基于光纤通信的10kV联络线备自投装置的研制
10kv备自投工作原理
10kv备自投工作原理
备自投工作原理是指在电力系统中，当主电源出现故障或故障时，备用电源会自动投入工作，以保障系统的稳定运行。
一般来说，备自投工作原理包括以下几个方面：
1. 检测主电源状态，备用电源系统会通过传感器或监测装置实
时监测主电源的状态，包括电压、频率等参数。
2. 比对设定值，备用电源系统会将监测到的主电源参数与预设
的设定值进行比对，以确定主电源是否处于正常工作状态。
3. 切换逻辑，一旦备用电源系统检测到主电源出现故障或不稳定，切换逻辑将被触发，自动启动备用电源并将其连接到系统中，
以维持系统的供电稳定性。
4. 人机交互，在一些情况下，备用电源系统还会设计有人机交
互界面，以便操作人员可以手动干预备用电源的投入工作，确保系
统的安全可靠。
总的来说，备自投工作原理是通过监测、比对和切换逻辑实现
的，其目的是在主电源故障时能够及时、自动地切换到备用电源，保障系统的供电可靠性。
GOOSE通信在10kV开关柜备自投中应用的探讨
GOOSE通信在10kV开关柜备自投中应用的探讨摘要：近些年我国电力网络建设不断加快，各领域对于用电稳定性的要求越来越高，这就要求电网单位在进行建设时不断应用能够提升供电可靠性的技术，备自投技术就是其中之一，本文就一种应用于10KV开关柜备自投体系中的GOOSE通信技术进行了介绍。
关键词：GOOSE通信；10kV开关柜；备自投；应用引言在电力设备中应用信息传输技术可以为电力设备的自动控制提供依据，GOOSE通信是一种自动发送系统报文的体制，利用GOOSE通信的灵敏性与可靠性可以提升电力设备自动化控制的及时反应效率，在10kV开关柜的备自投反应体系中应用GOOSE通信技术是提升电气设备开关及时性与可靠性的一种手段。
1对备自投进行剖析为了提升电力设备的可靠性，很多电力设备都设有备自投体系，备自投就是备用设备自动投入的意思，有时这里的备用设备指的是备用电源，在电力系统中设置备自投就是为了使发生电源故障的线路获得备用电源的能源供给，因此其工作原理就是在电源故障后备自投发生相应，自动将备用电源投入工作，或者采取开关动作把所需供电的用户切换到备用电源的线路上去，这样就能保证用户不受电源故障的影响而造成停电，这样就能保证用户供电的连续可靠性。
备自投有两种典型方式：母联备自投与进线备自投，很多看似复杂的系统化的备自投方式都是这两种方式相互结合的结果。
1.1母联备自投方式在电源正常的情况下线路为主进线开关承载电力运行负荷，如果备自投装置检测出I母或者II母无电压，无电流时，开关变位，确认开关处于断开位置，备用电源电压满足正常允许范围内，备用电源开关才能动作，而且只允许动作一次，这一方式通常都能一次成功。
母联备自投主接线示意图如下：主要逻辑方式一：uab1、ucb1即为I段母线电压，IL1为进线1电流，当I母无压时，进线1无电流时，跳开1DL；在Ⅱ段母线有压的情况下，合3DL。
方式二：uab2、ucb2即为Ⅱ段母线电压，IL2为进线2电流，当Ⅱ母无压时，进线2无电流时，跳开1DL，在I段母线有压的情况下，合3DL。
10kV厂用电段备自投改造施工方案
10kV厂用电段备自投改造施工方案一、前言厂用电段备自投是指为了减少电力设备由于电力系统故障而自动跳闸，从而造成的生产中断、设备损坏等不良后果，而采取的一种主动改造措施。
本文将就10kV厂用电段备自投的改造施工方案进行阐述。
二、施工方案概述1. 目标本次施工的目标是提升电力设备的稳定性和可靠性，减少生产中断，并在保证安全的前提下提高生产效率。
2. 工作内容•对10kV厂用电段备自投进行全面的检查和评估，确定所需改造措施。
•设计合理的备自投改造方案，包括具体的改造措施、时间安排、预算评估等。
•采购所需材料和设备。
•实施现场施工，确保改造工作顺利进行。
•调试改造后的备自投系统，确保正常运行。
3. 时间计划•准备阶段： 10天•设计方案： 15天•采购材料和设备： 7天•施工阶段： 30天•调试阶段： 5天4. 预算评估本次备自投改造的预算评估为50万元，具体细节详见下文。
