一种110kV变电站全停负荷快速恢复控制系统

技术领域

本发明涉及电力调度技术领域，尤其是指一种110kV变电站全停负荷快速恢复控制系统。

背景技术

110kV变电站作为负荷供电的中心和枢纽，负责下级35kV和10kV的供电任务，遇到恶劣事故无法快速恢复造成全站停电将会带来巨大的社会影响和较大的负荷损失。

在春秋两季设备检修期间，电网供电相应薄弱，如果此时遇到主供电源或其他设备故障造成全站失电，很难短时间内恢复送电，调控专业会制定相关的风险防范措施应用于此类失电事件的处置，但实际执行起来由于需要相关单位配合及现场就地操作，恢复时间较长，如何缩短负荷恢复时间对于确保电力稳定供应意义较大，电力企业内部对配电网的管理一般根据不同需求角度部署有不同的信息管理系统，这些信息管理系统主要包括以下几个：智能电网调度控制系统、配电自动化系统、用电信息采集系统、输配电网地理信息系统、供电服务指挥平台，其中我国专利CN201610898494.9公开了一种110kV变电站手拉手供电的自愈方法，用于在110kV变电站手拉手供电环路发生多台主变同时停电故障时进行网络重构，恢复供电，主要是通过110kV变电站之间的联络线路恢复高压侧供电。

目前现有技术中如果110kV变电站无手拉手线路或联络线路，则无法使用，而由于变电站安全稳定及网架结构要求，变电站多为直接从高电压等级变电站直供出线接带，手拉手较少，同时没有考虑到变电站主变和母线问题，如果主变及母线问题则联络或手拉手接带会扩大停电范围，同样达不到恢复送电效果。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服如果110kV变电站无手拉手线路或联络线路，则无法使用的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种110kV变电站全停负荷快速恢复控制系统，包括中心控制单元，数据存储单元、数据采集单元、终端执行单元、人机交互单元；中心控制单元作为核心计算模块，主要作用是综合控制调取其他单元的数据及功能，通过算法程序计算实现预先设定的功能，受使用者程序设定及控制；

数据存储单元功能包括：负荷转供恢复方案、相关历史数据；

数据采集单元连接智能电网调度系统、配电自动化系统和用电信息采集系统，包括：调取D5000及D5200系统实时网架结构、接线方式、相关设备三遥数据；

终端执行单元主要为站内开关、线路分段、分支开关、双电源用户分界开关、联络开关、站内重合闸及保护终端等，功能包括：接收中心控制单元的操作指令；

人机交互单元功能包括：提供操作步骤导入界面、动态反馈展示操作进度、配备有一键停止按钮。

在本发明的一个实施例中，中心控制单元作为核心计算模块，主要功能包括：调取负荷转供恢复方案，调取转供设备数据采集信息，链接终端执行单元下达操作指令，将执行情况反馈人机交互单元，动态反馈执行情况，异常情况下紧急停止。

在本发明的一个实施例中，所述控制系统的控制方法，包括以下步骤：

S1：发生变电站全停事件后，由当值调度员综合各种信息及现场反馈判断，如果短时间无法恢复送电、经有关负责人同意后则启动变电站全停负荷快速恢复控制系统；

S2：中心控制系统根据指令调取失电变电站的相关三遥信息及网架信息，判断此站失电并调出对应变电站的负荷转供方案，逐步开始执行，每一步发送指令到终端执行单元。

在本发明的一个实施例中，所述负荷转供方案，包括以下步骤：

S21：双电源用户、专线用户调出：通过用户的可遥控分界开关进行远程控制调出，先拉开失电侧分界开关，后合上送电侧分界开关；

S22：联络线路调出负荷：通过联络开关将线路负荷调出，通过线路站内开关或可遥控分段分支开关远程控制操作，先拉开需调出的站内开关或分段分支开关，后合上联络开关；

S23：10KV联络线路串供母线调出负荷：通过站内开关及联络开关远程操作，先停用串带线路保护及重合闸，分开被接带线路站内开关，送上联络开关后恢复母线送电，之后依次送电接带线路。

