專利名稱：：電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)線路的接線分析方法，尤其涉及一種對電力系統(tǒng)中母線差動(dòng)保護(hù)線路的電流互感器CT的接線是否正確進(jìn)行分析判斷并給出錯(cuò)誤位置和錯(cuò)誤類型的接線分析方法。
背景技術(shù)：
：對于母線差動(dòng)保護(hù)，要計(jì)算輸入線路的合成矢量及輸出線路的合成矢量。當(dāng)所有線路都滿足相角平衡，即相與相之間相差120。，并且相序相同。同時(shí)輸入線路合成矢量和輸出線路合成矢量每相的矢量和為零時(shí)，即幅值相等、角度相差180°即可判定接線是正確的。綜合兩種方式歸納出接線正確的條件是1)電源側(cè)合成矢量與負(fù)荷側(cè)合成矢量(或輸出線路合成矢量和輸入線路合成矢量)的矢量和為零(即幅值相等、相角相差180°);2)所有線路滿足相角平衡，即相與相之間相差120。；3)所有線路相序相同且都是正序，即在向量圖中順時(shí)針依次顯示為A、B、C。當(dāng)接線錯(cuò)誤時(shí)，輸入線路與輸出線路的矢量和不為零，根據(jù)實(shí)測的相量圖可以判斷出接線錯(cuò)誤的地方。接線錯(cuò)誤的情況下一般有兩種基本情況，一為某相的極性接反，如火線誤接到零線，零線誤接到火線；二為某兩相之間接錯(cuò)，如A相誤接到B相，B相誤接到A相，從而導(dǎo)致電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的矢量和不為零。如果某相的極性接反，將會(huì)導(dǎo)致線路三相間相位不平衡。如果某兩相間相互接錯(cuò)，將會(huì)導(dǎo)致線路相序錯(cuò)誤。那么，理論上只要進(jìn)行平衡修正和相序修正，將這兩類基本錯(cuò)誤修正，再根據(jù)電源側(cè)與負(fù)載側(cè)的矢量和不為零就可以得到正確的線路電流參數(shù)值，然后再與原數(shù)據(jù)對比即可得到接線錯(cuò)誤的位置。繼電保護(hù)線路接線的正確與否，直接影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對繼電保護(hù)線路接線的正確性及時(shí)作出分析，是變電站投建、檢修中必不可少的重要環(huán)節(jié)，目前電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)線路接線正確性分析，主要靠人工進(jìn)行——工作人員要經(jīng)過大量的計(jì)算，手工繪制電流向量圖，然后再根據(jù)計(jì)算結(jié)果和向量圖得出繼電保護(hù)線路接線分析的結(jié)果。整個(gè)分析過程計(jì)算量大，且需要工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，故存在效率低、誤差大的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)人工方法分析繼電保護(hù)線路接線正確性的流程如下1)獲取數(shù)據(jù)獲取母線差動(dòng)保護(hù)各線路各相的電流幅值、相位數(shù)據(jù)及相關(guān)參數(shù)。一般通過電力測量儀器獲得，如使用雙鉗伏安相位表。2)計(jì)算電流先計(jì)算各線路的平衡系數(shù)，然后再根據(jù)平衡系數(shù)對電流幅值進(jìn)行換算。3)繪制向量圖根據(jù)電流幅值、相位等參數(shù)手工繪制向量圖。4)分析判斷根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電流值以及向量圖判斷接線正確性，如果接線錯(cuò)誤需分析糾正方法。根據(jù)輸出線路和輸入線路合成矢量應(yīng)該大小相等、方向相反的基本條件判斷接線是否正確。如果不正確，則由工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，給出糾正方案，此步?jīng)]有標(biāo)準(zhǔn)的流程，完全由工作人員素質(zhì)決定，如果沒有經(jīng)驗(yàn)，那么判斷費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對于較復(fù)雜的錯(cuò)誤情況很難判斷出來。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)線路接線分析的人工方法，存在下述缺點(diǎn)或不足1、分析結(jié)果可靠性以及準(zhǔn)確性差。由于沒有統(tǒng)一的操作規(guī)程，所以操作存在一定的隨意性；另外，工作人員業(yè)務(wù)水平的高低、客觀環(huán)境因素等，都會(huì)影響分析的準(zhǔn)確性。2、對操作人員的業(yè)務(wù)能力要求高。操作人員既要熟悉電力系統(tǒng)理論知識，并要具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，方能判斷出繼電保護(hù)線路接線是否正確，繼而分析出錯(cuò)在哪里、如何修正。3、工作復(fù)雜程度高，工作效率低。分析判斷過程中數(shù)據(jù)計(jì)算量大，人工操作工作效率低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且在復(fù)雜的操作流程和大量的數(shù)據(jù)計(jì)算過程中，難免發(fā)生錯(cuò)誤。
