Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи



Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи
Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи
Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи
Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи
Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи
Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи
Способ и система для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи

 


Владельцы патента RU 2454768:

АББ РИСЕРЧ ЛТД (CH)

Изобретение предназначено для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях электропередачи при возникновении неисправности. Параллельные линии включают в себя по меньшей мере первую линию (L1) и вторую линию (L2), каждая из которых включает в себя N проводников (1А, 1В и 1C; или 2А, 2В и 2С), где N - целое число, большее или равное трем. Способ включает: выбор любых N исправных проводников (1В, 1C, 2С), не входящих в состав одной линии, из 2N проводников (1А, 1В и 1C; 2А, 2В и 2С), входящих в состав двух линий (L1 и L2); соединение каждого из невыбранных проводников (1А) первой линии (L1) с соответствующим выбранным исправным проводником (2С) второй линии (L2), сохраняя при этом вторую линию (L2) отключенной. Таким образом формируется восстановленная линия, с использованием N выбранных исправных проводников (1В, 1C, 2С) для возобновления передачи электроэнергии по первой линии (L1). Технический результат - возобновление передачи электроэнергии по одной из параллельных линий, за счет использования восстановленной линии. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области передачи электроэнергии, и более точно, к способу и системе для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях при передаче электроэнергии, чтобы сформировать восстановленную линию для возобновления передачи электроэнергии по одной линии в параллельных линиях.

Уровень техники

В параллельных линиях часто происходит неисправность, связанная с пересечением линий. Обычно обе линии должны быть отключены, если происходит устойчивая неисправность, связанная с пересечением линий. Впоследствии соединение и передача электроэнергии прерываются. Это будет оказывать значительное негативное воздействие на стабильность сети, поскольку параллельные линии обычно соединяют две важных под-линии или зоны. В настоящее время сеть становится все более и более сложной, и стабильность сети является ключевой для энергосистем общего пользования. Для энергосистем общего пользования желательно как можно быстрее восстановить соединение сети и возобновить передачу электроэнергии после отключения, связанного с неисправностью. Поэтому быстрое возобновление работы и решение проблемы с высокой адаптивностью находится в фокусе внимания и высоко оценивается предприятиями энергоснабжения.

Решение, которое называется «подобно трехфазному режиму» («like 3-phase operation») было предложено уже давно. В этом решении, если происходит устойчивая неисправность, связанная с пересечением линий, трехфазный режим работы может быть возобновлен до тех пор, пока остаются три исправные фазы, включающие фазу A, фазу B и фазу C. Zhang Baohui и др. обеспечили такую операцию как "like 3-phase operation" в своих тезисах «Изучение автоматического повторного включения нового типа» на девятой Китайской Конференции по защите энергетических систем, в октябре 2003 г. Однако, если количество исправных фаз меньше, чем 3, это решение непригодно. Например, при неисправности IA (фаза A линии I) - IIA (фаза A линии II) существуют только 2 исправные фазы, т.е. фаза B и фаза C, при этом решение "like 3-phase operation" не может быть использовано, хотя в действительности остаются 4 исправных проводника, т.е. IB (фаза B линии I), IC (фаза C линии I), IIB (фаза B линии II) и IIC (фаза C линии II).

В настоящее время, хотя количественное соотношение параллельных линий очень мало по сравнению с общим количеством линий электропередачи, это соотношение в будущем будет быстро увеличиваться, благодаря недостатку коридоров для линий электропередачи. Поэтому защита параллельных линий будет становиться все более и более важной для предприятий энергоснабжения.

Раскрытие изобретения

Изобретение обеспечивает решение для работы перекомпонованной одной линии из параллельных линий, т.е. способ и систему для перераспределения исправных проводников, входящих в состав параллельных линий при передаче электроэнергии, таким образом, чтобы возобновить передачу электроэнергии по одной из параллельных линий, используя восстановленную линию.

Согласно варианту осуществления изобретения, обеспечивается способ перераспределения исправных проводников, входящих в состав параллельных линий при передаче электроэнергии. Параллельные линии содержат по меньшей мере первую линию и вторую линию, каждая из которых включает в себя N проводников, где N - целое число, большее или равное 3. Способ включает в себя: выбор любых N исправных проводников, не входящих в одну линию, из 2N проводников, содержащихся в двух линиях; и соединение каждого из невыбранных проводников первой линии с соответствующим одним проводником из выбранных исправных проводников второй линии, при этом вторая линия остается отключенной. Таким образом формируется восстановленная линия с использованием N выбранных исправных проводников для возобновления передачи электроэнергии по первой линии.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, обеспечивается система для перераспределения исправных проводников, входящих в состав параллельных линий при передаче электроэнергии. Параллельные линии содержат по меньшей мере первую линию и вторую линию, каждая из которых включает в себя N проводников, где N - целое число, большее или равное 3. Система содержит: первый выходной выключатель, расположенный на первой линии, причем каждый вывод первого выходного выключателя соответствует проводнику первой линии; второй выходной выключатель, расположенный на второй линии, причем каждый вывод второго выходного выключателя соответствует проводнику второй линии; первый линейный выключатель, расположенный между первым выходным выключателем- и выключателем/трансформатором тока первой линии; и второй линейный выключатель, расположенный между вторым выходным выключателем и выключателем/трансформатором тока второй линии. Каждый из выводов первого линейного выключателя соответствует проводнику первой линии, а каждый из выводов второго линейного выключателя соответствует проводнику второй линии, при этом каждый из выводов первого линейного выключателя соответствует одному из выводов второго линейного выключателя.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует пример соединения между двумя линиями, первой линией L1 и второй линией L2, после применения способа, согласно варианту осуществления изобретения;