在本发明的一个实施例中，所述S23中，在每部分负荷恢复送电前，中心控制单元会调取失电负荷及历史负荷曲线并计算负荷恢复后接带线路是否会重过载，如果不会重过载则继续执行，如果重过载则缩小接带范围或采取其他转供措施，无转供措施则暂停转供，转人工操作，由人工确定是否执行对应步骤。

在本发明的一个实施例中，所述S2中，执行完毕后，中心控制单元发送执行结果到人机交互界面，值班员通过交互界面了解执行情况，执行失败或未执行的分析原因进而采取分步单独执行或停止执行。

在本发明的一个实施例中，所述S21中，可遥控分界开关包括安装座，所述安装座上表面设置有多组开关，所述安装座顶部开设有多组安装槽，多组所述安装槽与多组开关一一对应，每个所述安装槽内均滑动安装有连接块，每个所述安装槽远离开关的一侧内壁均固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧靠近开关的一端与连接块外表面固定连接，每个所述连接块顶部均固定连接有防护壳，所述防护壳与开关大小相适配，所述安装座上表面设置有卡接组件，所述卡接组件用于固定防护壳。

在本发明的一个实施例中，所述安装座内且位于多组安装槽内均开设有两组滑槽，两组所述滑槽相对于连接块呈对称设置，所述连接块外壁固定连接有两组滑块，所述滑块与滑槽一一对应，所述滑块滑动安装于滑槽内。

在本发明的一个实施例中，所述卡接组件包括固定连接在安装座顶部且位于多组安装槽远离开关一侧的固定板，每个所述固定板靠近安装槽的一侧外壁均开设有限位槽，每个所述限位槽内均滑动连接有两组限位块，两组所述限位块的相对面均固定连接有第二弹簧，每个所述第二弹簧远离限位块的一端均与限位槽内壁固定连接，所述每个所述限位块靠近防护壳的一侧外壁均固定连接有卡勾，所述防护壳靠近固定板的一侧外壁开设有卡接槽，所述卡接槽与卡勾呈同一水平面设置。

在本发明的一个实施例中，所述固定板内且位于限位槽内开设有两组通孔，每个所述限位块靠近第二弹簧的一侧外壁均固定连接有连接杆，所述连接杆与通孔一一对应，所述连接杆滑动安装于通孔内，所述连接杆远离限位块的一端固定连接有按压块。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种110kV变电站全停负荷快速恢复控制系统，通过采取了10kV负荷转供的方式，避免了高电压等级设备造成的影响，同时有效的兼顾了双电源用户、联络线路及母线反供等多种方式，适用范围广泛，可操作性强，同时计算负荷转供后电网承载能力，科学接带恢复负荷，为调控值班员提供技术支撑，人机交互把需要干预问题有效展示出来，为调控员工作提供有力支撑。

本发明所述的一种110kV变电站全停负荷快速恢复控制系统，通过防护壳在自身弹性恢复力的作用下向开关一侧移动复位，直至移动到开关外部，此时防护壳可以重新对开关进行防护，避免工作人员不小心触碰开关的情况出现，从而保证送电系统的正常进行。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明中快速恢复控制系统的结构示意图；

图2是本发明中安装座的立体图；

图3是本发明中安装座的剖面图；

图4是图3中A处放大图；

图5是本发明中安装座的局部平面视图；

图6是图5中B处放大图。

说明书附图标记说明：1、安装座；2、防护壳；3、安装槽；4、第一弹簧；5、连接块；6、滑块；7、滑槽；8、卡接槽；9、固定板；10、限位槽；11、第二弹簧；12、限位块；13、卡勾；14、连接杆；15、按钮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-6所示，本发明的一种110kV变电站全停负荷快速恢复控制系统，包括中心控制单元，数据存储单元、数据采集单元、终端执行单元、人机交互单元；中心控制单元作为核心计算模块，主要作用是综合控制调取其他单元的数据及功能，通过算法程序计算实现预先设定的功能，受使用者程序设定及控制；