發(fā)明內(nèi)容為了解決目前人工情況下對繼電保護(hù)線路接線錯(cuò)誤情況判斷時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、對工作人員要求高的情況，本發(fā)明提供了一種判斷分析可靠性高、使用安全簡單、操作方便的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供了一種電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特殊之處在于該方法包括以下步驟1)獲取母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值及參數(shù)母線差動(dòng)保護(hù)線路的測量值包括各線路的電流有效值及相位；所述任一線路的電流有效值是該線路A、B、C、N相的電流有效值；所述各線路的電流相位是相對于參考電壓的相位；所述參考電壓是任一線路的線電壓或相電壓；母線差動(dòng)保護(hù)線路的參數(shù)包括各線路CT變比、線路所在母線、線路供電方式、線路編號以及參考相功率角；2)根據(jù)母線參數(shù)對母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值進(jìn)行換算，其具體實(shí)現(xiàn)方式是2.1)用線路的N相電流修正該線路的A、B、C相電流；2.2)計(jì)算母線各線路的平衡系數(shù)；母線差動(dòng)保護(hù)的平衡系數(shù)的計(jì)算方法是各線路的CT變比視為其平衡系數(shù)；同時(shí)保證所有線路的平衡系數(shù)不大于4，即找出平衡系數(shù)最大的線路，將其平衡系數(shù)設(shè)為4，再將其他線路的平衡系數(shù)轉(zhuǎn)換；2.3)根據(jù)母線各線路的平衡系數(shù)換算該線路的電流有效值；2.4)將所有電流相位減去參考相功率角；2.5)判斷參考電壓是否是Ua，如果是則直接執(zhí)行步驟2.6);如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua后再執(zhí)行步驟2.6);3)根據(jù)已經(jīng)換算的母線差動(dòng)保護(hù)各線路測量值判斷接線是否正確？如果正確則執(zhí)行步驟6);如果不正確則執(zhí)行步驟4);3.1)根據(jù)輸入的參數(shù)判斷是雙母線還是單母線；3.2)若為單母線，如果滿足下述條件即表示相位平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟7)輸出結(jié)果；如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，那么需要先將轉(zhuǎn)換過的電流值保存一個(gè)副本作為原始值用于輸出結(jié)果，然后進(jìn)入該步驟；判斷條件為所有線路相序相同且都是正序，即在向量圖中順時(shí)針依次顯示為A、B、C;所有線路滿足相角平衡，即相與相之間相差120°;電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的幅值相等、相角相差180。即矢量和為零，此處指縱差；3.3)若為雙母線，所述雙母線由母線一和母線二構(gòu)成，需要同時(shí)滿足小差一平衡，小差二平衡，大差平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟7)輸出結(jié)果；如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，那么需要先將轉(zhuǎn)換過的電流值保存一個(gè)副本作為原始值用于輸出結(jié)果，然后進(jìn)入步驟4);所述小差一平衡指母線一中的所有線路滿足步驟3.2)中的判斷條件；小差二平衡指母線二中的所有線路滿足步驟3.2)中的判斷條件；大差平衡指母線一及母線二的所有線路滿足步驟3.2)中的判斷條件；4)進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷第一次修正包括參考線路修正、各線路相角平衡修正以及相角正序修正；第一次修正進(jìn)行完畢之后，判斷接線方式是否正確？若是，則進(jìn)行步驟6);若否，則進(jìn)行步驟5);在此步如果滿足下面條件即表示相位平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟6);如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，并繼續(xù)執(zhí)行步驟5);需要先判斷是單母線還是雙母線，并使用對應(yīng)的正確條件進(jìn)行判斷；單母線正確條件電源側(cè)合成矢量與負(fù)荷側(cè)合成矢量的幅值相等、角度相差180°即矢量和為零；雙母線正確條件需要同時(shí)滿足小差一平衡，小差二平衡，大差平衡，則證明接線正確；其中，小差一平衡指母線一中的所有線路滿足上述正確條件條件；小差二平衡指母線二中的所有線路滿足上述正確條件條件；大差平衡指母線一及母線二的所有線路滿足上述正確條件條件；5)進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷5.1)修正通過對線路進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度修正，修正后進(jìn)行步驟5.2);5.2)判斷若接線正確則進(jìn)行步驟6);若接線不正確，則返回步驟5.1)繼續(xù)進(jìn)行修正；5.3)整個(gè)修正判斷過程采用遞歸方法實(shí)現(xiàn)，也可使用循環(huán)或計(jì)算機(jī)專業(yè)公知的可替代方法實(shí)現(xiàn)；5.4)如果在步驟5.3)的遞歸過程中對所有線路都依次旋轉(zhuǎn)了6次進(jìn)行修正判斷后依然不能滿足正確性條件，則無法對其進(jìn)行分析直接跳至步驟7);6)生成修正后的電流有效值并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；7)輸出分析結(jié)果。以上所述步驟4)中參考線路修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是直接將A相相位設(shè)為0°、B相設(shè)為120°、C相設(shè)為240。，或根據(jù)其三相電流相位判斷錯(cuò)誤使用對應(yīng)的方法進(jìn)行修正。以上所述步驟4)中對于某一線路進(jìn)行相角平衡修正時(shí)，首先判斷是否有某一相與其他兩相間的相位都是60。？如果是，則進(jìn)行修正，如果不是，則不進(jìn)行修正；其修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是找出三相電流中的中間相，即與其他2個(gè)夾角為60。