供电保护系统、方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种供电保护系统、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，为了响应可持续发展策略，越来越多的发电行业在发电过程采用厂用主网供电与新能源供电协同配合的供电模式，该种供电模式能够降低厂用主网供电系统的用电率，达到节能减排的目的。

相关技术中，当厂用主网供电系统出现故障时，新能源供电系统未能及时响应而作为独立电源向负载供电，将产生孤岛效应，影响整个供电系统的稳定性和安全性。

发明内容

本发明提供一种供电保护系统、方法、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中采用厂用主网供电与新能源供电协同配合的供电模式稳定性和安全性较低的缺陷。

第一方面，本发明提供一种供电保护系统，该系统包括：

故障检测装置，设于主网供电范围内的工作电源与负载之间的供电线路上，用于在检测到工作电源运行异常时，生成故障信号；

多个快切装置，分别设于主网供电范围内各区段的工作电源与新能源供电系统之间的线路上；以及

控制装置，分别与所述故障检测装置以及所述多个快切装置连接，用于接收所述故障信号，并根据所述故障信号控制所述多个快切装置动作，以断开所述新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接。

根据本发明提供的供电保护系统，所述快切装置包括第一快切装置和第二快切装置，所述第一快切装置与所述第二快切装置连接，所述第一快切装置和所述第二快切装置均与所述控制装置连接。

根据本发明提供的供电保护系统，所述新能源供电系统包括多个新能源子系统，每一所述快切装置均包括多个电连件，所述多个电连件用于与所述新能源子系统一一对应连接。

根据本发明提供的供电保护系统，所述工作电源包括主电源开关和副电源开关，所述主电源开关和副电源开关均与所述控制装置连接。

根据本发明提供的供电保护系统，所述控制装置还用于：

在接收到开启指令时，向每一所述快切装置发送连接信号，以控制每一所述快切装置内的快切开关闭合。

第二方面，本发明还提供一种供电保护方法，所述方法基于如上所述的供电保护系统，所述方法包括：

在故障检测装置检测到主网供电范围内的工作电源运行异常时，生成故障信号；

在控制装置接收到所述故障信号时，基于所述故障信号控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接。

根据本发明提供的供电保护方法，所述基于所述故障信号控制多个快切装置动作，包括：

基于所述故障信号向每一快切装置发送切出信号，以控制所述每一快切装置内的快切开关打开。

根据本发明提供的供电保护方法，在基于所述故障信号通过控制装置控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接之后，所述方法还包括：

在所述控制装置接收到开启指令时，向每一快切装置发送连接信号，以控制所述每一快切装置内的快切开关闭合。

第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述供电保护方法。

第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述供电保护方法。

本发明提供的供电保护系统、方法、电子设备及存储介质，通过故障检测装置检测主网供电范围内工作电源的工作状态，在检测到异常时向控制装置发送故障信号，控制装置控制设于主网供电范围内各区段的工作电源与新能源供电系统之间的线路上的多个快切装置动作，从而及时将新能源供电系统切出，以保护主网供电范围内负载的安全，由于主网供电范围内各区段的供电线路上均设有快切装置，能够保证在出现异常时新能源供电系统及时、准确地切出，提高了整个供电系统的运行稳定性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的供电保护系统的结构示意图；

图2是快切装置的结构示意图；

图3是工作电源开关、快切开关与新能源供电系统的接线示意图；

图4a是两对跳厂前区配电间光伏电源开关的二次线并联后在61C02间隔拉一电缆至61C段的快切装置的接线示意图；

图4b是两对跳化水配电间光伏电源开关的二次线并联后在61C02间隔拉一电缆至61C段的快切装置的接线示意图；

图5是61C段的快切装置跳厂前区配电间光伏电源开关的出口接点与61C01开关和61C02开关联跳厂前区配电间光伏电源开关的出口接点并联的接线示意图；

图6是61C段的快切装置跳化水配电间光伏电源开关的出口接点与61C01开关和61C02开关联跳化水配电间光伏电源开关的出口接点并联的接线示意图；

图7a是61C段跳厂前区配电间光伏电源开关的快切装置与62C段快切装置的接线示意图；

图7b是61C段跳化水配电间光伏电源开关的快切装置与62C段快切装置的接线示意图；

图8是从62C段的快切装置设置一电缆至厂前区配电间光伏电源开关间隔的接线示意图；

图9是从62C段的快切装置设置一电缆至化水配电间光伏电源开关间隔的接线示意图；

图10是61C段的快切装置和62C段的快切装置与厂前区光伏系统分闸回路的接线示意图；

图11是61C段的快切装置和62C段的快切装置与化水楼光伏系统分闸回路的接线示意图；

图12是本发明实施例提供的供电保护方法的流程示意图；

图13是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的实施方式。虽然附图中显示了本发明的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