三、具体改造措施1. 设备检修对10kV厂用电段备自投设备进行全面检修，确保设备状态良好。
如有发现故障或损坏的部分及时更换修复。
2. 线路改造对备自投线路进行检查，及时更换老化线路或接头，确保系统连接良好。
3. 控制系统改造对备自投系统中的控制部分进行升级改造，提升系统稳定性。
四、预算细节1. 人工费用：15万元2. 材料费用：20万元3. 设备采购费用：10万元4. 其他费用：5万元五、施工实施流程1. 施工前准备•组织施工人员，确保具备相应技能。
•准备所需材料、设备。
•制定详细的施工计划。
2. 施工中实施•按照设计方案进行施工。
•严格遵守操作规程，确保施工质量。
3. 施工后验收•完成施工后，对备自投系统进行全面检查和调试。
•确保系统稳定运行。
六、总结与展望通过本次备自投改造施工，成功提升了10kV厂用电段的设备稳定性和可靠性，有效减少了生产中断的风险。
未来，将继续加强设备维护保养工作，以确保电力系统的稳定运行。
以上是本文对10kV厂用电段备自投改造施工方案的详细阐述，希望能对您有所帮助。
10kV备自投装置原理及运行分析
10kV备自投装置原理及运行分析摘要：随着电网负荷增长及供电可靠性要求日益提高，10kV备自投重要性凸显。
10kV备自投装置的准确动作，可及时恢复供电或减少停电区域，对电力系统的安全稳定运行起着十分重要的作用。
本文将着重介绍在电力系统中应用最广的10kV备自投原理和功能，探讨相关的动作原理及闭锁条件。
关键词：备自投跳闸闭锁1.引言备自投装置又称为备用电源自动投入装置。
备自投具有在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息，当工作电源因故障断开后，备自投装置能自动而迅速地将备用电源投入到工作或将用户切换到备用电源上去，大大提高供电可靠性。
随着供电可靠性要求越来越高，10kV备自投装置广泛地应用于电力系统中。
2.10kV备自投装置基本原理本文以10kV分段备投为例，主要分析10kV备自投的几种常见运行方式、工作原理和闭锁逻辑。
2.1正常运行条件分段开关3DL处于分位，进线开关1DL、 2DL均处于合位；母线均有电压；备自投功能处于投入位置2.2启动条件●II段备用I段，I段母线无压，1DL进线1无流，II段母线有压●I段备用II段， II段母线无压，2DL进线2无流，I段母线有压2.3动作过程启动条件1:若IDL处于合位，则经延时跳开1DL，确认跳开后合上3DL；若1DL处于分位，则经延时合上3DL启动条件2:若2DL处于合位，则经延时跳开2DL，确认跳开后合上3DL；若2DL处于分位，则经延时合上3DL。
工作母线失压是备自投保护启动的条件，应设置启动延时躲开电压波动。
为防止备自投保护对线路倒送电，不论进线断路器是否断开，备自投延时启动后都应再跳一次该断路器，并将检查该断路器跳位辅助触点作为启动合闸的必要条件。
2.4退出条件3DL处于合位置；备自投一次动作完毕；有备自投闭锁输入信号；备自投投入开关处于退出位置。
2.5备自投保护闭锁条件：（1）手动断开工作电源，备自投不应动作；（2）为防止自投在故障上，内部故障时应闭锁备自投；（3）备自投停运。
10kV备自投
10kV备自投一、10kV备自投设计原则1.电站10kV厂用电正常由#1厂用变T01、#2厂用变T02分别供I、III段母线，T01或T02退出运行时，由T02或T01供I、III段母线。
只有T01、T02两台厂用变均退出运行时，才由地区电源供厂用电。
2.#1厂用变T01、#2厂用变T02的15.75kV断路器与10kV断路器之间有联锁跳闸接线，运行人员投切T01、T02和保护跳闸，只需动作15.75kV断路器。
3.各10kV母联断路器的备自投只能动作一次。
即在方式一运行时，如1QF或3QF 跳闸，BZT自动合13QF一次。
在方式二（四）运行时，如T02（01）退出，BZT 只能自动合23QF（12QF）一次。
方式一：正常供电，T01供I段母线，T02供III段母线。
地区电源供II段母线。
方式二：T01退出运行，T02供I段和III段母线。