的相，然后給中間相相角加180°。以上所述步驟4)中對于某一線路進(jìn)行相角正序修正時(shí)，首先判斷三相相位中B相相位是否等于A相相位加12(T如果是，則不需要修正；如果不是，則要進(jìn)行修正，其修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是交換A、B兩相的相位即可完成修正。以上所述步驟5)中，以旋轉(zhuǎn)角度方式進(jìn)行修正時(shí)，其具體實(shí)現(xiàn)修正及判斷過程是以60°為間隔在一個(gè)周期內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)線路，一次旋轉(zhuǎn)60。，每次旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行一次正確性判斷，如果滿足正確性條件，則執(zhí)行步驟6);如果不滿足則進(jìn)行步驟5)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至滿足正確性條件為止；若所有線路都依次旋轉(zhuǎn)完畢依然不能滿足正確性條件，即無法判斷接線是否正確則進(jìn)行步驟7)。以上所述步驟7)中生成的分析結(jié)果是下列情況之一接線正確，接線錯(cuò)誤或無法判斷。以上所述步驟7)是輸出分析結(jié)果，如果結(jié)果為接線錯(cuò)誤則進(jìn)一步輸出錯(cuò)誤情況，即將步驟6)修正后的電流有效值與步驟2)保存的參數(shù)進(jìn)行比較，然后生成分析結(jié)果。以上所述步驟7)中生成的分析結(jié)果是接線錯(cuò)誤時(shí)，進(jìn)一步輸出各線路各相的接線狀態(tài)。對于某線路而言其各相的接線狀態(tài)分別有A相有A相接線正確、A相與B相接反、A相與C相接反、A相極性接反、A相與B相接反且當(dāng)前B相極性接反、A相與C相接反且當(dāng)前C相極性接反；B相有B相接線正確、B相與A相接反、B相與C相接反、B相與A相接反且當(dāng)前A相極性接反、B相極性接反、B相與C相接反且當(dāng)前C相極性接反；C相有C相接線正確、C相與A相接反、C相與B相接反、C相與A相接反且當(dāng)前A相極性接反、C相與B相接反且當(dāng)前B相極性接反、C相極性接反。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1、分析結(jié)果可靠，準(zhǔn)確性大幅提高。本發(fā)明所提供的電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)線路的接線分析方法進(jìn)行兩次修正并進(jìn)行判斷，最終形成的分析結(jié)果中會(huì)給出完善的錯(cuò)誤情況及糾正方案，無需再人為進(jìn)行判斷，其分析結(jié)果可靠性明顯比傳統(tǒng)的分析方法強(qiáng)，并且不受工作人員主觀素質(zhì)以及客觀環(huán)境因素等方面影響，使得分析結(jié)果的準(zhǔn)確性大幅提高。2、操作簡單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護(hù)回路接線分析工作簡單化，只需要進(jìn)行簡單測量即可自動(dòng)分析并給出結(jié)果，對工作人員技術(shù)水平要求大幅降低。圖1為本發(fā)明所提供的接線分析方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明在分析過程中當(dāng)相位接反時(shí)三相電流的向量示意圖；圖3為各線路正確時(shí)三相電流的向量示意圖；圖4為本發(fā)明相量修正前三相電流的向量示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其接線分析的具體流程如下1)獲取母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值及參數(shù)通過儀表測量獲得母線差動(dòng)保護(hù)線路各線路的電流有效值及相位，其中任一線路的電流有效值是該線路A、B、C、N相的電流有效值。在測量時(shí)需選定一個(gè)參考電壓，所測的所有線路的電流相位是指被測電流相對于此參考電壓的相位。在整個(gè)測量過程中，測量參考一直是此電壓，即母線所有線路電流的相位都是相對于此參考電壓的相位。參考電壓可在測量時(shí)由操作者自行選擇。在進(jìn)行分析前輸入母線差動(dòng)保護(hù)線路的參數(shù)。該包含各線路CT變比、各線路所在母線、各線路供電方式，及各線路編號(用于繪制向量圖)；輸入所選的參考線路即參考電壓所在的線路、參考電壓，參考相功率角即參考電壓所在相的功率角，來自計(jì)量回路。2)根據(jù)母線參數(shù)對母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值進(jìn)行換算2.1)用線路的N相電流修正該線路的A、B、C相電流。在三相不平衡時(shí)N相會(huì)產(chǎn)生電流，理想情況下，使用N相修正A、B、C三相，可使三相平衡。修正過程即給A、B、C三相的電流矢量分別加上N相電流矢量即可。2.2)計(jì)算母線各線路的平衡系數(shù)。對于母線差動(dòng)保護(hù)，由于各線路電壓等級相同，所以可將各線路的CT變比視為其平衡系數(shù)；同時(shí)保證所有線路的平衡系數(shù)不大于4，即找出平衡系數(shù)最大的線路，將其平衡系數(shù)設(shè)為4，再將其他線路的平衡系數(shù)轉(zhuǎn)換。2.3)根據(jù)母線各線路的平衡系數(shù)換算該線路的電流有效值；將各線路電流乘以其對應(yīng)的平衡系數(shù)。即分別將各線路A、B、C三相電流幅值乘以其平衡系數(shù)。2.4)將所有電流相位減去參考相功率角。如果參考線路接線正確，那么給所有電流相位減去參考相功率角后，其參考相電流相位應(yīng)為0。。