随着节能减排政策的不断推进，新能源发电得到越来越多的关注。目前，一些工厂内采用传统厂用主网供电方式与新能源供电方式协同为厂内负载供电，比如火电厂内常采用火力发电与光伏发电协同供电的模式，从而降低厂用主网供电的用电率。

然而，在厂用主网供电方式与新能源供电方式协同为厂内负载供电的过程中，如果厂用主网供电异常，新能源供电部分可能作为独立电源为负载供电，考虑到此种情形下，新能源供电部分作为独立电源供电存在稳定性差的问题，将引发孤岛效应，影响整个供电系统的稳定性和安全性。

针对上述问题，本发明提供一种供电保护系统，能够在厂用主网供电异常时，及时做出响应，保护整个供电系统稳定和安全的运行。

下面结合图1至图13描述本发明实施例提供的供电保护系统、方法、电子设备及存储介质。

参见图1，本发明实施例提供的供电保护系统，具体包括：

故障检测装置110，设于主网供电范围内的工作电源与负载之间的供电线路上，用于在检测到工作电源运行异常时，生成故障信号。

多个快切装置120，分别设于主网供电范围内各区段的工作电源与新能源供电系统之间的线路上。以及，

控制装置130，分别与故障检测装置110以及多个快切装置120连接，用于接收故障信号，并根据故障信号控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接。

本实施例中，主网供电范围内的工作电源可以是传统发电模式对应的供电电源，比如火电厂中的火力发电电源，工作电源与负载连接，能够为负载运行提供部分电能。

可以理解的是，故障检测装置110可以通过检测工作电源与负载之间供电线路的工作状态，进而确定工作电源的运行状态。一些实施例中，故障检测装置110可以是电压检测器或者电流检测器，故障检测装置110可以通过检测工作电源与负载之间供电线路内的电压或者电流，来确定工作电源的运行状态。

具体地，如果故障检测装置110检测到采集到的电压高于或者低于某一电压阈值，则可以确定工作电源运行异常。或者，如果故障检测装置110检测到采集到的电流高于或者低于某一电流阈值，则可以确定工作电源运行异常。

实际应用中，故障检测装置110可以设置一个或者多个。在一个具体实现中，可以在主网供电范围内任一工作电源与负载之间的供电线路上设置一个故障检测装置110，也可以为主网供电范围内每一工作电源分别配置至少一个故障检测装置110，具体可以根据实际应用需求合理设定，在此不做过多赘述。

本实施例中，快切装置120设有多个，具体为主网供电范围内每一区段均配置至少一个快切装置120，在检测到工作电源异常时，通过多个快切装置120协同动作，准确地将新能源供电系统切出，避免了因产生孤岛效应影响整个供电系统稳定性和安全性的问题。

一些实施例中，当故障检测装置110对应主网供电范围内每一工作电源进行配置时，此种情形下，每一工作电源对应配置至少一个故障检测装置110，通过故障检测装置110可以检测对应工作电源的运行状态。控制装置130根据故障信号可以确定出现工作异常的工作电源以及该工作电源所在目标区段，进而控制装置130可以控制目标区段的快切装置120动作，以切断目标区段的负载与新能源供电系统的连接，从而实现新能源供电系统对应目标区段的部分切出功能。

另一些实施例中，当故障检测装置110设有一个时，控制装置130在接收到故障信号之后，将控制多个快切装置120同步动作，切断新能源供电系统与主网供电范围内每一区段内负载的连接，实现新能源供电系统的快速响应功能。同时，由于每一区段均对应设有快切装置，快切装置同步动作可以提高切出动作的准确性，保证新能源供电系统能够及时、准确的切出。

可以理解的是，控制装置130可以是设于供电现场或者远端控制室内的电子设备，控制装置130可以通过有线或者无线的方式与故障检测装置110以及多个快切装置120连接。

本实施例提供的供电保护系统，通过故障检测装置、快切装置与控制装置配合，可以在检测到主网供电范围内的工作电源异常时，将新能源供电系统及时、准确的切出，提高了整个供电系统的运行稳定性和安全性。

考虑到在控制装置130向快切装置120发出控制信号之后，快切装置120可能存在响应不及时或者误动作的情况，进而影响新能源供电系统的切出准确性和及时性。为此，本发明通过下述实施例解决快切装置120动作不可靠的问题。

在一实施例中，参见图2，快切装置120具体可以包括第一快切装置210和第二快切装置220，第一快切装置210与第二快切装置220连接，第一快切装置210和第二快切装置220均与控制装置连接。

