分析
[0092]
(1)正常双链运行方式原则
[0093]
1)110千伏系统原则上不考虑(禁止)电磁环网结构供电。
[0094]
2)a级站(220千伏变电站)110千伏出线负荷优先考虑平衡。
[0095]
3)b级站(110千伏变电站)正常两路110千伏工作电源(一路电源供一段母线)；“一线两变”运行方式(即母线并列运行)仅作为特殊过渡运行方式(一般第1条线路故障，未及时修复,再次发生第2条线路时)。
[0096]
4)双链8条110千伏线路均完善配置光纤差动保护(110千伏变电站考虑重合闸)；
[0097]
5)变电站a1、a2、b1、b2、b3均完善配置110千伏母线保护。
[0098]
(2)双链正常运行方式
[0099]
单链路供电方式：两端供电、中间任一点开断，具体链路1、2如下：
[0100]
链路l1：a1-1、a2-1均为合位；b1-1和b1-2、b2-1和b2-2、b3-1和b3-2等6台断路器当且仅当1台为分位(即环网开断点)。
[0101]
链路l2：a1-2、a2-2均为合位；b1-3和b1-4、b2-3和b2-4、b3-3和b3-4等6台断路器当且仅当1台为分位(即环网开断点)。
[0102]
1)典型运行方式一
[0103]
链路l1：a1-1、a2-1均为合位；b1-1和b1-2、b2-1、b3-1和b3-2等5台断路器合位，b2-2分位(即环网开断点)；或者a1-1、a2-1均为合位；b1-1和b1-2、b2-2、b3-1和b3-2等5台断路器合位，b2-1分位(即环网开断点)。即b2-1与b2-2，一合一分。
[0104]
链路l2：a1-2、a2-2均为合位；b1-3和b1-4、b2-3、b3-3和b3-4等5台断路器合位，b2-4为分位(即环网开断点)；或者a1-2、a2-2均为合位；b1-3和b1-4、b2-4、b3-3和b3-4等5台断路器合位，b2-3为分位(即环网开断点)。即b2-3与b2-4，一合一分。
[0105]
注：b2-1和b2-2、b2-3和b2-4，1合1分或1分1合任意组合。即b1、b3站两段母线(1m、2m)均2回出线,1回电源、1回馈线；b2站两段母线(1m、2m)均2回出线,1回电源、1回备用。如图4所示。
[0106]
2)典型运行方式二
[0107]
链路l1：a1-1、a2-1均为合位；b1-2(b1-1)、b2-1和b2-2、b3-1和b3-2等5台断路器合位，b1-1(b1-2)分位(即环网开断点)。
[0108]
链路l2：a1-2、a2-2均为合位；b1-3和b1-4、b2-3和b2-4、b3-3(b3-4)等5台断路器合位，b3-4(b3-3)为分位(即环网开断点)。
[0109]
注：b1-1和b1-2、b3-3和b3-4，1合1分或1分1合任意组合。即b2站1m、b2站2m、b1站2m、b3站1m均2回出线,1回电源、1回馈线；b1站1m、b3站2m母线均2回出线,1回电源、1回备用。如图5所示。
[0110]
3、双链结构的备用电源自动投入控制系统
[0111]
(2)系统构成及功能概述
[0112]
1)系统架构
[0113]
两端220千伏变电站及三座110千伏终端变电站均配置1台备用电源投入装置，通过专用光纤通信方式将5台备自投装置点对点组成系统，系统结构图如图6所示。专用通道光口的具体参数见下表1。备自投装置的数据通信采用专用光纤通信方式，即以2mbps速率采用专用光纤芯双向传输，将其中任意1台(例如b2站的备自投装置)指定为主机，其他4台均为从机。
[0114]
表1备自投装置专用通道光口参数表
[0115][0116]
2)功能描述
[0117]
①
从机
[0118]
负责采集本站的基本数据与逻辑信息并向主机发送；负责接受主机的指令并执行逻辑动作出口。
[0119]
从机主要采集的基本数据：本站110千伏1m、2m的三相电压，并进行母线电压有压或无压的逻辑判断，形成1m、2m有压或无压的逻辑信息。逻辑信息包括：110千伏1m的1号、2号断路器双位置信号及对应线路保护动作信号，110千伏2m的3号、4号断路器双位置信号及的对应线路保护动作信号、110千伏分段断路器双位置信号及充电保护动作信号，110千伏母线保护动作信号。执行逻辑动作出口：本站110千伏两段的1号～4号、分段断路器的分闸与合闸。
[0120]
②
主机
[0121]
负责采集本站的基本数据与逻辑信息与逻辑动作出口；负责接受从机(其他4站)的基本数据与逻辑信息；负责整体双链结构的备用电源自动投入动作逻辑判断，以及向从机下达动作指令；校核指令执行效果。
[0122]
除了完成在本站的基本数据与逻辑信息(该功能与从机功能一致)外，主机应从整体供电网络角度优化链式备用电源投入系统的动作逻辑，实现备用电源投入装置组的充电条件、动作逻辑、闭锁条件简洁、可靠。
[0123]
3)主从机控制字：
[0124]
控制字：相当于软件中的全局可设定变量；主从机控制字用于设定装置的工作状态：系统方式，主机；系统方式，从机；单机方式。其中单机方式，即自采本站状态、自我判别运行动作逻辑，如原备自投装置工作模式。
[0125]
主从机控制字设置如下(两位二进制数)：
[0126]
①
11，系统方式，主机；
[0127]
②
00，系统方式，从机；
[0128]
③
01或10，单机方式(不参与系统协调控制)。