2.5)判斷參考電壓是否是Ua，如果是則直接執(zhí)行步驟2.6);如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua后再執(zhí)行步驟2.6);將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua的具體實(shí)現(xiàn)方法在測量時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場情況選擇任一電壓作為參考，那么參考電壓有可能是Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca之一，需將參考相轉(zhuǎn)換為Ua，以方便后續(xù)分析。根據(jù)電力系統(tǒng)原理有5種情況Ub滯后Ua120。，Uc滯后Ua240。，Uab滯后Ua330。，Ubc滯后Ua90。，Uca滯后Ua210。。轉(zhuǎn)換方式為根據(jù)選擇的參考電壓，將所有的電流相位都加上對應(yīng)的角度即可。具體如下當(dāng)參考電壓為Ub時(shí)，參考線路A相電流相角為-120。，那么只要對所有線路各相都加上12(T，即可將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua;當(dāng)參考電壓為Uc時(shí)，A相相角為-240。，給各線路各相加240。。當(dāng)參考電壓為Uab時(shí)，A相相角為30。，給各線路各相加330。。當(dāng)參考電壓為Ubc時(shí)，A相相角為-90。，給各線路各相加90。。當(dāng)參考電壓為Uac時(shí)，A相相角為-210。，給各線路各相加210。。3)根據(jù)已經(jīng)換算的母線差動(dòng)保護(hù)各線路測量值判斷接線是否正確？如果正確則執(zhí)行步驟6);如果不正確則執(zhí)行步驟4);3.1)需要先根據(jù)輸入的參數(shù)判斷是雙母線還是單母線。3.2)如果是單母線，則如果滿足下述三個(gè)條件即表示相位平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟7);如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，那么需要先將轉(zhuǎn)換過的電流值保存一個(gè)副本作為原始值(用于輸出結(jié)果)，然后執(zhí)行步驟4);正確條件條件l，所有線路相序相同且都是正序，即在向量圖中順時(shí)針依次顯示為A、B、C;條件2，所有線路滿足相角平衡，即相與相之間相差120。；條件3，電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的幅值相等、相角相差180°(即矢量和為零)。此處指縱差。3.3)如果是雙母線則需要同時(shí)滿足小差一平衡，小差二平衡，大差平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟7)輸出結(jié)果；如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，那么需要先將轉(zhuǎn)換過的電流值保存一個(gè)副本作為原始值(用于輸出結(jié)果)，然后進(jìn)入步驟4)。其中小差一平衡指母線一中的所有線路滿足步驟3.2)中的三個(gè)條件；小差二平衡指母線二中的所有線路滿足步驟3.2)中的三個(gè)條件；大差平衡指母線一及母線二的所有線路滿足上述三個(gè)條件。4)進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷。當(dāng)不能滿足步驟3.2)中的正確性條件時(shí)，則需要對以下內(nèi)容進(jìn)行修正，然后判斷其接線是否正確4.1)參考線路修正。由于參考線路是參考電壓所在的線路，并且已經(jīng)將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua，且對所有電流參數(shù)都已減去了其功率角。所以，理想狀態(tài)下參考線路A相應(yīng)該為0°，B相為120。，C相為240。。根據(jù)這些條件可以將接線錯(cuò)誤的參考線路直接修正正確，修正方法有兩種方法一直接將A相相位設(shè)為O。，B相設(shè)為120。，C相設(shè)為240。。方法二針對每一錯(cuò)誤情況分別進(jìn)行不同的修正，對于單一線路的錯(cuò)誤情況有47種，每種錯(cuò)誤情況下的相位都與其它錯(cuò)誤情況不同，所以根據(jù)其三相電流相位可以判斷其錯(cuò)誤情況，并使用對應(yīng)的方法進(jìn)行修正。該修正方式的具體采用狀態(tài)碼的方式。先假設(shè)6個(gè)角度狀態(tài)，并用整數(shù)表示0°時(shí)，狀態(tài)碼為0;6(T為1;12(T為2;18(T為3;24(T為4;30(T為5。然后對各相進(jìn)行對比，得到其角度的狀態(tài)碼，再根據(jù)狀態(tài)碼做對應(yīng)的修正。如接線正確的情況下，A相為0°，狀態(tài)碼為0，B相120，狀態(tài)碼為2，C相240。，狀態(tài)碼為4;那么得到此線路的狀態(tài)碼為024，再做對應(yīng)的處理即可對參考線路進(jìn)行正確的修正。錯(cuò)誤情況及對應(yīng)的修正方法如表1所示表1錯(cuò)誤情況與修正方法對應(yīng)關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>A相錯(cuò)接到B相，B相錯(cuò)接到C相，C相錯(cuò)接妾IJA相。極性全部接反513A、C相相位調(diào)換，再將B、C相相位調(diào)換，三相相位各加180。4.2)相角平衡修正。是指依次對除參考線路外的其他所有線路進(jìn)行修正。相位平衡是指某線路的三相幅值相等，相位互成120°，或者說，在三相電流幅值相等時(shí)三相的矢量和為零。在此處判斷時(shí)不考慮幅值相等，只判斷相位是否互成120。，如果互成12(T則認(rèn)為平衡。參見圖2a、圖2b、圖2c，當(dāng)相位接反時(shí)，三相電流的向量示意圖會(huì)出現(xiàn)如下幾種情況當(dāng)任意一相的相位反時(shí)出現(xiàn)如圖2a形狀的向量圖；當(dāng)接線正確或者全部接反時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖2b形狀的向量圖；當(dāng)任意兩相的相位同時(shí)接反時(shí)出現(xiàn)圖2c形狀的向量圖。