фиг.2 показывает применение решения Post-Fault для сохранения одного из двух соединений и функциональные возможности для передачи электроэнергии за счет перераспределения исправных проводников для работы по одной линии (Post-Fault One Line Operation - работа по одной линии после неисправности (PFOLO)), основываясь на распределенном по времени процессе, согласно варианту осуществления изобретения;

фиг.3 показывает два типичных соединения, включающих в себя два дополнительных линейных разъединителя, согласно варианту осуществления изобретения;

фиг.4 иллюстрирует архитектуру соединения GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event - общее объектно-ориентированное событие на подстанции) и поток данных между Интеллектуальными Электронными Устройствами (IED) управления и защитными IED, согласно варианту осуществления изобретения;

фиг.5 показывает базовый логический поток главного устройства IED управления, согласно варианту осуществления изобретения;

фиг.6 иллюстрирует процесс перераспределения исправных проводников для возобновления передачи электроэнергии линии, согласно варианту осуществления изобретения; и

фиг.7 иллюстрирует результирующее соединение после того, как процесс, показанный на фиг.6, выполнен.

Осуществление изобретения

Согласно статистическим данным из Японии, более 3 проводников являются исправными при более 40% неисправностей, связанных с пересечением линий. Если три проводника могут быть выбраны из исправных проводников параллельных линий, чтобы трансформировать их в исправную трехфазную линию, то более половины функциональных возможностей по передаче электроэнергии может быть восстановлено, что очень полезно для стабильности системы.

Вариант осуществления изобретения выдвигает способ для перераспределения исправных проводников, входящих в состав параллельных линий, при передаче электроэнергии, позволяя сформировать восстановленную линию таким образом, чтобы возобновить передачу электроэнергии по одной линии в параллельных линиях, например, в случае устойчивой неисправности, связанной с пересечением линий. Предполагается, что в варианте осуществления изобретения параллельные линии содержат две линии. Фиг.1 иллюстрирует пример, показывающий соединение между двумя линиями, т.е. первой линией L1 и второй линией L2, согласно способу изобретения. Каждая из двух линий L1 и L2 включает в себя по меньшей мере три проводника, например 1А, 1B и 1С, или 2А, 2B и 2С, соответствующих в указанном порядке трем фазам A, B и C. В данном способе для перераспределения исправных проводников, входящих в состав параллельных линий, при передаче электроэнергии, любые три исправных проводника, которые не входят в состав одной линии, выбираются среди шести проводников, входящих в состав двух линий (в примере, показанном на фиг.1, выбираются линии 1B, 1С и 2С); и один или более невыбранных проводников (например, 1А, как показано на фиг.1), входящих в состав первой линии, присоединяется к одному или более выбранным исправным проводникам (например, 2С, как показано на фиг.1), входящим в состав второй линии, таким образом, чтобы передача электроэнергии первой линией L1 могла быть возобновлена с помощью трех выбранных исправных проводников (например, 1B, 1С и 2С, как показано на фиг.1). Как показано на фиг.1, вторая линия L2 остается в отключенном состоянии.

Хотя в приведенном выше варианте осуществления изобретения показано, что параллельные линии включают в себя две линии, для специалиста в данной области техники понятно, что изобретение этим не ограничивается. В другом варианте осуществления изобретения параллельные линии могут включать в себя более двух линий. Для этого случая технические решения, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, также могут быть применены.

Кроме того, хотя три проводника, как показано на фигурах, должны быть включены в одну линию, специалист в данной области техники понимает, что изобретение этим не ограничивается. Фактически, N проводников (N является целым числом, большим или равным 3) могут быть включены в состав одной линии в том случае, когда количество фаз превышает три.

В варианте осуществления изобретения выходной выключатель может быть расположен на каждой из двух линий, чтобы осуществлять управление линией, подключая или отключая ее. Выключатель линии может быть расположен между выходным выключателем и выключателем/трансформатором тока каждой из двух линий, чтобы выполнить соединение между двумя линиями, как показано на фиг.1. В варианте осуществления изобретения каждый из выключателей может быть разъединителем.

Взятое в качестве примера решение Post-Fault, позволяющее сохранить одно из двух соединений и функциональные возможности для передачи электроэнергии за счет перераспределения исправных проводников для работы по одной линии (Post-Fault One Line Operation - PFOLO), будет описано ниже. Фиг.2 показывает применение решения PFOLO на основе оси времени.

В варианте решения PFOLO содержатся два разъединителя линий (LD - Link Disconnector). Каждый из этих разъединителей расположен между выходным разъединителем (OD) и выключателем или трансформатором тока (СТ), если он есть. Два разъединителя LD совместно используют общую соединительную точку и используются для того, чтобы выбирать исправные проводники и перераспределять порядок фаз, чтобы создать исправную линию. Фиг.3 показывает два типичных соединения, в которых LD1 расположен между OD1 и СТ/выключателем линии L1, a LD2 расположен между OD2 и СТ/выключателем линии L2. Как показано на фиг.3, каждый из разъединителей LD1 и LD2 имеет три вывода, соответствующие трем фазам A, B и C каждой линии.

Следует заметить, что хотя разъединители (например, LD1-LD2 и OD1-OD2) показаны входящими в состав схемы в этом примере, специалист в данной области техники понимает, что изобретение этим не ограничивается, вместо этого могут быть использованы другие типы выключателей.