[0129]
变电站编号(字母+一位十进制数)：
[0130]
①
a1、a2，两端电源供给变电站；
[0131]
②
b1、b2、b3，中间受电端变电站。
[0132]
(3)备用电源自动投入系统链式动作逻辑：
[0133]
备用电源投入系统链式动作逻辑适用任一正常链式运行方式下，优先利用对端备用供电电源(简称“备供”)自动投入，补救线路故障引起主供电源(简称“主供”)失电。
[0134]
5)链式充电条件
[0135]
链路l1备自投充电条件：a1-1、a2-1均为合位(合后继电器合后，与断路器位置一致)；b1-1和b1-2、b2-1和b2-2、b3-1和b3-2等6台断路器当且仅当1台为分位(合位则合后继电器合后、分位则合后继电器分后，与断路器位置一致)。
[0136]
合后继电器，其意义用来判断该开关是人为操作合上。
[0137]
合后：指合后位置；分后：指分后位置。
[0138]
以运行方式一为例，即当且仅当b2-1或b2-2分位，其余均合位。
[0139]
以运行方式二为例，即当且仅当b1-1或b1-2或b3-1和b3-2分位，其余均合位。
[0140]
链路l2备自投充电条件：a1-2、a2-2均为合位(合后继电器合后，与断路器位置一致)；b1-3和b1-4、b2-3和b2-4、b3-3和b3-4等6台断路器当且仅当1台为分位(合位则合后继电器合后、分位则合后继电器分后，与断路器位置一致)。
[0141]
以运行方式一为例，即当且仅当b2-3或b2-4分位，其余均合位。
[0142]
以运行方式二为例，即当且仅当b1-3或b1-4或b3-3或b3-4分位，其余均合位。
[0143]
6)链式动作逻辑-链路l1备自投动作逻辑
[0144]
链路l1备自投动作条件：
①
链路l1中4条线路(包括l1-1、l1-2、l1-3、l1-4)任一永久故障并有效隔离；
②
链路l1的a1-1、b1-1、b1-2、b2-1、b2-2、b3-1、b3-2、a2-1的8台断路器，从中去除1台开断点断路器(具体断路器，由运行确定，可以是8台中任1台)之后的7台合闸状态的断路器任一偷跳。以上条件
①
、
②
满足任意一条，链路l1备自投动作。
[0145]
偷跳：断路器偷跳，是指断路器在没有操作、没有继电保护及安全自动装置动作的情况下跳闸。
[0146]
链路l1备自投启动逻辑：
[0147]
①
链路l1备自投充电；
②
l1中4条线路(l1-1、l1-2、l1-3、l1-4)任一永久故障(备自投装置接受线路保护装置发保护动作信号)；或无任何线路、母线保护动作信号；
③
当开断点不是故障线路一侧时，故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当开断点恰为故障线路一侧，故障线路另一侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后
位置；当线路无故障时，某一断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置(发生偷跳)；
④
线路故障点至开断点之间110千伏母线均失压；或偷跳点至开断点之间110千伏母线均失压；
⑤
线路故障点至开断点之外110千伏母线均有压；或偷跳点至开断点之外110千伏母线均有压。全部满足上述5项条件，则链路l1备自投动作。
[0148]
链路l1备自投动作逻辑为：
[0149]
②
先跳闸出口故障线路两侧断路器并校核分位；或先跳闸出口偷跳断路器并校核分位；
[0150]
②
延时合开断点断路器，校核l1链路各母线有压。
[0151]
7)链式动作逻辑-链路l2备自投动作逻辑
[0152]
链路l2备自投动作条件：
①
链路l2中4条线路(l2-1～4)任一永久故障并有效隔离；
②
7台合闸状态的断路器任一偷跳。以上
①
、
②
条件满足任意一条，链路l2备自投动作。
[0153]
链路l2备自投具体启动逻辑：
[0154]
①
链路l2备自投充电；
②
l2中4条线路(l2-1～4)任一永久故障(备自投装置接受线路保护装置发保护动作信号)；或无任何线路、母线保护动作信号；
③
当开断点不是故障线路一侧时，故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当开断点恰为故障线路一侧，故障线路另一侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当线路无故障时，某一断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置(发生偷跳)；
④
线路故障点至开断点之间110千伏母线均失压；或偷跳点至开断点之间110千伏母线均失压；
⑤
线路故障点至开断点之外110千伏母线均有压；或偷跳点至开断点之外110千伏母线均有压。全部满足上述5项条件，则链路l2备自投动作。
[0155]
链路l2备自投动作逻辑为：
[0156]
②
先跳闸出口故障线路两侧断路器并校核分位；或先跳闸出口偷跳断路器并校核分位；
[0157]
②
延时合开断点断路器，校核l2链路各母线有压。
[0158]
8)链式闭锁条件
[0159]
链路l1备自投闭锁条件：
①