具體判斷方法如下在此步只判斷圖2a及圖2c兩種情況，因?yàn)閳D2b中三相是平衡的。判斷是否有某一相與其他兩相間的相位都是60。，如果是則進(jìn)行修正，如果不是則不修正。具體修正方法如下導(dǎo)致三相相角不平衡的原因有兩種1、三相中任意一相極性接反(如圖2a，A相接反)；2、三相中任意兩相極性接反(如圖2c)。針對這兩種情況，找出其中的中間相，即與其他2個(gè)夾角為60°的相，然后給其相角加180°，即反了一下相，向量圖變成圖2b形狀。4.3)相角正序修正。是指依次對除參考線路外的其他所有線路進(jìn)行修正。正序是指A相超前B相12(T，B相超前C相12(T，C相超前A相12(T。其判斷方法是判斷B相相位是否等于A相相位加120°，如果是則證明是正序，不用修正；如果不是則證明不是正序，要進(jìn)行修正。具體修正方法如下交換A、B兩相的相位即可完成修正。如果A相相位為X、B相相位為Y，將A相相位置為Y，將B相相位置為X即可。參見圖4，例如A超前C120°，C超前B120。，負(fù)序。交換A、B相。就完成了修正。4.4)正確性判斷判斷接線是否正確。在此步如果滿足下面條件即表示相位平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟6);如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，并繼續(xù)執(zhí)行步驟5)。需要先判斷是單母線還是雙母線，并使用對應(yīng)的正確條件進(jìn)行判斷。單母線正確條件電源側(cè)合成矢量與負(fù)荷側(cè)合成矢量的幅值相等、角度相差180°即矢量和為零。雙母線正確條件需要同時(shí)滿足小差一平衡，小差二平衡，大差平衡，則證明接線正確；其中，小差一平衡指母線一中的所有線路滿足上述正確條件條件；小差二平衡指母線二中的所有線路滿足上述正確條件條件；大差平衡指母線一及母線二的所有線路滿足上述正確條件條件。5)進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷5.1)修正通過對線路進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度修正，修正后進(jìn)行步驟5.2)。第二次修正的主要方式是旋轉(zhuǎn)角度，在此步對除參考線路外的其它所有線路依次旋轉(zhuǎn)角度，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)線路。對在步驟4)中未進(jìn)行正序修正和不平衡修正的線路，即向量圖為圖2b所示的線路，分別對其三相電流相位進(jìn)行加+120°、+180°、+240°、+360°;如果某線路進(jìn)行過相角或者正序修正，那么應(yīng)該對該線路的三相相角分別進(jìn)行加+60°，+120°，+180°，+240°，+300°，+360°進(jìn)行正確性判斷，即以60°為間隔在一個(gè)周期內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)。5.2)判斷若接線正確則進(jìn)行步驟6);若接線不正確，則返回步驟5.1)繼續(xù)進(jìn)行修正；判斷是否滿足正確性條件，即步驟4.4)中的正確條件。如果滿足正確條件則轉(zhuǎn)到步驟6)，如果不滿足則執(zhí)行步驟5.1)。每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)線路，每次旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行一次正確性判斷，如果滿足正確條件，則退出旋轉(zhuǎn)；如果不滿足則繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至滿足正確性條件為止。5.3)整個(gè)修正判斷過程采用遞歸方法實(shí)現(xiàn)，也可使用循環(huán)或計(jì)算機(jī)專業(yè)公知的可替代方法實(shí)現(xiàn)。上述步驟5.1)及步驟5.2)描述了對某一線路的修正判斷過程必須的要素，而整個(gè)修正過程是一個(gè)遞歸；采用遞歸的流程是對當(dāng)前線路執(zhí)行步驟5.1)，即增加當(dāng)前線路相位一次(如加60°)，進(jìn)行步驟5.2)判斷；如果不滿足則對下一繞組調(diào)用此流程，如果沒有下一線路，則對此線路繼續(xù)增加角度。此遞歸方式可以用計(jì)算機(jī)行業(yè)的循環(huán)或其他公知的方法替代。0135]5.4)如果在步驟5.3)的遞歸過程中對所有線路都依次旋轉(zhuǎn)了6次進(jìn)行修正判斷后依然不能滿足正確性條件，則無法對其進(jìn)行分析直接跳至步驟7);0136]以一個(gè)有三條線路的單母線為例，線路一的B相極性接反，線路二的三相極性都接反，線路3的A相與B相接錯(cuò)。參考線路(即測量時(shí)參考電壓所在的線路)為線路一。0137]那么，在第4步中會(huì)對線路一進(jìn)行修正，即執(zhí)行步驟4.1)，對母線3進(jìn)行正序修正(卩執(zhí)行步驟4.3)，而對線路二不會(huì)進(jìn)行任何修正。0138]經(jīng)步驟4)修正后電流相位如下0139]線路一A相0。，B相120。，C相240。;0140]線路二A相0。，B相120。，C相240。;0141]線路3:A相180。，B相300。，C相60。