В другом варианте осуществления изобретения выключатели, например, разъединители LD1-LD2 и OD1-OD2 в приведенном выше примере, являются однополюсными. Кроме того, выключатели могут быть управляемыми дистанционно.

Разъединители LD и OD каждой линии могут быть управляемыми с помощью устройства управления линии. Например, устройство управления может быть интеллектуальным электронным устройством управления (Intelligent Electronic Device - IED).

В варианте осуществления изобретения может быть установлено механическое блокирующее устройство, чтобы предотвратить неправильное действие. Механическое запорное устройство может гарантировать, что только один вывод LD может быть замкнут в любое время.

В дальнейшем интеллектуальное электронное устройство IED управления взято в качестве примера устройства управления каждой линии. Устройству IED управления каждой линии в первую очередь необходимо иметь информацию как об обеспечении безопасности выхода, так и об обеспечении безопасности другой линии, а также данные по управлению. После получения этих данных устройство IED управления может принять решение, следует ли запускать PFOLO или нет. Обмен данными и сообщениями может производиться с помощью коммуникации между устройством IED управления и устройством IED безопасности каждой линии, также как между двумя секциями. Благодаря небольшому количеству обмениваемых данных, существует много доступных решений для коммуникации. Схема (I/O) соединений в виде аппаратных средств является обычным решением, которое поддерживается большинством типов устройств IED управления. Другие решения для коммуникации, которые зависят от производительности устройств IED управления, такие как последовательная/параллельная связь и TCP/IP, также являются допустимыми. В примере проиллюстрирована связь IEC61850 Generic Object-Oriented Substation Event - GOOSE. В этом примере устройство IED управления реализует решение для связи с помощью IEC61850 GOOSE.

Фиг.4 иллюстрирует архитектуру связи GOOSE и поток данных. Здесь определяются две связи GOOSE. Первая связь является многоадресной от защитного устройства IED к устройству управления IED (обозначенному позицией С1 на фиг.4). Вторая связь (обозначенная позицией С2 на фиг.4) осуществляется между параллельными линиями. Обмен данными между параллельными линиями выполняется между двумя устройствами IED управления линиями.

Таблица 1 содержит список набора данных элемента связи С1 типа GOOSE, в которой защитное устройство IED каждой линии является издателем, а устройство IED управления является пользователем.

Таблица 1
Набор данных элемента связи С1 типа GOOSE
Индекс Элемент Тип данных Цель
1 Сигнал запуска общей защиты булево выражение Этот сигнал используется для открытия логики PFOLO
2 Состояние повторного включения выключателя булево выражение Устройство IED управления может иметь информацию, закончилось ли повторное включение или блокировано этим сигналом. Это является условием для запуска логики PFOLO.
3 Сигналы отключения при неисправности, фаза A, фаза B, фаза C булево выражение С помощью этих сигналов логика PFOLO будет иметь информацию, какая фаза исправна.

Таблица 2 содержит список набора данных элемента связи С2 типа GOOSE, в которой, когда устройство IED управления одной линии является издателем, устройство IED управления другой линии является пользователем. То есть каждое из устройств IED управления является не только издателем, но также и пользователем.

Таблица 2
Набор данных элемента связи С2 типа GOOSE
Индекс Элемент Тип данных Цель
1 Все элементы С1
2 Состояние выключателя, фаза A, фаза B, фаза C двоеточие Контроль блокировки, логика PFOLO
3 Состояние OD, фаза A, фаза B, фаза C булево выражение Контроль блокировки, логика PFOLO
4 Состояние LD, фаза A, фаза B, фаза C булево выражение Контроль блокировки, логика PFOLO
5 Индикатор состояния операции PFOLO и индикатор, являющийся командой Целое число Это счетная переменная и она определяется следующим образом: 0: отключение, 1: запуск, 2: состояние действия, 3 готовность, 4: выполнение. Когда этот сигнал приходит от главного устройства IED управления, он является командой.
Когда этот сигнал приходит от подчиненного устройства IED управления, он является индикатором состояния.

Логика запуска и управления встроена в каждое устройство IED управления параллельных линий. Здесь вводятся определения главного и подчиненного устройств. Предполагая, что количество остающихся исправных проводников после произошедшей неисправности равно трем, линия, которая имеет два исправных проводника, может быть определена как главная линия, и ее устройство IED управления определяется как главное устройство IED управления. Другая линия и ее устройство IED управления определяется как подчиненная. Если осталось четыре исправных проводника, то настоящий параметр будет решать, какая линия и ее устройство IED управления является главной. Локальное и дистанционное устройства IED управления линией должны иметь одинаковые установки. Главное устройство IED управления будет брать на себя управление всем процессом PFOLO на каждой стороне. Главной операцией процесса управления является размыкание или замыкание выводов определенных фаз на LD и OD.

Следует заметить, что хотя линия с большим количеством остающихся исправных проводников определяется как главная линия, для специалиста в данной области техники понятно, что другая линия, имеющая меньшее количество остающихся, исправных проводников, также может быть определена как главная линия, если это потребуется.