本实施例中，快切装置120具体包含第一快切装置210和第二快切装置220两部分，第一快切装置210和第二快切装置220的设置，可以在接收到任意控制装置130的控制信号后做出动作，即在任意控制装置检测到供电异常后，均可以通过快切装置120切出新能源供电系统。同时，由于第一快切装置210或第二快切装置220动作均可以将新能源供电系统切出，即使第一快切装置210或第二快切装置220未及时响应或者出现误动作，只要其中一个快切装置正常动作，就能够保证新能源供电系统准确切出，从而提高了整个快切装置120的工作可靠性。

在一实施例中，新能源供电系统包括多个新能源子系统，每一快切装置均包括多个电连件，多个电连件用于与新能源子系统一一对应连接。

可以理解的是，新能源供电系统可以根据供电需求配置多个新能源子系统，比如工厂内包含多个配电间的情形下，每一配电间可以对应设置一个新能源子系统，各新能源子系统可以设置能够实现对新能源供电系统总控功能的快切装置，也可以为每一新能源子系统单独配置相应的快切装置，具体可以根据实际控制需求合理设定。

一些实施例中，快切装置可以是包含一个或多个快切开关的快切柜，通过快切开关可以控制快切装置所在供电线路的通断。电连件可以是用于接线的压板，电连件的数量可以与新能源子系统的数量对应，即每一压板对应接一个新能源子系统。

本实施例中快切装置可以接至多个新能源子系统，从而可以适应更加多样的供电环境，使得供电保护系统适用范围更广。

在一实施例中，工作电源包括主电源开关和副电源开关，主电源开关和副电源开关均与控制装置连接。

可以理解的是，工作电源可以包含主供电电源和副供电电源，主供电电源用于在正常情况下为负载供电，副供电电源用于在主供电电源供电异常情况下为负载供电，实际应用中，可以在主供电电源和副供电电源均出现异常时判定工作电源异常。

本实施例中，主电源开关用于控制主供电电源的通断电状态，副电源开关用于控制副供电电源的通断电状态。图3示出了主电源开关S1和副电源开关S2，并示出了第一快切装置中的第一快切开关S3以及第二快切装置中的第二快切开关S4，上述开关均与新能源供电系统连接。

实际应用中，控制装置可以通过主电源开关和副电源开关的通断状态确定供电电源是否异常，比如如果主电源开关和副电源开关均处于断开状态，则可以判定工作电源出现异常。

在一实施例中，控制装置还用于：

在接收到开启指令时，向每一快切装置发送连接信号，以控制每一快切装置内的快切开关闭合。

本实施例中，当工作电源异常解除时，比如出现故障的工作电源被维修完毕，此时，整个供电系统具备继续供电的条件，可以向控制装置发出开启指令。实际应用中，用户可以通过按下控制装置上的开启按键或者选定用户交互界面上的开启选项触发开启指令。控制装置根据开启指令控制所有的快切装置内的快切开关闭合，以接通新能源供电系统与负载的供电线路，使得整个供电系统继续为负载供电。

下面以应用于某电厂的供电保护系统为例具体说明本发明提供的供电保护系统的工作流程。

本实施例首先以电厂中#1机61C段的供电保护回路为例进行说明，在#1机61C段，存在6KV公用母线工作电源(即主供电电源)和6KV公用母线备用电源(即副供电电源)，对应存在61C01开关(即主电源开关)和61C02开关(即副电源开关)，61C01开关和61C02开关上的两个常闭接点分别经快切装置上的压板引至快切装置内的端子排。此处，快切装置上设有2个压板，分别跳厂前区配电间光伏电源开关和化水配电间光伏电源开关，厂前区配电间光伏电源和化水配电间光伏电源可以理解为两个新能源子系统。

上述两对跳厂前区配电间光伏电源开关的二次线并联后，在61C02间隔拉一电缆至61C段的快切装置；同样地，上述两对跳化水配电间光伏电源开关的二次线并联后，在61C02间隔拉一电缆至#1机61C段的快切装置。也就是说，61C02间隔需要设置两根电缆至#1机61C段的快切装置。其中，图4a和图4b示出了上述两部分具体的接线示意图。

上述61C段的快切装置跳厂前区配电间光伏电源开关的出口接点经快切装置的压板后接至端子排，与61C01开关和61C02开关联跳厂前区配电间光伏电源开关的出口接点并联，具体的接线示意图如图5所示。

上述61C段的快切装置跳化水配电间光伏电源开关的出口接点经快切装置的压板后接至端子排，与61C01开关和61C02开关联跳化水配电间光伏电源开关的出口接点并联，具体的接线示意图如图6所示。