数据存储单元功能包括：负荷转供恢复方案、相关历史数据；

数据采集单元连接智能电网调度系统、配电自动化系统和用电信息采集系统，包括：调取D5000及D5200系统实时网架结构、接线方式、相关设备三遥数据；

终端执行单元主要为站内开关、线路分段、分支开关、双电源用户分界开关、联络开关、站内重合闸及保护终端等，功能包括：接收中心控制单元的操作指令；

人机交互单元功能包括：提供操作步骤导入界面、动态反馈展示操作进度、配备有一键停止按钮15；

为了及时恢复送电效果，以A站为例，举例说明：

1、当值调度员判定无法短时间恢复全站送电，确定启用此系统。

2、中心控制单元调取此站当前接线及失电前负荷数据，调取负荷恢复转供方案。

3、开始执行转供操作：

专线用户通过双电源调出负荷：A1线所带某用户调神武站B2线供电

通过联络线路调出负荷：A2线全线调C站C线、A3线xx开关调D站D线。

通过10KV联络线路串供母线调出负荷：

停用A4线路保护，A站I段母线通过E站E线串A4线供电：接带A6线、A7线，经计算A8线无法接带。

停用A9线线路保护，A站Ⅱ段母线通过F站F线串A9线供电，接带A10线、A11线。

4、执行完毕后，显示执行情况，显示恢复负荷情况、被转供设备负载率及运行信息。

在本发明的一个实施例中，中心控制单元作为核心计算模块，主要功能包括：调取负荷转供恢复方案，调取转供设备数据采集信息，链接终端执行单元下达操作指令，将执行情况反馈人机交互单元，动态反馈执行情况，异常情况下紧急停止。

在本发明的一个实施例中，所述控制系统的控制方法，包括以下步骤：

发生变电站全停事件后，由当值调度员综合各种信息及现场反馈判断，如果短时间无法恢复送电、经有关负责人同意后则启动变电站全停负荷快速恢复控制系统；

S2：中心控制系统根据指令调取失电变电站的相关三遥信息及网架信息，判断此站失电并调出对应变电站的负荷转供方案，逐步开始执行，每一步发送指令到终端执行单元。

在本发明的一个实施例中，所述负荷转供方案，包括以下步骤：

S21：双电源用户、专线用户调出：通过用户的可遥控分界开关进行远程控制调出，先拉开失电侧分界开关，后合上送电侧分界开关；

S22：联络线路调出负荷：通过联络开关将线路负荷调出，通过线路站内开关或可遥控分段分支开关远程控制操作，先拉开需调出的站内开关或分段分支开关，后合上联络开关；

S23：10KV联络线路串供母线调出负荷：通过站内开关及联络开关远程操作，先停用串带线路保护及重合闸，分开被接带线路站内开关，送上联络开关后恢复母线送电，之后依次送电接带线路。

在本发明的一个实施例中，所述S23中，在每部分负荷恢复送电前，中心控制单元会调取失电负荷及历史负荷曲线并计算负荷恢复后接带线路是否会重过载，如果不会重过载则继续执行，如果重过载则缩小接带范围或采取其他转供措施，无转供措施则暂停转供，转人工操作，由人工确定是否执行对应步骤。

在本发明的一个实施例中，所述S2中，执行完毕后，中心控制单元发送执行结果到人机交互界面，值班员通过交互界面了解执行情况，执行失败或未执行的分析原因进而采取分步单独执行或停止执行。

在本发明的一个实施例中，所述S21中，可遥控分界开关包括安装座1，所述安装座1上表面设置有多组开关，所述安装座1顶部开设有多组安装槽3，多组所述安装槽3与多组开关一一对应，每个所述安装槽3内均滑动安装有连接块5，每个所述安装槽3远离开关的一侧内壁均固定连接有第一弹簧4，所述第一弹簧4靠近开关的一端与连接块5外表面固定连接，每个所述连接块5顶部均固定连接有防护壳2，所述防护壳2与开关大小相适配，所述安装座1上表面设置有卡接组件，所述卡接组件用于固定防护壳2；

初始状态下，防护壳2位于开关外部，对其起到防护作用，当工作人员需要使用到开关时，滑动防护壳2使其向远离开关的一侧移动，此时连接块5会对第一弹簧4进行挤压，当防护壳2与开关完全脱离后，通过卡接组件对防护壳2进行固定，此时开关暴露在外，工作人员即可对开关进行操控，当恢复送电后不需要使用到开关时，工作人员通过卡接组件解除对防护壳2的固定，此时防护壳2在自身弹性恢复力的作用下向开关一侧移动复位，直至移动到开关外部，此时防护壳2可以重新对开关进行防护，避免工作人员不小心触碰开关的情况出现，从而保证送电系统的正常进行。