链路l1中线路故障点至开断点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l1中线路故障点至开断点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号。满足上述任一条件，链路l1备自投不启动。
[0160]
链路l2备自投闭锁条件：
①
链路l2中线路故障点至开断点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l2中线路故障点至开断点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号。满足上述任一条件，链路l2备自投不启动。
[0161]
9)链式备用电源自动投入系统使用范围
[0162]
双链结构的供电网架情况下，任一链路的第1次线路永久故障，采用链式备用电源自动投入系统，即隔离故障后，自动合开环点，实现供电重络构，故障链路的供电方式由链式供电方式调整为两侧单端放射供电方式。
[0163]
6)案例分析
[0164]
以运行方式一下任一条线路永久故障，以l2-1为例，永久故障保护动作前；保护动作后、备自投动作前；备自投出口后供电网络结构示意见图7、图8、图9。
[0165]
如图7所示状态下，链路l1备自投充电、链路l2备自投充电。
[0166]
如图8所示状态下，链路l2备自投启动逻辑满足：
①
链路l2备自投充电；
②
链路l2中l2-1永久故障(a1和b1备自投装置接受线路保护装置发保护动作信号)；
③
l2-1故障线路两侧断路器(a1-2、b1-3)由合位转分位(合后继电器合后)；
④
线路故障点至开断点之间110千伏母线(b1-2m)失压；
⑤
线路故障点至开断点之外110千伏母线(a1-2m、b2-2m、b3-2m、a2-2m)均有压。
[0167]
如图9所示状态下，链路l1备自投动作逻辑：
①
跳闸出口故障线路l2-1两侧断路器(a1-2、b1-3)并校核分位(合后继电器合后，与断路器位置不对应)；
②
合开断点断路器(b2-3)，校核l1链路各母线(a1-2m、b1-2m、b2-2m、b3-2m、a2-2m)有压。
[0168]
(3)备用电源自动投入系统分段动作逻辑
[0169]
备用电源投入系统分段动作逻辑主要适用于非正常链式(线路已发生一次故障)供电回路其他线路再次故障(链路不通，链式备自投无法启用)，对失压母线只能采用分段备自投方式，站内有源母线自动投入(合分段断路器)，补救线路故障引起主供失电母线。
[0170]
1)分段充电条件
[0171]
分段备自投适用状态：
①
链路l1中任一线路故障且未修复，故障线路两侧断路器分位、其余断路器均合位，即链路l1备自投动作后状态。
②
链路l2中任一线路故障且未修复，故障线路两侧断路器分位、其余断路器均合位，即链路l2备自投动作后状态。
[0172]
根据以上两种状态，分别对应两种分段备自投方式，具体如下：
[0173]
①
分段备自投方式一充电条件：链路l1备自投动作后状态；链路l1、l2各母线有压。满足以上两条件，充电。
[0174]
②
分段备自投方式二充电条件：链路l2备自投动作后状态；链路l1、l2各母线有压。满足以上两条件，充电。
[0175]
2)分段备自投方式一动作逻辑
[0176]
具体分段备自投方式一启动条件：
[0177]
①
分段备自投方式一充电；
②
链路l1中除去已发生第1条故障且未修复的线路，剩余正常运行的3条线路中再次发生永久故障(即第2条线路故障)，相应备自投装置采集到该第2条线路故障两侧保护装置的动作信号；
③
链路l1第2条故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器合后；
④
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线均失压；
⑤
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线均有压。全部满足上述5项条件，则分段备自投方式一动作。
[0178]
具体分段备自投方式一动作逻辑为：
[0179]
①
先跳闸出口链路l1第2条线路故障点至第1条线路故障点之间110千伏母线的所有断路器并校核分位；
②
延时合闸出口链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的分段断路器，校核l1链路各母线有压。
[0180]
3)分段备自投方式二动作逻辑
[0181]
分段备自投方式二启动条件为：
[0182]
①
分段备自投方式二充电；
②
链路l2中除去已发生第1条故障且未修复的线路，剩余正常运行的3条线路中再次发生永久故障(即第2条线路故障)，相应备自投装置采集到该第2条线路故障两侧保护装置的动作信号；
③
链路l2第2条故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器合后；
④
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线均失压；
⑤
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线均有压。全部满足上述5项条件，则分段备自投方式二动作。
[0183]
具体分段备自投方式二动作逻辑为：