;0142]對這種情況在修正時(shí)，對線路二會(huì)分別進(jìn)行加+120°、+180°、+240°、+360°;對線路3會(huì)分別進(jìn)行加+60°，+120°，+180°，+240°，+300°，+360°;0143]那么，其第二次正確性修正判斷時(shí)流程如下0144]5.1)修正先給線路3旋轉(zhuǎn)60°，即三相各加60°;0145]旋轉(zhuǎn)后線路3三相相位為A相240°，B相0°，C相120°;0146]5.2)判斷不滿足正確性判斷條件；0147]5.1)修正給線路3旋轉(zhuǎn)120°，即三相各加120°;0148]旋轉(zhuǎn)后線路3三相相位為A相300°，B相60°，C相180°;0149]5.2)判斷不滿足正確性判斷條件；0150]依次給線路3旋轉(zhuǎn)直至旋轉(zhuǎn)到+360°;此時(shí)對線路3旋轉(zhuǎn)了6次；0151]5.1)修正將線路二旋轉(zhuǎn)120°;0152]旋轉(zhuǎn)后線路二三相相位為A相120°，B相240°，C相0°;0153]5.2)判斷不滿足正確性判斷條件；0154]5.1)修正給線路3旋轉(zhuǎn)60°，即三相各加60°;0155]旋轉(zhuǎn)后線路3三相相位為A相240°，B相0°，C相120°;0156]5.2)判斷不滿足正確性判斷條件；0157]依次給線路3旋轉(zhuǎn)直至旋轉(zhuǎn)到+360°;此時(shí)又對線路3旋轉(zhuǎn)了6次；0158]5.1)修正將線路二旋轉(zhuǎn)180°;0159]旋轉(zhuǎn)后線路二三相相位為:A相:180°，B相:300°，C相:60°;0160]5.2)判斷滿足正確性判斷條件；轉(zhuǎn)到第6步。0161]由上述示例可以看出，線路二旋轉(zhuǎn)1次，就要將最后一個(gè)線路旋轉(zhuǎn)6次。直至滿足正確條件，或?qū)⑺芯€路都進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)仍無法滿足正確條件。上述示例中旋轉(zhuǎn)時(shí)不對參考線路(即線路一)進(jìn)行操作；即，如果一直無法滿足正確條件，則在進(jìn)入下一步前，會(huì)對線路二旋轉(zhuǎn)4次，線路3旋轉(zhuǎn)24次，線路一不進(jìn)行任何旋轉(zhuǎn)修正。6、生成修正后的電流有效值并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；如果是從步驟3)直接跳轉(zhuǎn)到本步驟的，那么直接轉(zhuǎn)到第7步執(zhí)行；如果是從步驟4)或步驟5)轉(zhuǎn)到本步驟的，那么需要保存修正過程中滿足正確條件時(shí)的修正值的一個(gè)副本，以便步驟7)輸出結(jié)論。7、輸出結(jié)論最后的分析結(jié)果有三種情況一是接線正確，二是接線錯(cuò)誤，三是無法判斷。如果從步驟3)直接跳轉(zhuǎn)至步驟6)，則輸出接線正確；如果進(jìn)入步驟4)分析，且在步驟4)中所有線路都依次旋轉(zhuǎn)完畢依然不能滿足正確性條件，則輸出無法判斷；無法判斷的原因是輸入?yún)?shù)有誤或系統(tǒng)誤差過大。如果進(jìn)入步驟4)分析，且在步驟4)步正確性判斷時(shí)滿足正確性條件，則輸出接線錯(cuò)誤，并進(jìn)一步判斷錯(cuò)誤情況，輸出糾正方案。錯(cuò)誤情況的判斷方法如下將修正后的電流值與步驟3)保存的原始值逐相比較，判斷的相角A'，B'，C'與原始值A(chǔ)，B，C，-A，-B，-C的相角關(guān)系，根據(jù)相角關(guān)系輸出每一線路每相的結(jié)論。此處A，B，C表示原值，-A表示A加180°，-B，-C同理；A'，B'，C'表示修正過的值。結(jié)論如下表，表格中相交的格子中表示橫行和豎行的值相等。如果某線路修正后的值A(chǔ)'與-A相等，那么此線路A相極性接反，同理輸出所有線路的結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>例如對于有兩條線路的單母線，則先使用上述方法輸出線路一結(jié)果，再輸出線路二結(jié)果。假設(shè)實(shí)際情況中線路二B相極性接反了，又將A相接到了C相，C相接到了A相，那么輸出的結(jié)果如下接線錯(cuò)誤線路一A相接線正確，B相接線正確，C相接線正確；線路二A相與C相接反，B相極性接反，C相與A相接反。本例的分析結(jié)果說明了當(dāng)前接線錯(cuò)誤情況，可根據(jù)此結(jié)果進(jìn)行接線糾正。8)算法基本理論驗(yàn)證和結(jié)論(幅值平衡的條件下)此處的驗(yàn)證前提條件是假設(shè)線路三相幅值平衡。由于加上幅值不平衡的情況，錯(cuò)誤的可能會(huì)很多，不再一一列舉。以下列舉了線路中所有可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤類型，并根據(jù)該錯(cuò)誤類型隨機(jī)舉例根據(jù)以上的算法進(jìn)行推導(dǎo)，按輸出的結(jié)果給出結(jié)論，為便于說明，所有的例子認(rèn)為線路正確時(shí)的向量圖如圖3，實(shí)際由于功率因數(shù)不為1以及參考相的選擇的不同，相角不一定是這樣的，但三相的相角差應(yīng)該是120。。舉例假定只有一處線路有錯(cuò)誤其他線路接線時(shí)正確的，這個(gè)假定不影響判斷的結(jié)果，假如有多處錯(cuò)誤的話，實(shí)際要輸出的結(jié)果的過程中判斷的次數(shù)要多一些，但對于出錯(cuò)的線路的結(jié)論是相同的。8.1)—相相位接反，例如某線路B相極性接反表2所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>8.2)兩相極性接反，例如某線路A，C相極性接反如表3所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>8.3)三相相位接反，例如某線路A，B、C相極性接反時(shí)如表4所示表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>8.4)兩相位置相互接反，例如某線路A，B相接反，如表5所示表5<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>8.5)三相位置相互接反，例如某線路A相錯(cuò)接到C相，C相錯(cuò)接到B相，B相錯(cuò)接到A相時(shí)，如表6所示表6<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>8.6)兩相位置相互接反，其中一相又極性接反，例如某線路B相錯(cuò)接到C相，