地区电源带II段母线作备用。
方式三：地区电源带I段和III段母线，母线I段和II段母联断路器12QF断开。
方式四：T02退出运行，T01供I段和III段母线。
地区电源带II段母线作备用。
方式五：地区电源供I段和III段母线，母线II段和III段母联断路器23QF断开。
二、备自投（BZT）装置正常运行需满足以下条件：1.1QF、2QF、3QF、41QF、42QF、12QF、13QF、23QF的切换开关在“远控”位置。
2.直流、交流回路的小断路器均在合闸位置，各段母线PT回路和电压变送器工作正常，无报警信号。
3.BZT的切换开关在“投入”位置。
4.BZT系统运行正常，无报警信号。
5.有关的连接片按运行要求连接。
三、10kV厂用电源自动切换简要说明（见下图）1.在方式一运行时，发生以下任一情况后，41QF联跳1QF,BZT自动合母联13QF，以方式二运行（如断开的是42QF，则以方式四供电）：a.41QF由运行人员操作退出运行；或b.保护动作引起41QF跳闸；或c.母线III段有电（70%电压）、母线I段低电压（25%），BZT低压跳41QF。
一种10kV中压直挂式储能电站系统[发明专利]
![一种10kV中压直挂式储能电站系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b12b55b170fe910ef12d2af90242a8956becaa26.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010365050.5(22)申请日 2020.04.30(71)申请人 青岛鼎信通讯股份有限公司地址 266000 山东省青岛市高新区华贯路858号4B楼12层申请人 沈阳科远国网电力工程勘察设计有限公司(72)发明人 范建华 徐鹏飞 李健勋 王庆园 李鸿儒 张建 李伟 吴雪梅 卢峰 林志超 程艳艳 叶齐 (51)Int.Cl.H02J 3/32(2006.01)H02J 3/01(2006.01)(54)发明名称一种10kV中压直挂式储能电站系统(57)摘要本发明公开了一种10kV中压直挂式储能电站系统，属于储能电站设计领域。
该系统包括10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器，10kV储能电站前级输入端直接连接10kV电网，DC/DC双向储能变流器连接储能电站前级输出端；10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器两级变换。
10kV中压直挂式储能电站系统使用电力电子技术，10KV储能电站前级将10kV电网的交流电直接转换为750V直流电，再经过DC/DC双向储能变流器变换为超大型电池组所需的电压。
具有谐波含量低、高低压故障隔离、易于维护、能量双向传送等优势。
本发明提供750V直流接口，新能源及储能设备可直接接入，省去逆变级，提高效率并降低成本；具有多种通讯接口，可实现能量路由分配功能，实现柔性变配电、新能源柔性接入。
权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 111600321 A 2020.08.28C N 111600321A1.一种10kV中压直挂式储能电站系统，其特征在于，包括10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器，该10kV储能电站前级输入端直接连接10kV电网，DC/DC双向储能变流器连接储能电站前级输出端；10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器两级变换；10kV中压直挂式储能电站系统使用电力电子技术，10KV储能电站前级将10kV电网的交流电直接转换为750V直流电，再经过DC/DC双向储能变流器变换为超大型电池组所需的电压。
10kV备自投的条件及动作过程
10kV备自投
一、10kV备自投动作过程