[0184]
①
先跳闸出口链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的所有断路器并校核分位；
②
延时合闸出口链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的分段断路器，校核l2链路各母线有压。
[0185]
4)分段闭锁条件
[0186]
分段备自投方式一闭锁条件：
①
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号。满足上述任一条件，分段备自投方式一闭锁。
[0187]
分段备自投方式二闭锁条件：
①
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号。满足上述任一条件，分段备自投方式二闭锁。
[0188]
5)分段备用电源自动投入系统使用范围
[0189]
双链结构的供电网架情况下，在该链路已发生第1条线路永久故障且未修复的基础上，再次发生第2条线路永久故障，失电母线应采用分段备用电源自动投入。
[0190]
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法，备用电源投入系统链式动作逻辑适用任一正常链式运行方式下，优先利用对端备用供电电源自动投入，补救线路故障引起主供电源失电；其特征在于，(1)备用电源自动投入系统链式动作逻辑：1)链式充电条件链路l1备自投充电条件：a1-1、a2-1均为合位，合后继电器合后，与断路器位置一致；b1-1和b1-2、b2-1和b2-2、b3-1和b3-2等6台断路器当且仅当1台为分位，合位则合后继电器合后、分位则合后继电器分后，与断路器位置一致；链路l2备自投充电条件：a1-2、a2-2均为合位，合后继电器合后，与断路器位置一致；b1-3和b1-4、b2-3和b2-4、b3-3和b3-4等6台断路器当且仅当1台为分位，合位则合后继电器合后、分位则合后继电器分后，与断路器位置一致；2)链式动作逻辑-链路l1备自投动作逻辑链路l1备自投动作条件：
①
链路l1中4条线路任一永久故障并有效隔离；
②
链路l1的a1-1、b1-1、b1-2、b2-1、b2-2、b3-1、b3-2、a2-1的8台断路器，从中去除1台开断点断路器之后的7台合闸状态的断路器任一偷跳；以上条件
①
、
②
满足任意一条，链路l1备自投动作；链路l1备自投启动逻辑：
①
链路l1备自投充电；
②
l1中4条线路任一永久故障；或无任何线路、母线保护动作信号；
③
当开断点不是故障线路一侧时，故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当开断点恰为故障线路一侧，故障线路另一侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当线路无故障时，某一断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；
④
线路故障点至开断点之间110千伏母线均失压；或偷跳点至开断点之间110千伏母线均失压；
⑤
线路故障点至开断点之外110千伏母线均有压；或偷跳点至开断点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则链路l1备自投动作；链路l1备自投动作逻辑为：
①
先跳闸出口故障线路两侧断路器并校核分位；或先跳闸出口偷跳断路器并校核分位；
②
延时合开断点断路器，校核l1链路各母线有压；3)链式动作逻辑-链路l2备自投动作逻辑链路l2备自投动作条件：
①
链路l2中4条线路任一永久故障并有效隔离；
②
7台合闸状态的断路器任一偷跳；以上
①
、
②
条件满足任意一条，链路l2备自投动作；链路l2备自投具体启动逻辑：
①
链路l2备自投充电；
②
l2中4条线路任一永久故障；或无任何线路、母线保护动作信号；
③
当开断点不是故障线路一侧时，故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当开断点恰为故障线路一侧，故障线路另一侧断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；当线路无故障时，某一断路器由合位转分位、合后继电器保持合后位置；
④
线路故障点至开断点之间110千伏母线均失压；或偷跳点至开断点之间110千伏母线均失压；
⑤
线路故障点至开断点之外110千伏母线均有压；或偷跳点至开断点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则链路l2备自投动作；链路l2备自投动作逻辑为：
①
先跳闸出口故障线路两侧断路器并校核分位；或先跳闸出口偷跳断路器并校核分位；
②
延时合开断点断路器，校核l2链路各母线有压；4)链式闭锁条件链路l1备自投闭锁条件：
①
链路l1中线路故障点至开断点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l1中线路故障点至开断点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号；满足上述任一条件，链路l1备自投不启动；链路l2备自投闭锁条件：