Логика запуска и управления выполняется обоими устройствами IED управления. Если количество исправных проводников составляет менее трех, то логика отключается и индикатор PFOLO устанавливается на отключение. Если принимаемые системой GOOSE данные показывают, что количество исправных проводников больше или равно трем после отключения из-за неисправности, то логика запуска и управления запускает процесс PFOLO. После запуска PFOLO главное устройство IED управления посылает команду запуска подчиненному устройству IED управления. Подчиненное устройство IED управления запускает процесс управления локальным разъединителем. В то же самое время главное устройство IED управления также запускает процесс управления локальными разъединителями. Главной операцией процессов управления является размыкание или замыкание выводов определенных фаз на LD и OD. После того как эти операции были закончены, выключатель главной линии замыкается и процесс PFOLO вступает в действие.

Логика запуска и управления с целью обеспечения надежности находится в действии только в определенный период. Сигнал триггера для логики является общим сигналом запуска защиты двух линий. Дополнительным условием является то, чтобы в дальнейшем не было повторного включения и не было перегрузки потенциала. Здесь также принимается во внимание безопасность сети при запуске логики с помощью главного устройства IED управления. В варианте осуществления изобретения вводится механизм, чтобы проверять, имеется ли перегрузка восстановленной линии, если вводится в действие процесс PFOLO. Если нагрузка линии перед неисправностью находится ниже устанавливаемого процентного соотношения, например, 55~60% от номинальной нагрузки, то логика выведет индикацию TRUE. В противном случае логика заблокируется.

Фиг.5 показывает базовый логический поток главного устройства IED управления.

Затем запускается процесс PFOLO с помощью группы автоматических последовательных команд замыкания и размыкания (close & open) для разъединителя, чтобы возобновить работу одной линии параллельных линий. Каждое из устройств IED управления адаптировано таким образом, чтобы выполнять все команды замыкания и размыкания, относящиеся к их собственным разъединителям LD и OD.

Предположим для простоты, что количество исправных проводников в параллельных линиях равно четырем, фаза A (1A) линии 1, т.е. L1, является неисправной фазой и фаза B (2B) линии 2, т.е. L2 является неисправной фазой. Например, линия 1 определяется как главная линия:

Фиг.6 иллюстрирует процесс перераспределения исправных проводников для возобновления передачи электроэнергии линии 1. Как показано на фиг.5, процесс PFOLO запускается с помощью следующих шагов, обозначенных как S602-S608.

Во время шага S602 главное устройство IED управления устанавливает индикатор PFOLO в состояние Startup, посылает индикатор к подчиненному устройству IED управления и ожидает ответного индикатора Ready.

В то же самое время главное устройство IED управления запускает управление локального разъединителя, чтобы разомкнуть фазу А на выводе разъединителя OD1, и замкнуть фазу А на выводе LD1. Затем локальный индикатор PFOLO будет установлен в состояние Ready.

При выполнении шага S604 во время приема команды запуска, подчиненное устройство IED управления устанавливает локальный индикатор PFOLO в состояние, соответствующее действующему состоянию, и посылает индикатор назад, к главному устройству IED управления.

Во время шага S606 подчиненное устройство IED управления размыкает фазу A и фазу B на выводе разъединителя OD2, в то же время сохраняя фазу C на выводе разъединителя OD2 замкнутой, и замыкает фазу C на выводе разъединителя LD2, посылая индикатор готовности к главному устройству IED управления. Здесь фаза C исправного проводника L2 выбирается из фазы A и фазы C исправных проводников линии L2. Конечно, для восстановления линии альтернативно также может быть выбрана фаза A исправного проводника линии L2. Если количество исправных проводников в двух линиях L1 и L2 составляет только три вместо четырех, то в этом случае не существует другого выбора, и три исправных проводника будут использованы для воссоздания исправной линии.

Во время шага S608, когда оба индикатора PFOLO устройств IED управления находятся в состоянии готовности, главное устройство IED управления замыкает выключатель линии L1, устанавливает локальный индикатор PFOLO в состояние выполнения операции и посылает команду выполнения операции к подчиненному устройству IED управления.

В варианте осуществления изобретения все операции разъединителя могут быть выполнены в одно и то же время, таким образом сокращая время операции. Устройство IED управления может посылать команды, одновременно подтверждая состояние разъединителя. В другом варианте осуществления изобретения, чтобы гарантировать безопасность сети, операции разъединителя могут быть выполнены последовательно. Состояние разъединителей (выключателей) может быть подтверждено всякий раз, когда операция заканчивается. Если подтверждение показывает, что операция выполнена правильно, осуществляется следующая операция; в противном случае состояние разъединителей будет возвращено в первоначальное состояние.

Фиг.7 иллюстрирует результирующее соединение после того, как процесс, показанный на фиг.6, выполнен.

Процесс для возобновления работы параллельных линий после того, как неисправности были устранены, аналогичен приведенному выше процессу, но с обратным порядком выполнения шагов.

В варианте осуществления изобретения может быть использована блокирующая логика для разъединителей LD и OD одной линии, так же как и разъединителя OD другой линии. Блокирующая логика включает в себя последовательность правил блокировки, которые могут предотвратить неправильные операции, такие как замыкание двух выводов разъединителя LD на одной стороне. Блокирующая логика может быть встроена в каждое из устройств IED управления. Благодаря добавлению дополнительных разъединителей (например, LD1 и LD2), первоначальная блокирующая логика может быть модернизирована, и могут быть добавлены новые инструкции для блокировки. Альтернативно, блокирующая логика может быть применена в отдельном устройстве.

