具有自動負載均衡功能的低壓供電故障快速隔離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種具有自動負載均衡功能的低壓供電故障快速隔離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，但其發(fā)生的事故占電網(wǎng)總事故的90%，采取合理措施提高配電網(wǎng)供電可靠性的研宄十分必要。因此，配電網(wǎng)主要面臨著提高供電可靠性的要求。配電網(wǎng)自動化是國外提高配電網(wǎng)運行安全性的有效輔助手段。
[0003]線損是指電能從發(fā)電廠傳輸?shù)诫娏τ脩暨^程中，在輸電、變電、配電及銷售等各個環(huán)節(jié)當(dāng)中所產(chǎn)生的電能損耗與損失。電網(wǎng)中的線損占總發(fā)電量的相當(dāng)?shù)囊徊糠?，所以降低線損具有重要的現(xiàn)實意義。負載均衡能降低理論線損，同時將負載均衡地分布在不同線路上能提高供電的可靠性。針對自動負載均衡的自動化隔離裝置對進一步提高供電可靠性和電能質(zhì)量和降低線損的現(xiàn)實需要具有相當(dāng)?shù)膶嵱靡饬x。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動負載均衡功能而提高供電可靠性的低壓供電故障快速隔離裝置。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種具有自動負載均衡功能的低壓供電故障快速隔離裝置，設(shè)置于低壓配電網(wǎng)中，所述的低壓配電網(wǎng)包括η條母線、與所述的母線一一對應(yīng)連接的η根進線、若干根出線，各所述的進線上分別設(shè)置有進線開關(guān)，每根所述的出現(xiàn)分為η路而分別與η條所述的母線相連接，且每一路上均設(shè)置有出線開關(guān)，所述的低壓供電故障快速隔離裝置包括:
分別與各所述的進線相連接并檢測所述的進線的狀態(tài)的進線線路測量單元，
分別與各所述的出線相連接并測量負荷的出線線路測量單元，
根據(jù)所述的進線線路測量單元和所述的出線線路測量單元的信號生成控制信號的信號采集處理單元，
與各所述的進線開關(guān)和所述的出線開關(guān)相連接并根據(jù)所述的控制信號控制各所述的進線開關(guān)和所述的進線開關(guān)通斷的繼電保護與開關(guān)控制單元；
在非故障情況下，所述的信號采集處理單元通過所述的繼電保護與開關(guān)控制單元控制各所述的出線開關(guān)實現(xiàn)自動負載均衡功能；在一條母線故障情況下，所述的信號采集處理單元通過所述的繼電保護與開關(guān)控制單元控制各所述的進線開關(guān)和所述的出線開關(guān)實現(xiàn)故障快速隔尚功能；
在所述的自動負載均衡功能下，所述的出線線路測量單元測量各所述的出線的負荷并傳送至所述的信號采集處理單元，所述的信號采集處理單元遍歷將所述的出線連接至所述的母線上所形成的組合，并計算各組合時每條母線的負載，得到各母線負載差距最小的組合，再按照所得到的各母線負載差距最小的組合輸出控制信號，通過所述的繼電保護與開關(guān)控制單元控制各所述的出線開關(guān)實施出線轉(zhuǎn)移，使各所述的出線按照所述的各母線負載差距最小的組合分別連接至各母線；
在所述的故障快速隔離功能下，所述的信號采集處理單元將發(fā)生故障的母線所連接的出線按照重要程度排序，假設(shè)按照重要程度由高到低的順序分別對發(fā)生故障的母線所連接的各出線依次進行出線轉(zhuǎn)移操作而轉(zhuǎn)移連接至未發(fā)生故障的母線，每轉(zhuǎn)移一根所述的出線，所述的信號采集處理單元計算所述的出線所轉(zhuǎn)移至的母線的總出線負荷，并判斷所述的總出線負荷是否小于該母線所連接的進線的最大可輸送功率，若是，則所述的信號采集處理單元輸出控制信號，通過所述的繼電保護與開關(guān)控制單元控制所述的出線開關(guān)實施出線轉(zhuǎn)移操作，若否，則所述的信號采集處理單元輸出控制信號，通過所述的繼電保護與開關(guān)控制單元控制該出線強制退出，直至發(fā)生故障的母線所連接的出線全部轉(zhuǎn)移或退出，所述的信號采集處理單元輸出控制信號通過所述的繼電保護與開關(guān)控制單元控制發(fā)生故障的進線上的進線開關(guān)斷開。
[0006]所述的低壓供電故障快速隔離裝置還包括為所述的進線線路測量單元、所述的出線線路測量單元、所述的信號采集處理單元、所述的繼電保護與開關(guān)控制單元供電的內(nèi)置電源單元。
[0007]所述的出線轉(zhuǎn)移的方式為:先保持待轉(zhuǎn)移的出線與其原所連接的母線之間的連接，再閉合待轉(zhuǎn)移的出線與另一條母線之間的出線開關(guān)，最后斷開待轉(zhuǎn)移的出線與其原所連接的母線之間的出線開關(guān)。