本实施例中，主网供电范围内还涉及#2机62C段这一区段，从61C段的快切装置设置两根电缆至62C段的快切装置，即61C段和62C段分别跳化水配电间光伏电源开关与厂前区配电间光伏电源开关的二次线并联，也就是说，61C段的快切装置和62C段的快切装置之间需要放两根电缆。上述两种情形下的接线示意图如图7a和图7b所示。

具体地，可以从62C段的快切装置设置一电缆至厂前区配电间光伏电源开关间隔(即跳厂前区配电间光伏电源开关)，类似的回路可以有多个，本实施例中还存在3个相似回路，具体的接线示意图如图8所示。

可以从62C段的快切装置设置一电缆至化水配电间光伏电源开关间隔(即跳化水配电间光伏电源开关)，类似的回路可以有多个，本实施例中还存在3个相似回路，具体的接线示意图如图9所示。

上述61C段的快切装置和62C段的快切装置与厂前区光伏系统分闸回路的接线示意图可以参见图10，61C段的快切装置和62C段的快切装置与化水楼光伏系统分闸回路的接线示意图可以参见图11。

上述实例中，在光伏电源开关与工作电源开关之间，通过增加压板和电缆连接，将光伏电源开关的二次线接入快切装置，以实现光伏发电系统的快速切出；将多个快切装置通过电缆连接，实现多个快切装置之间的信息传递和协调控制；通过电缆连接将快切装置与光伏电源开关间隔连接起来，以实现光伏供电系统的准确切出。

综上所述，本发明提供的供电保护系统通过快切装置的协同工作，能够保证在工作电源异常时，快速、准确的将新能源供电系统切出，以保证厂内负载的运行安全，提高了整个供电系统的运行稳定性和安全性。

基于同一总的发明构思，本发明还保护一种供电保护方法，下面对本发明提供的供电保护方法进行描述，下文描述的供电保护方法与上文描述的供电保护系统可相互对应参照。

参见图12，本发明实施例还提供一种供电保护方法，该方法基于上述供电保护系统实现，该方法具体包括：

步骤310：在故障检测装置检测到主网供电范围内的工作电源运行异常时，生成故障信号。

可以理解的是，故障信号内具体可以包含出现故障的工作电源的标识号以及故障类型。在故障检测装置与控制装置通信连接的情形下，故障信号可以通过报文的形式发送至控制装置。

步骤320：在控制装置接收到故障信号时，基于故障信号控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接。

实际应用中，控制装置可以通过有线或者无线的方式与快切装置连接，在控制环节，控制装置可以生成控制信号，并将控制信号发送至快切装置，该控制信号可以是控制快切装置内的快切开关打开或者闭合的指令信号。

在一实施例中，基于故障信号控制多个快切装置动作，具体包括：

基于故障信号向每一快切装置发送切出信号，以控制每一快切装置内的快切开关打开。

通过切出信号，可以触发快切装置内的快切开关打开，以切断新能源供电系统与负载和工作电源的连接，从而快速、准确的将新能源供电系统切出。

在一实施例中，在基于故障信号通过控制装置控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接之后，上述方法还可以包括：

在控制装置接收到开启指令时，向每一快切装置发送连接信号，以控制每一快切装置内的快切开关闭合。

实际应用中，开启指令可以是用户通过控制装置上的开启按键或者开启选项发出的，也可以是用户通过与控制装置连接的用户终端上发出的。

通过连接信号，可以触发快切装置内的快切开关闭合，以接通新能源供电系统与负载和工作电源的连接，从而使新能源供电系统再次接入供电回路中，以恢复整个供电系统的供电工作。

本实施例提供的供电保护方法，通过故障检测装置、多个快切装置与控制装置配合，可以在工作电源异常时及时将新能源供电系统切出，以保护主网供电范围内负载的安全，由于主网供电范围内各区段的供电线路上均设有快切装置，能够保证在出现异常时新能源供电系统及时、准确地切出，提高了整个供电系统的运行稳定性和安全性。

图13是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

如图13所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行供电保护方法，该方法具体包括：在故障检测装置检测到主网供电范围内的工作电源运行异常时，生成故障信号；在控制装置接收到故障信号时，基于故障信号控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接。

此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的供电保护方法，该方法具体包括：在故障检测装置检测到主网供电范围内的工作电源运行异常时，生成故障信号；在控制装置接收到故障信号时，基于故障信号控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的供电保护方法，该方法具体包括：在故障检测装置检测到主网供电范围内的工作电源运行异常时，生成故障信号；在控制装置接收到故障信号时，基于故障信号控制多个快切装置动作，以断开新能源供电系统与主网供电范围内负载的连接。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。