Дополнительные инструкции для блокировки включают в себя:

1) В любое время только один вывод разъединителя LD может быть замкнут на каждой стороне;

2) Перед началом работы разъединителей LD и OD, сначала должен быть разомкнут выключатель;

3) Если разъединитель LD замыкается и линия, соответствующая разъединителю LD, является подчиненной, то выключатель линии не должен быть замкнут;

4) Если линия является главной линией, то одинаковые фазовые выводы разъединителей LD и OD главной линии не могут быть замкнуты одновременно в любой момент времени.

С помощью способа, осуществленного в соответствии с вариантами осуществления изобретения, может быть возобновлена передача электроэнергии по одной линии из параллельных линий в случаях устойчивой неисправности линии, до тех пор, пока остаются три или более исправных проводника в параллельных линиях. При этом способ является простым в применении.

В некоторых вариантах осуществления изобретения в систему вводятся два дополнительных разъединителя, которые находятся за выключателем/СТ. Поэтому способ может быть использован, основываясь на существующей защите, по этой причине воздействие на существующий алгоритм защиты и регулирование оборудования может быть минимизировано. Таким образом, это подобно только одной операции защиты на линии.

В некоторых вариантах осуществления изобретения используется интеллектуальное электрическое устройство (IED), которое обеспечивает автоматический последовательный процесс управления. В этом случае весь процесс может быть закончен автоматически и за короткое время, например в течение нескольких секунд, без какого-либо использования ручных операций.

В некоторых вариантах осуществления изобретения используется высокоскоростная связь IEC61850 GOOSE, которая осуществляет связь между двумя секциями без формирования соединений в виде аппаратных средств.

В вариантах осуществления изобретения связь между двумя подстанциями не является необходимой. Здесь предполагаемое предварительное условие состоит в том, что оба конца параллельных линий используют дифференциально-токовую защиту и ошибочное отключение не происходит. Основываясь на этом предположении, решения этого изобретения могут быть адаптированы для обеих сторон параллельных линий без дополнительной работы.

В некоторых вариантах осуществления изобретения показанный способ применяется в том случае, когда происходит неисправность на линии, фактически способ может найти более широкое применение. Например, его также можно применять для технического обслуживания нормальной линии.

В некоторых вариантах осуществления изобретения способ учитывает безопасность электрической сети.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, как описано выше, способ применяется автоматически, например, с использованием устройства IED управления, которое поддерживает связь GOOSE и имеет функции программируемой логики. В некоторых других вариантах осуществления изобретения способ может быть осуществлен вручную. Например, вышеописанные выключатели (например, разъединители) могут управляться вручную. Альтернативно, может быть применено соединение с помощью использования любых подходящих проводов вместо линейных выключателей (например, линейных разъединителей).

Решения, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, являются решениями с высоким уровнем ориентирования на рынок, и могут быть предложены для использования на разнообразных целевых рынках, например, для линий передачи в 220 кВ и с более высоким уровнем напряжения в Китае.

Хотя настоящее изобретение было описано на основе некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения, для специалистов в данной области техники понятно, что эти варианты не следует рассматривать как ограничение объема настоящего изобретения. Не выходя за рамки сущности и объема настоящего изобретения, любые вариации и модификации вариантов осуществления изобретения должны быть в пределах понимания специалистов с обычными знаниями и квалификацией в данной области техники, и поэтому попадают в объем настоящего изобретения, который определен прилагаемой формулой изобретения.

1. Способ перераспределения исправных проводников, входящих в состав параллельных линий для передачи электроэнергии, причем параллельные линии содержат по меньшей мере первую линию (L1) и вторую линию (L2), каждая из которых включает в себя N проводников (1А, 1В и 1C; или 2А, 2В и 2С), где N - целое число, большее или равное трем, характеризующийся тем, что:
выбирают любые N проводников (1В, 1C, 2С), не входящих в состав одной линии, из 2N проводников (1А, 1В и 1C; 2А, 2В и 2С), входящих в состав указанных двух линий (L1 и L2); и
соединяют каждый, один или более, невыбранный проводник (1А) из первой линии (L1) с соответствующим одним проводником из выбранных исправных проводников (2С) второй линии (L2), сохраняя вторую линию (L2) отключенной, с тем чтобы сформировать восстановленную линию с использованием N выбранных исправных проводников (1В, 1C, 2С) для возобновления передачи электроэнергии по первой линии (L1).

2. Способ по п.1, в котором первый линейный выключатель (LD1) расположен после выключателя/трансформатора тока первой линии (L1), а второй линейный выключатель (LD2) расположен после выключателя/трансформатора тока второй линии (L2), так что каждый вывод первого линейного выключателя (LD1) соответствует проводнику первой линии (L1), а каждый вывод второго линейного выключателя (LD2) соответствует проводнику второй линии (L2), при этом каждый из выводов первого линейного выключателя (LD1), соответствующий одному или более невыбранным проводникам (1А) первой линии (L1), подключают к соответствующему одному выводу из выводов второго линейного выключателя (LD2), соответствующему одному или более выбранным проводникам (2С) второй линии (L2),
соединяют каждый из невыбранных проводников (1А) первой линии (L1) с соответствующим одним из выбранных исправных проводников (2С) второй линии (L2), при этом:
замыкают один или более выводов первого линейного выключателя (LD1), соответствующих одному или более невыбранным проводникам (1А) первой линии (L1), сохраняя другие выводы первого линейного выключателя (LD1) разомкнутыми, и
замыкают один или более выводов второго линейного выключателя (LD2), соответствующие одному или более выбранным проводникам (2С) второй линии (L2), сохраняя другие выводы второго линейного выключателя (LD2) разомкнутыми.