B相極性接反時(shí)，如表7所示表7<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>8.7)兩相位置相互接反，第三相又極性接反，例如某線路B相錯(cuò)接到C相，A相極性接反時(shí)，如表8所示表8<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>8.8)兩相位置相互接反，這兩相的極性也全接反，例如某線路A相錯(cuò)接到C相，A，C相的極性接反時(shí)，如表9:表9<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>8.9)兩相位置相互接反，其中一相和第三相的極性接反時(shí)，例如某線路A相錯(cuò)接到B相，C相和B相的極性接反時(shí)，如表10所示表10<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>8.10)兩相位置相互接反，極性全部接反，例如某線路A相錯(cuò)接到C相，3相相位接反時(shí)，如表ll所示表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>8.11)三相位置相互接反，其中一相極性接反，例如某線路A相錯(cuò)接到B相，B相錯(cuò)接到C相，C相錯(cuò)接到A相，C相極性接反時(shí)，如表12所示表12<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>8.12)三相位置相互接反，其中兩相極性接反，例如某線路A相錯(cuò)接到C相，C相錯(cuò)接到B相，B相錯(cuò)接到A相，A，B相極性接反時(shí)，如表13所示表13<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>8.13)三相位置相互接反，極性全部接反，例如某線路A相錯(cuò)接到B相，B相錯(cuò)接到C相，C相錯(cuò)接到A相時(shí)，如表14所示表14<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>從實(shí)際情況推導(dǎo)根據(jù)算法推導(dǎo)的結(jié)論與實(shí)際錯(cuò)誤情況完全相符合。權(quán)利要求一種電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)獲取母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值及參數(shù)母線差動(dòng)保護(hù)線路的測量值包括各線路的電流有效值及相位；所述任一線路的電流有效值是該線路A、B、C、N相的電流有效值；所述各線路的電流相位是相對于參考電壓的相位；所述參考電壓是任一線路的線電壓或相電壓；母線差動(dòng)保護(hù)線路的參數(shù)包括各線路CT變比、線路所在母線、線路供電方式、線路編號以及參考相功率角；2)根據(jù)母線參數(shù)對母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值進(jìn)行換算，其具體實(shí)現(xiàn)方式是2.1)用線路的N相電流修正該線路的A、B、C相電流；2.2)計(jì)算母線各線路的平衡系數(shù)；母線差動(dòng)保護(hù)的平衡系數(shù)的計(jì)算方法是各線路的CT變比視為其平衡系數(shù)；同時(shí)保證所有線路的平衡系數(shù)不大于4，即找出平衡系數(shù)最大的線路，將其平衡系數(shù)設(shè)為4，再將其他線路的平衡系數(shù)轉(zhuǎn)換；2.3)根據(jù)母線各線路的平衡系數(shù)換算該線路的電流有效值；2.4)將所有電流相位減去參考相功率角；2.5)判斷參考電壓是否是Ua，如果是則直接執(zhí)行步驟2.6)；如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua后再執(zhí)行步驟2.6)；3)根據(jù)已經(jīng)換算的母線差動(dòng)保護(hù)各線路測量值判斷接線是否正確？如果正確則執(zhí)行步驟6)；如果不正確則執(zhí)行步驟4)；3.1)根據(jù)輸入的參數(shù)判斷是雙母線還是單母線；3.2)若為單母線，如果滿足下述條件即表示相位平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟7)輸出結(jié)果；如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，那么需要先將轉(zhuǎn)換過的電流值保存一個(gè)副本作為原始值，然后進(jìn)入該步驟；判斷條件為所有線路相序相同且都是正序，即在向量圖中順時(shí)針依次顯示為A、B、C；所有線路滿足相角平衡，即相與相之間相差120°；電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的幅值相等、相角相差180°，此處指縱差；3.3)若為雙母線，所述雙母線由母線一和母線二構(gòu)成，需要同時(shí)滿足小差一平衡，小差二平衡，大差平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到步驟7)輸出結(jié)果；如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，那么需要先將轉(zhuǎn)換過的電流值保存一個(gè)副本作為原始值，然后進(jìn)入步驟4)；所述小差一平衡指母線一中的所有線路滿足步驟3.2)中的判斷條件；小差二平衡指母線二中的所有線路滿足步驟3.2)中的判斷條件；大差平衡指母線一及母線二的所有線路滿足步驟3.2)中的判斷條件；4)進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷第一次修正包括參考線路修正、各線路相角平衡修正以及相角正序修正；第一次修正進(jìn)行完畢之后，判斷接線方式是否正確？