901或 902 跳开时，合 900保证正常供电。
为防止 PT 断线时备自投误动，取线路电流作为母线失压的闭锁判据。
充满电后，若Ⅰ母线失压，线路I电流小于电流定值Idz1，II母有压，以T1延时跳开901开关，合900开关。
二、10kV备自投动作逻辑
“充电”条件：a) I 母线三相均有压；b) II 母线三相均有压；c) 分段备自投压板投入；d) 901处在合闸位置；e) 902处在合闸位置；f) 900处在分闸位置；g) 无闭锁备自投信号输入。
“放电”条件：a) I 母线三相均无压；b) II 母线三相均无压；c) 分段备自投压板退出；d) 901处在分闸位置；e) 902处在分闸位置；f) 900处在合闸位置；g) 闭锁备自投信号输入。
10kv远方备自投原理
10kv远方备自投原理10kV远方备自投原理引言：在电力系统中，远方备自投原理是一种常用的保护措施，它能够有效地保护电力设备和电网的安全稳定运行。
本文将详细介绍10kV 远方备自投原理及其应用。
一、什么是远方备自投原理？远方备自投是指在电力系统中，当远方发生故障时，通过远方保护装置对本地设备进行自动投入操作。
远方备自投原理是基于电力系统中故障传递的原理，通过检测远方故障信号来实现对本地设备的保护。
二、远方备自投原理的基本原理1. 故障传递：当电力系统中的一处设备发生故障时，故障电流会沿着电网传递，传递到其他设备上，形成故障电压。
2. 故障信号检测：远方备自投装置通过检测故障电压的存在与否来判断远方是否发生故障。
一般采用差动保护装置、零序电流保护装置等来检测故障信号。
3. 自动投入：当远方发生故障时，远方备自投装置会自动给本地设备发出投入信号，使其投入运行，以避免远方故障对本地设备造成的影响。
三、远方备自投原理的应用1. 电力变电站：在电力变电站中，远方备自投原理被广泛应用于各类电力设备的保护。
当远方发生故障时，远方备自投装置能够及时将本地设备投入运行，避免故障扩大，确保电力系统的连续供电。
2. 输电线路：在输电线路中，远方备自投原理可以用于保护线路的绝缘子串、导线等设备。
当线路发生故障时，远方备自投装置能够自动将本地设备投入运行，保护线路设备的安全运行。
3. 发电机组：在发电机组中，远方备自投原理可以用于保护发电机组的转子、定子等关键部件。
当发电机组远方发生故障时，远方备自投装置能够及时将本地设备投入运行，保护发电机组的安全运行。
四、远方备自投原理的优势1. 快速响应：远方备自投装置可以实现迅速的故障检测和投入操作，提高了电力设备的保护速度，有效减少了故障对设备的影响。
2. 自动化操作：远方备自投装置能够实现自动化操作，减少了人工干预，提高了电力系统的稳定性和可靠性。
3. 灵活性：远方备自投原理可以根据不同的电力系统和设备特点进行调整和优化，具有较高的灵活性和适用性。
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基于光纤通信的10kV联络线备自投装置的研制【摘要】目前国内的备用电源投入装置主要针对于110kV及以下变电站的进线、母线、变压器等设备。
而随着用户对用电质量要求越来越高，面向用户的10kV联络线也产生装设备自投装置的需求。
本文针对该类问题，与河南许继智能控制技术有限公司合作研发了基于光纤通信的联络线备自投装置，并在继电保护实验室中搭建了联络线备自投屏，验证了该装置能够实现两条10kV联络线的相互备用，快速投切功能。
该装置的投入使用，能够为供电公司提高供电可靠性，同时节约大量的社会成本及运营成本。