3. Способ по п.2, в котором на первой линии (L1) первый выходной выключатель (OD1) размещают после первого линейного выключателя (LD1), а на второй линии (L2) второй выходной выключатель (OD2) размещают после второго линейного выключателя (LD2),
при этом каждый вывод первого выходного выключателя (OD1) соответствует проводнику первой линии (L1), а каждый вывод второго выходного выключателя (OD2) соответствует проводнику второй линии (L2),
причем при соединении каждого из невыбранных проводников (1А) первой линии (L1) с соответствующим одним из выбранных исправных проводников (2С) второй линии (L2) один или более выводов первого выходного выключателя (OD1), соответствующих невыбранным проводникам (1А) первой линии (L1), размыкают, а другие выводы первого выходного выключателя (OD1) замыкают, один или более выводов второго выходного выключателя (OD2), соответствующих выбранным проводникам (2С) второй линии (L2), замыкают, а другие выводы второго выходного выключателя (OD2) размыкают.

4. Способ по п.3, в котором первый и второй выходные выключатели (OD1, OD2) являются однополюсными и дистанционно управляемыми.

5. Способ по любому из пп.2-4, в котором первый и второй линейные выключатели (LD1, LD2) являются однополюсными и дистанционно управляемыми.

6. Способ по п.3 или 4, в котором первым линейным выключателем (LD1) и первым выходным выключателем (OD1) управляют с помощью первого устройства управления, установленного на первой линии, а вторым линейным выключателем (LD2) и вторым выходным выключателем (OD2) управляют с помощью второго устройства управления, установленного на второй линии, при этом первое устройство управления и второе устройство управления осуществляют связь друг с другом для совместного управления выключателями (LD1, LD2, OD1, OD2).

7. Способ по п.5, в котором первым линейным выключателем (LD1) и первым выходным выключателем (OD1) управляют с помощью первого устройства управления, установленного на первой линии, а вторым линейным выключателем (LD2) и вторым выходным выключателем (OD2) управляют с помощью второго устройства управления, установленного на второй линии, при этом первое устройство управления и второе устройство управления осуществляют связь друг с другом для совместного управления выключателями (LD1, LD2, OD1, OD2).

8. Способ по п.6, в котором связь между первым устройством управления и вторым устройством управления осуществляется через IEC61650 GOOSE (общее объективно-ориентированное событие на подстанции), или через последовательную/параллельную связь, или через протокол TCP/IP (протокол управления передачей/межсетевой протокол), или по кабелям между устройствами.

9. Способ по п.6, в котором первое устройство (IED1) управления и второе устройство (IED2) управления являются интеллектуальными электронными устройствами.

10. Способ по п.8, в котором первое устройство (IED1) управления и второе устройство (IED2) управления являются интеллектуальными электронными устройствами.

11. Способ по п.6, в котором в каждом из устройств управления используется блокирующая логика, с тем чтобы обеспечить выполнение условий:
каждый из выключателей размыкают перед тем, как начинают работать выключатели (LD1, LD2, OD1, OD2);
если второй линейный выключатель (LD2) второй линии замыкают, то замыкание выключателя второй линии (L2) не допускается; и
не допускается одновременное замыкание вывода первого линейного выключателя (LD1) и вывода первого выходного выключателя (OD1), соответствующих одному и тому же проводнику первой линии (L1).

12. Способ по п.8, в котором в каждом из устройств управления используется блокирующая логика, с тем чтобы обеспечить выполнение условий:
каждый из выключателей размыкают перед тем, как начинают работать выключатели (LD1, LD2, OD1, OD2);
если второй линейный выключатель (LD2) второй линии замыкают, то замыкание выключателя второй линии (L2) не допускается; и
не допускается одновременное замыкание вывода первого линейного выключателя (LD1) и вывода первого выходного выключателя (OD1), соответствующих одному и тому же проводнику первой линии (L1).

13. Способ по п.9, в котором в каждом из устройств управления используется блокирующая логика, с тем чтобы обеспечить выполнение условий:
каждый из выключателей размыкают перед тем, как начинают работать выключатели (LD1, LD2, OD1, OD2);
если второй линейный выключатель (LD2) второй линии замыкают, то замыкание выключателя второй линии (L2) не допускается; и
не допускается одновременное замыкание вывода первого линейного выключателя (LD1) и вывода первого выходного выключателя (OD1), соответствующих одному и тому же проводнику первой линии (L1).

14. Способ по п.11, в котором каждый из выключателей (LD1, LD2, OD1, OD2) является разъединителем, при этом блокирующая логика дополнительно адаптирована для выполнения следующего условия: в любой момент времени замкнут только один вывод на каждой стороне каждого из линейных разъединителей (LD1, LD2).

15. Система для перераспределения исправных проводников, входящих в состав параллельных линий при передаче электроэнергии, характеризующаяся тем, что параллельные линии содержат по меньшей мере первую линию (L1) и вторую линию (L2), каждая из которых включает в себя N проводников (1А, 1В и 1C; 2А, 2В и 2С), где N - целое число, большее или равное 3, при этом система содержит:
первый выходной выключатель (OD1), расположенный на первой линии (L1), причем каждый вывод первого выходного выключателя (OD1) соответствует проводнику первой линии (L1);
второй выходной выключатель (OD2), расположенный на второй линии (L2), причем каждый вывод второго выходного выключателя (OD2) соответствует проводнику второй линии (L2);
первый линейный выключатель (LD1), расположенный между первым выходным выключателем (OD1) и выключателем/трансформатором тока первой линии (L1); и
второй линейный выключатель (LD2), расположенный между вторым выходным выключателем (OD2) и выключателем/трансформатором тока второй линии (L2),
при этом каждый вывод первого линейного выключателя (LD1) соответствует проводнику первой линии (L1), каждый вывод второго линейного выключателя (LD2) соответствует проводнику второй линии (L2), каждый вывод первого линейного выключателя (LD1) соответствует одному из выводов второго линейного выключателя (LD2).