①
链路l2中线路故障点至开断点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l2中线路故障点至开断点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号；满足上述任一条件，链路l2备自投不启动。2.如权利要求1所述的一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法，其特征在于，还包括：备用电源自动投入系统分段动作逻辑，备用电源投入系统分段动作逻辑适用于非正常链式供电回路其他线路再次故障，对失压母线只能采用分段备自投方式，站内有源母线自动投入，补救线路故障引起主供失电母线；1)分段充电条件分段备自投适用状态：
①
链路l1中任一线路故障且未修复，故障线路两侧断路器分位、其余断路器均合位，即链路l1备自投动作后状态。
②
链路l2中任一线路故障且未修复，故障线路两侧断路器分位、其余断路器均合位，即链路l2备自投动作后状态；根据以上两种状态，分别对应两种分段备自投方式，分别为：
①
分段备自投方式一充电条件：链路l1备自投动作后状态；链路l1、l2各母线有压，满足以上两条件，则充电；
②
分段备自投方式二充电条件：链路l2备自投动作后状态；链路l1、l2各母线有压，满足以上两条件，则充电；2)分段备自投方式一动作逻辑：分段备自投方式一启动条件：
①
分段备自投方式一充电；
②
链路l1中除去已发生第1条故障且未修复的线路，剩余正常运行的3条线路中再次发生永久故障，相应备自投装置采集到该第2条线路故障两侧保护装置的动作信号；
③
链路l1第2条故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器合后；
④
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线均失压；
⑤
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则分段备自投方式一动作；分段备自投方式一动作逻辑为：
①
先跳闸出口链路l1第2条线路故障点至第1条线路故障点之间110千伏母线的所有断路器并校核分位；
②
延时合闸出口链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的分段断路器，校核l1链路各母线有压；3)分段备自投方式二动作逻辑分段备自投方式二启动条件为：
①
分段备自投方式二充电；
②
链路l2中除去已发生第1条故障且未修复的线路，剩余正常运行的3条线路中再次发生永久故障，相应备自投装置采集到该第2条线路故障两侧保护
装置的动作信号；
③
链路l2第2条故障线路两侧断路器由合位转分位、合后继电器合后；
④
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线均失压；
⑤
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线均有压；全部满足上述5项条件，则分段备自投方式二动作；分段备自投方式二动作逻辑为：
①
先跳闸出口链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的所有断路器并校核分位；
②
延时合闸出口链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线的分段断路器，校核l2链路各母线有压；4)分段闭锁条件分段备自投方式一闭锁条件：
①
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l1第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号；满足上述任一条件，分段备自投方式一闭锁；分段备自投方式二闭锁条件：
①
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之间110千伏母线未全失压；
②
链路l2第2条线路故障点至第1条故障点之外110千伏母线未全有压；
③
失压变电站母线保护动作信号；满足上述任一条件，分段备自投方式二闭锁。

技术总结
本发明公开了一种适用于两线三站双链结构备用电源自动投入控制方法，备用电源投入系统链式动作逻辑适用任一正常链式运行方式下，优先利用对端备用供电电源自动投入，补救线路故障引起主供电源失电；还包括：备用电源自动投入系统分段动作逻辑，备用电源投入系统分段动作逻辑适用于非正常链式供电回路其他线路再次故障，对失压母线只能采用分段备自投方式，站内有源母线自动投入，补救线路故障引起主供失电母线；本发明通过网络方式将5台备自投装置组成系统，从整体供电网络角度优化启动、动作、闭锁逻辑，不再采集各线路电流作为闭锁条件，采用断路器位置与母线电压相互校核，实现备用电源投入装置组的动作逻辑简洁、可靠及协调控制。及协调控制。及协调控制。


技术研发人员：丁朝辉 王卫国 周嫣蕾 江钧 朱月凯 高皋 施晶
受保护的技术使用者：镇江电力设计院有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/24