【关键词】备自投装置;联络线;光纤通信ABSTRACT：The technologies of automatic throw-in instrument are mainly in connection with the lines，bus and transformers in substations with 110kV voltage level and below.As the power quality requirements of the users becoming higher and higher，the 10kV tie line，which faces the final users，generates demand of configuring automatic throw-in instruments.In order to settle this problem，Taizhou Electric Power Company corporates with Xuji Electric Company to developed 10kV tie line automatic throw-in instrument，and set up an automatic throw-in instrument cubicle in the relay laboratory.Experiments show that the automatic throw-in instrument achieved the alteration with each other and fast switching of two 10kV tie lines.In use of the instrument，it can improve the reliability，and save a lot of social costs and operating costs for the electric power company.KEY WORDS：Automatic Throw-in;Tie Line;Fiber Communication Technologies1.引言随着社会经济的飞速发展，工厂生产，人民生活对电能的需求量也飞速的增加。
不仅如此，一些重要用户，如政府、医院、学校、高科技企业等，也对供电的质量、连续性、可靠性提出了极高的要求。
台州供电公司现有的110kV变电站以无人值守站为主，其操作一般采取监控中心远方操作。
一旦发生通讯中断，远动装置或备用线路的保护测控装置故障，无法实施遥控合闸，则需要值班员前往该变电站进行就地操作。
若采用环网柜的10kV联络线“手拉手”方式，则还需增加环网柜开关的操作时间。
这样势必延误更多的时间，造成用户更大的损失。
备用电源自动投入装置（以下简称备自投装置）是电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后，能迅速将备用电源或备用设备或其他正常工作的电源自动投入工作，使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置[1，2]。
该装置能够快速、可靠地投入备用电源，缩短停电时间。
现有的备自投针对范围较为狭窄，较少涉及220kV及以上的高压电网以及面向用户的终端10kV出线或用户设备。
文献[3]阐述了对于220kV及以上的高压电网的备自投应用。
而与可靠性指标以及用户满意度息息相关的10kV终端出线备自投装置的研究，却尚未深入。
本文针对现有的双回联络线投切方式的缺点，引入了备自投概念对双回配电线路的备投进行控制。
并在二次实验室搭建联络线备自投屏，进行功能测试，论证联络线备自投的可行性。
2.传统备自投原理现有典型的传统备自投主要应用于110kV及以下变电站中，按功能分类有以下几种方式：（1）桥断路器或母联备自投;（2）进线备自投;（3）变压器备自投;（4）桥接线变压器备自投;（5）均衡负荷备自投等。
上述几类备自投，动作原理简单，装置较为成熟，一般采用独立的微机装置或组合在变电站综合自动化系统中。
3.联络线备自投的功能设置3.1 联络线备自投的适用范围对于一个重要的负荷来说，也需要引入备自投来保证其供电可靠性。
为一个负荷供电的两条线路，可引自同一变电站，如图1所示，也可引自不同变电站，如图2所示。
对于两种接线方式，备自投装置的功能设置与动作逻辑并无不同。
但是对于同一变电站出线的装置，由于两条出线处于同一站内，所以数据的采集和信号的传送可采用传统的电缆的方式;然后当两条线路引自不同的变电站时，电缆的方式显然不适合，这时候就需要选定一种合理的通信方式来实现数据的采集和信号的传送。