16. Система по п.15, в которой первый и второй линейные выключатели (LD1, LD2) и первый и второй выходные выключатели (OD1, OD2) являются однополюсными и дистанционно управляемыми.

17. Система по п.15 или 16, дополнительно содержащая:
первое устройство управления, расположенное на первой линии и выполненное с возможностью управления первым линейным выключателем (LD1) и первым выходным выключателем (OD1); и
второе устройство управления, расположенное на второй линии и выполненное с возможностью управления вторым линейным выключателем (LD2) и вторым выходным выключателем (OD2);
при этом первое устройство управления и второе устройство управления осуществляют связь друг с другом для совместного управления выключателями (LD1, LD2, OD1, OD2).

18. Система по п.17, в которой связь между первым устройством управления и вторым устройством управления осуществляется через IEC61650 Generic GOOSE, или через последовательную/параллельную связь, или через протокол TCP/IP, или по кабелям между устройствами.

19. Система по п.15 или 16, дополнительно содержащая блокирующую логику, адаптированную к использованию каждым из устройств управления так, чтобы обеспечить выполнение следующих условий:
только один вывод каждого из линейных выключателей (LD1, LD2) замкнут на каждой стороне в любой момент времени;
каждый из выключателей размыкается перед тем, как начинают работать выключатели (LD1, LD2, OD1, OD2);
если второй линейный выключатель (LD1) замкнут, то замыкание выключателя второй линии (L2) не допускается; и
не допускается одновременное замыкание вывода первого линейного выключателя (LD1) и вывода первого выходного выключателя (OD1), соответствующих одному и тому же проводнику первой линии (L1).

20. Система по п.17, дополнительно содержащая блокирующую логику, адаптированную к использованию каждым из устройств управления так, чтобы обеспечить выполнение следующих условий:
только один вывод каждого из линейных выключателей (LD1, LD2) замкнут на каждой стороне в любой момент времени;
каждый из выключателей размыкается перед тем, как начинают работать выключатели (LD1, LD2, OD1, OD2);
если второй линейный выключатель (LD1) замкнут, то замыкание выключателя второй линии (L2) не допускается; и
не допускается одновременное замыкание вывода первого линейного выключателя (LD1) и вывода первого выходного выключателя (OD1), соответствующих одному и тому же проводнику первой линии (L1).

21. Система по п.18, дополнительно содержащая блокирующую логику, адаптированную к использованию каждым из устройств управления так, чтобы обеспечить выполнение следующих условий:
только один вывод каждого из линейных выключателей (LD1, LD2) замкнут на каждой стороне в любой момент времени;
каждый из выключателей размыкается перед тем, как начинают работать выключатели (LD1, LD2, OD1, OD2);
если второй линейный выключатель (LD1) замкнут, то замыкание выключателя второй линии (L2) не допускается; и
не допускается одновременное замыкание вывода первого линейного выключателя (LD1) и вывода первого выходного выключателя (OD1), соответствующих одному и тому же проводнику первой линии (L1).



 

Похожие патенты:

Реле тока // 2417497
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электронных реле тока, реагирующих на приращение тока, например тока обратной последовательности.

Изобретение относится к технике передачи электроэнергии переменным током, а именно к электропередачам сверхвысокого напряжения (СВН). .

Изобретение относится к электротехнике. .
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для линий электропередачи (ЛЭП). .

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено в аппаратуре релейной защиты и автоматики для управления включением трехфазной линии электропередачи (ЛЭП).

Изобретение относится к области электротехники, в частности к защите и автоматике энергосистем, и может использоваться для эффективного гашения дуги емкостного тока в цикле однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линии электропередач при возникновении однофазных замыканий на землю.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам управления коммутационными аппаратами, в частности фидерными выключателями тяговых подстанций переменного тока 27,5 кВ и 2×27,5 кВ.

Изобретение относится к области автоматизации устройств электроснабжения железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к устройствам включения фидера. .
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение области применения и повышение безопасности. Способ заключается в том, что включают первую фазу, измеряют напряжение на второй и третьей фазах, проверяют превышение первой контрольной величиной каждого из измеренных напряжений и при положительном результате проверки включают вторую фазу, измеряют напряжение на третьей фазе, проверяют превышение второй контрольной величиной напряжения, измеренного на третьей фазе, и при положительном результате проверки включают третью фазу, а при отрицательном результате проверки превышения первой контрольной величиной напряжений, измеренных на второй и третьей фазах, и превышения второй контрольной величиной напряжения, измеренного на третьей фазе, последующие фазы не включают, а ранее включенные - отключают, причем, при получении сигнала о наличии короткого замыкания на землю первой фазы при ее включении ее отключают и последующие фазы не включают, после включения второй и третьей фаз сравнивают модули |U12(13)| векторной разности напряжений фаз первой и второй |U12| и первой и третьей |U13| с малой контрольной величиной 0,1|U фн|, где |U фн| - номинальное фазное напряжение, и при выполнении условия |U12(13)|<0,1|U фн| фиксируют замыкание, соответственно, первой и второй и первой и третьей фаз между собой, после чего отключают первую и вторую и третью фазы, соответственно.
Изобретение относится к области электроэнергетики и может найти применение при эксплуатации воздушных линий (ВЛ) в условиях гололедообразования. Технический результат изобретения - снижение вероятности повреждения линии при использовании быстродействующего автоматического повторного включения (АПВ) в режиме плавки гололеда. Способ АПВ заключается в том, что определяют участок воздушной линии, на котором произошло КЗ, измеряют суммарную нагрузку на провод этого участка и интервал времени от начала плавки до возникновения КЗ и разрешают автоматическое повторное включение линии при выполнении определенных условий .