在本发明的一个实施例中，所述安装座1内且位于多组安装槽3内均开设有两组滑槽7，两组所述滑槽7相对于连接块5呈对称设置，所述连接块5外壁固定连接有两组滑块6，所述滑块6与滑槽7一一对应，所述滑块6滑动安装于滑槽7内，连接块5在移动的过程中，会带动滑块6在滑槽7内移动，滑块6可以对连接块5起到限位作用，防止连接块5在移动过程中因不规则弹簧力的作用下出现晃动或弹出安装槽3的情况出现，保证防护壳2在复位后仍旧可以继续对开关进行防护。

在本发明的一个实施例中，所述卡接组件包括固定连接在安装座1顶部且位于多组安装槽3远离开关一侧的固定板9，每个所述固定板9靠近安装槽3的一侧外壁均开设有限位槽10，每个所述限位槽10内均滑动连接有两组限位块12，两组所述限位块12的相对面均固定连接有第二弹簧11，每个所述第二弹簧11远离限位块12的一端均与限位槽10内壁固定连接，所述每个所述限位块12靠近防护壳2的一侧外壁均固定连接有卡勾13，所述防护壳2靠近固定板9的一侧外壁开设有卡接槽8，所述卡接槽8与卡勾13呈同一水平面设置；

在使用开关时，工作人员首先需要将防护壳2向固定板9一侧滑动，随着防护壳2的移动，会带动卡接槽8与卡勾13的斜面接触，并随着工作人员继续滑动防护壳2，卡接槽8的两侧侧壁会对两组卡勾13进行挤压，使两组卡勾13相互靠近并拉伸第二弹簧11，并且两组卡勾13会逐渐进入到卡接槽8内，当卡勾13的端部完全进入到防护壳2内部时，工作人员不再移动防护壳2，此时卡接槽8的内壁不再对卡勾13的斜面进行挤压，两组卡勾13在第二弹簧11自身弹性恢复力的作用下会互相分离，从而实现对防护壳2的固定，不需要工作人员手动对防护壳2进行固定，从而方便工作人员操控开关。

在本发明的一个实施例中，所述固定板9内且位于限位槽10内开设有两组通孔，每个所述限位块12靠近第二弹簧11的一侧外壁均固定连接有连接杆14，所述连接杆14与通孔一一对应，所述连接杆14滑动安装于通孔内，所述连接杆14远离限位块12的一端固定连接有按压块，当送电作业完成后且不需要再使用到开关时，工作人员同时按压两组按压块，从而带动两组卡勾13再次互相靠近，使两组卡勾13互相贴紧，并且由于工作人员此时并未对防护壳2施加外力，所以此时防护壳2就会在第一弹簧4的弹性力作用下复位，重新对开关进行防护，方便快捷。

工作原理：当工作人员需要使用到开关时，滑动防护壳2使其向固定板9一侧滑动，随着防护壳2的移动，会带动卡接槽8与卡勾13的斜面接触，并随着工作人员继续滑动防护壳2，卡接槽8的两侧侧壁会对两组卡勾13进行挤压，使两组卡勾13相互靠近并拉伸第二弹簧11，并且两组卡勾13会逐渐进入到卡接槽8内，当卡勾13的端部完全进入到防护壳2内部时，工作人员不再移动防护壳2，此时卡接槽8的内壁不再对卡勾13的斜面进行挤压，两组卡勾13在第二弹簧11自身弹性恢复力的作用下会互相分离，从而实现对防护壳2的固定，不需要工作人员手动对防护壳2进行固定，此时开关暴露在外，工作人员即可对开关进行操控；

当恢复送电后不需要使用到开关时，工作人员同时按压两组按压块，从而带动两组卡勾13再次互相靠近，使两组卡勾13互相贴，并且由于工作人员此时并未对防护壳2施加外力，所以此时防护壳2在自身弹性恢复力的作用下向开关一侧移动复位，直至移动到开关外部，此时防护壳2可以重新对开关进行防护，避免工作人员不小心触碰开关的情况出现，从而保证送电系统的正常进行。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。