[0008]由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:本發(fā)明的低壓供電故障快速隔離裝置在無故障時能夠?qū)崿F(xiàn)自動負載均衡功能，從而能夠降低線損，在有故障時能夠快速切除故障并進行負荷轉(zhuǎn)移，從而提高供電可靠性。
【附圖說明】
[0009]附圖1為本發(fā)明的具有自動負載均衡功能的低壓供電故障快速隔離裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖所示的實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0011]實施例一:低壓配電網(wǎng)包括η條母線、η根進線、以及若干根出線，進線與母線一一對應(yīng)連接，各進線上分別設(shè)置有進線開關(guān)，每根出現(xiàn)分為η路而分別與η條母線相連接，且每一路上均設(shè)置有出線開關(guān)，每根出線能夠通過其各路上的出線開關(guān)的通斷實現(xiàn)其連接至不同的母線。
[0012]一種具有自動負載均衡功能的低壓供電故障快速隔離裝置，設(shè)置于上述低壓配電網(wǎng)中。低壓供電故障快速隔離裝置包括進線線路測量單元、出線線路測量單元、信號采集處理單元、繼電保護與開關(guān)控制單元和內(nèi)置電源單元。
[0013]進線線路測量單元與進線相連接并檢測母線的狀態(tài)(包括電壓、電流等)，其輸出與信號采集處理單元相連接。出線線路測量單元分別與各出線相連接并測量負荷，其輸出也與信號采集處理單元相連接。信號采集處理單元根據(jù)進線線路測量單元和出線線路測量單元的信號生成控制信號，并輸出至繼電保護與開關(guān)控制單元，繼電保護與開關(guān)控制單元與各進線開關(guān)和出線開關(guān)相連接并，根據(jù)控制信號控制各進線開關(guān)和進線開關(guān)的通斷。內(nèi)置電源單元為進線線路測量單元、出線線路測量單元、信號采集處理單元、繼電保護與開關(guān)控制單元供電。
[0014]在非故障情況下，信號采集處理單元通過繼電保護與開關(guān)控制單元控制各出線開關(guān)實現(xiàn)自動負載均衡功能；在一條母線故障情況下，信號采集處理單元通過繼電保護與開關(guān)控制單元控制各進線開關(guān)和出線開關(guān)實現(xiàn)故障快速隔離功能。
[0015]在自動負載均衡功能下，出線線路測量單元測量各出線的負荷并傳送至信號采集處理單元，信號采集處理單元遍歷將出線連接至母線上所形成的組合，并計算各組合時每條母線的負載，得到各母線負載差距最小的組合，再按照所得到的各母線負載差距最小的組合輸出控制信號，通過繼電保護與開關(guān)控制單元控制各出線開關(guān)實施出線轉(zhuǎn)移，使各出線按照各母線負載差距最小的組合分別連接至各母線。出線轉(zhuǎn)移的方式為:先保持待轉(zhuǎn)移的出線與其原所連接的母線之間的連接，再閉合待轉(zhuǎn)移的出線與另一條母線之間的出線開關(guān)，最后斷開待轉(zhuǎn)移的出線與其原所連接的母線之間的出線開關(guān)。
[0016]在故障快速隔離功能下，信號采集處理單元將發(fā)生故障的母線所連接的出線按照重要程度排序，假設(shè)按照重要程度由高到低的順序分別對發(fā)生故障的母線所連接的各出線依次進行出線轉(zhuǎn)移操作而轉(zhuǎn)移連接至未發(fā)生故障的母線，每轉(zhuǎn)移一根出線，信號采集處理單元計算出線所轉(zhuǎn)移至的母線的總出線負荷，并判斷總出線負荷是否小于該母線所連接的進線的最大可輸送功率，若是，則信號采集處理單元輸出控制信號，通過繼電保護與開關(guān)控制單元控制出線開關(guān)實施出線轉(zhuǎn)移操作，若否，則信號采集處理單元輸出控制信號，通過繼電保護與開關(guān)控制單元控制該出線強制退出，直至發(fā)生故障的母線所連接的出線全部轉(zhuǎn)移或退出，信號采集處理單元輸出控制信號通過繼電保護與開關(guān)控制單元控制發(fā)生故障的進線上的進線開關(guān)斷開。
[0017]以下以附圖1所示的低壓配電網(wǎng)以及具有自動負載均衡功能的低壓供電故障快速隔離裝置為例。該低壓配電網(wǎng)包括2條母線、2根進線以及4根出線。其中，2根進線分別為1#進線和2#進線，其上分別設(shè)置有進線開關(guān)1、2，2條母線分別為母線A和母線B，而4根出線分別為L1、L2、L3和L4，每根出線分為2路分別接至2條母線上，每一路上均設(shè)置有出線開關(guān):出線LI通過出線開關(guān)3.1接至