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - упрощение алгоритма обработки напряжения на отключенной фазе, снижение трудоемкости реализации способа и повышение надежности. Согласно способу напряжение на отключенном фазном проводе воздушной линии электропередачи измеряется посредством электромагнитного (измерительного) трансформатора. Спустя два периода промышленной частоты после подачи команды на отключение линейных выключателей поврежденной фазы на скользящем временном отрезке, равном одному периоду промышленной частоты, вычисляют среднее значение измеренного напряжения (ucp) и амплитуду его промышленной составляющей (u~). Определяют соотношение среднего значения к амплитуде напряжения промышленной частоты K=ucp/u~ и обрабатывают сигнал К линейным цифровым фильтром нижних частот с частотой среза в 3-4 раза меньше промышленной. В момент времени, когда модуль сигнала K* на выходе линейного цифрового фильтра превысит пороговое значение, фиксируют время гашения (tгаш), устанавливают факт гашения дуги подпитки и выдают разрешающую команду на повторное включение линейных выключателей отключенной фазы. 2 ил.

Реле тока // 2563959
Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электронным реле тока. Реле тока содержит промежуточный трансформатор тока, выпрямитель, исполнительный элемент, четыре пороговых блока, два элемента И, реверсивный счетчик, счетчик импульсов, одновибратор, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, блок вычитания, сумматор, двухсторонний ограничитель, нерекурсивный фильтр, формирователь коротких импульсов, RS-триггер, два ключа, блок элементов ИЛИ. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости. 2 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение области применения и повышение безопасности включения линий электропередачи переменного тока. Способ основан на включении первой фазы, измерении напряжения на второй и третьей фазах, проверке превышения первой контрольной величиной каждого из измеренных напряжений и при положительном результате проверки включения второй фазы, измерении напряжения на третьей фазе, проверке превышения второй контрольной величиной напряжения, измеренного на третьей фазе, и при положительном результате проверки включения третьей фазы, а при отрицательном результате проверки превышения первой контрольной величиной напряжений, измеренных на второй и третьей фазах, и превышения второй контрольной величиной напряжения, измеренного на третьей фазе, последующие фазы не включают, а ранее включенные - отключают, при получении сигнала о наличии короткого замыкания на землю первой фазы при ее включении ее отключают и последующие фазы не включают, после включения второй и третьей фаз сравнивают модули | U 1 2 ( 1 3 ) | векторной разности напряжений фаз первой и второй | U 1 2 | и первой и третьей | U 1 3 | с малой контрольной величиной 0 , 1 | U ф н | , где | U ф н | - номинальное фазное напряжение, и при выполнении условия | U 1 2 ( 1 3 ) | < 0 , 1 | U ф н | фиксируют замыкание, соответственно, первой и второй и первой и третьей фаз между собой, после чего отключают первую и вторую и третью фазы, соответственно, при этом проверку превышения первой контрольной величиной измеренных напряжений на второй и третьей фазах после включения первой фазы и проверку превышения второй контрольной величиной напряжения, измеренного на третьей фазе после включения второй фазы, а также проверку выполнения условия | U 1 2 ( 1 3 ) | < 0 , 1 | U ф н | после сравнения модулей | U 1 2 ( 1 3 ) | векторной разности напряжений фаз первой и второй | U 1 2 | и первой и третьей | U 1 3 | после включения второй и третьей фаз проводят сериями по N проверок подряд от момента включения первой фазы, второй фазы и второй и третьей фаз, соответственно, причем каждую из серий проверок проводят на интервале времени, длительность которого равна N периодам номинальной частоты линии электропередачи переменного тока, а результаты проверок по итогам серии принимают по большему числу одинаковых результатов мажоритарной обработки зафиксированных результатов проверок в соответствующей серии. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в технике релейной защиты и автоматики. Технический результат - повышение устойчивости технологических систем за счет ускорения действия защиты и снижения времени простоя технологических агрегатов. Устройство содержит: блок контроля направления мощности, пусковой блок минимальной частоты, реле сопротивления, первый логический блок, первый таймер, первый блок контроля минимального напряжения, второй логический блок, второй таймер, третий логический блок, первый исполнительный блок, второй блок контроля минимального напряжения, третий таймер и второй исполнительный блок. Первый таймер является выходом защиты минимальной частоты с контролем направления мощности. Второй таймер является выходом первой ступени защиты минимального напряжения с контролем направления мощности. Третий таймер является выходом второй ступени защиты минимального напряжения. Первый исполнительный блок действует на отключение ввода секции шин, потерявшей питание, и на гашение поля синхронных электродвигателей на секции шин, потерявшей питание. Второй исполнительный блок действует на отключение электродвигателей. 2 ил.
Наверх