图1 联络线备自投接线方式一图2 联络线备自投接线方式二3.2 联络线备自投的动作逻辑如图2所示进线方式为例，为某重要负荷供电的两条出线，挂在变电站一的10kV II母上的出线一为负荷进行正常供电，另一条挂在变电站二的10kV I母上的出线II作为备用。
当线路一发生故障跳开时，备自投需要将出线二自动投上。
其动作的逻辑框图如图3所示。
比较传统的进线备自投与联络线备自投的逻辑框图，如图2、图3所示，显然联络线备自投的功能与线路备自投比较接近，其差别仅为，联络线备自投充电条件无需判定10kV母联开关3DL，4DL的位置，普通的备自投装置的硬件完全符合联络线备自投的要求，只需通过升级软件的方式实现。
图3 联络线备自投动作逻辑框图联络线备自投的两种方式如下：方式一：出线一运行，进线二备用：即1DL在合位，2DL在分位;当出线一电源因故障或其它原因被断开;备自投装置出口跳1DL，进线二备用电源自动投入，且只允许动作一次。
方式二：出线二运行，进线一备用：即2DL在合位，1DL在分位;当出线二电源因故障或其它原因被断开;备自投装置出口跳2DL，进线一备用电源自动投入，且只允许动作一次。
3.3 联络线备自投通信方式比较与选用区别与传统的备自投装置，联络线备自投的两条出线可能位于不同的两个变电站，需要将两条出线及相应母线的数据送至一处，并将跳合闸命令发送到不同变电站。
所以联络线备自投装置的开发需要考虑备自投通信方式的选择。
文献[5～7]阐述了采用公用网络（电力数据网）的备自投方案、采用GPRS 技术的备自投方案以及采用光纤通信的备自投方案。
如表1所示，基于几种通信方式的可行性，安全性，经济性比较，以及对台州地区现有的110kV站的站间通信方式的统计分析，决定选用光纤通信方式作为联络线备自投装置的站间通信方式。
表1 通信技术对照表4.联络线备自投装置硬件及组屏介绍根据本项目实际情况，采购方式拟申请单一来源采购，合作厂家为“河南许继智能控制技术有限公司”。
该公司产品在电网中广泛应用。
本项目所需的设备材料、安装、调试均由该单位负责。
联络线备自投的组屏图，遵循国家电网公司《电网安全稳定自动装置技术规范化Q/GDW 421-2010》[8]的规定，根据需配置联络线备自投的间隔的多少，可与110kV进线与10kV母线备自投同屏，或单独组屏。
在继保实验室中搭建的联络线备自投屏采用单独组屏的方式。
图4 PMF700系列备自投装置背板图5.实验结果与经济效益分析5.1 实验结果分析联络线备用电源投入装置投入运行后，相比原有的手动投入操作方式，其操作时间有了质的缩短，如表2所示。
联络线备自投动作整定时间为7.0秒;而手动操作在不考虑通信中断的最优情况下，其平均操作时间也需要121.4s。
每次操作所能节省的时间Ts=114.4s。
表2 操作时间对比表5.2 效益分析对于供电公司来说，一条线路的停电带来的损失，不仅仅是电量销售的减少，还会因为社会生产地停滞而产生巨大的GDP损失。
而后者不论从经济上还是社会效益上都将对供电公司的社会形象造成重大损害。
5.3 综合分析综合以上计算分析，联络线备自投装置的投入，可以缩短用户停电的时间，不仅减少了公司自身的运营损失，还显著减少了社会停电损失。
能够为供电公司带来极高的社会效益和经济效益。
6.结语开展对10kV联络线备自投装置的研究对提高供电可靠性有着十分重要的意义。
10kV联络线备自投装置的研制成功，进一步完善了我国备用电源自动投入装置的系列产品。
该产品直接面向10kV终端的重要用户对电能质量与供电可靠性的需求，其投入使用能够显著缩短操作时间，即用户的停电时间，挽回了社会经济损失;对供电公司有着十分显著的社会与经济效益。
为解决电网薄弱，供电可靠性低的问题，提供了一种快速有效，安全可靠的解决方案。
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黄镇，男，硕士研究生，工程师，研究方向：电力系统保护与控制。
方磊，男，硕士研究生，工程师，研究方向：电力系统保护与控制。