若是，則進(jìn)行步驟6)；若否，則進(jìn)行步驟5)；在此步如果滿足下面條件即表示相位平衡，則證明接線正確，直接跳轉(zhuǎn)到第6步；如果不滿足，則證明接線錯(cuò)誤，并繼續(xù)執(zhí)行第5步；需要先判斷是單母線還是雙母線，并使用對應(yīng)的正確條件進(jìn)行判斷；單母線正確條件電源側(cè)合成矢量與負(fù)荷側(cè)合成矢量的幅值相等、角度相差180°；雙母線正確條件需要同時(shí)滿足小差一平衡，小差二平衡，大差平衡，則證明接線正確；其中，小差一平衡指母線一中的所有線路滿足上述正確條件條件；小差二平衡指母線二中的所有線路滿足上述正確條件條件；大差平衡指母線一及母線二的所有線路滿足上述正確條件條件；5)進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷5.1)修正通過對線路進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度修正，修正后進(jìn)行步驟5.2)；5.2)判斷若接線正確則進(jìn)行步驟6)；若接線不正確，則返回步驟5.1)繼續(xù)進(jìn)行修正；5.3)整個(gè)修正判斷過程采用遞歸方法實(shí)現(xiàn)，也可使用循環(huán)或計(jì)算機(jī)專業(yè)公知的可替代方法實(shí)現(xiàn)；5.4)如果在步驟5.3)的遞歸過程中對所有線路都依次旋轉(zhuǎn)了6次進(jìn)行修正判斷后依然不能滿足正確性條件，則無法對其進(jìn)行分析直接跳至步驟7)；6)生成修正后的電流有效值并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；7)輸出分析結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于所述步驟4)中參考線路修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是直接將A相相位設(shè)為O。、B相設(shè)為120。、C相設(shè)為240°，或根據(jù)其三相電流相位判斷錯(cuò)誤使用對應(yīng)的方法進(jìn)行修正。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于所述步驟4)中對于某一線路進(jìn)行相角平衡修正時(shí)，首先判斷是否有某一相與其他兩相間的相位都是60。？如果是，則進(jìn)行修正，如果不是，則不進(jìn)行修正；其修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是找出三相電流中的中間相，即與其他2個(gè)夾角為60。的相，然后給中間相相角加180。。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于所述步驟4)中對于某一線路進(jìn)行相角正序修正時(shí)，首先判斷三相相位中B相相位是否等于A相相位加120。？如果是，則不需要修正；如果不是，則要進(jìn)行修正，其修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是交換A、B兩相的相位即可完成修正。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于所述步驟5)中，以旋轉(zhuǎn)角度方式進(jìn)行修正時(shí)，其具體實(shí)現(xiàn)修正及判斷過程是以60。為間隔在一個(gè)周期內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)線路，一次旋轉(zhuǎn)60°，每次旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行一次正確性判斷，如果滿足正確性條件，則執(zhí)行步驟6);如果不滿足則進(jìn)行步驟5)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至滿足正確性條件為止；若所有線路都依次旋轉(zhuǎn)完畢依然不能滿足正確性條件，即無法判斷接線是否正確則進(jìn)行步驟7)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于所述步驟7)中生成的分析結(jié)果是下列情況之一接線正確，接線錯(cuò)誤或無法判斷。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于所述步驟7)是輸出分析結(jié)果，如果結(jié)果為接線錯(cuò)誤則進(jìn)一步輸出錯(cuò)誤情況，即將步驟6)修正后的電流有效值與步驟2)保存的參數(shù)進(jìn)行比較，然后生成分析結(jié)果。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，其特征在于所述步驟7)中生成的分析結(jié)果是接線錯(cuò)誤時(shí)，進(jìn)一步輸出各線路各相的接線狀態(tài)。對于某線路而言其各相的接線狀態(tài)分別有A相有A相接線正確、A相與B相接反、A相與C相接反、A相極性接反、A相與B相接反且當(dāng)前B相極性接反、A相與C相接反且當(dāng)前C相極性接反；B相有B相接線正確、B相與A相接反、B相與C相接反、B相與A相接反且當(dāng)前A相極性接反、B相極性接反、B相與C相接反且當(dāng)前C相極性接反；C相有C相接線正確、C相與A相接反、C相與B相接反、C相與A相接反且當(dāng)前A相極性接反、C相與B相接反且當(dāng)前B相極性接反、C相極性接反。全文摘要本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)母線繼電保護(hù)線路的接線分析方法，該方法包括以下步驟1)獲取母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值及參數(shù)；2)根據(jù)母線參數(shù)對母線差動(dòng)保護(hù)線路測量值進(jìn)行換算；3)根據(jù)已經(jīng)換算的母線差動(dòng)保護(hù)各線路測量值判斷接線是否正確。4)進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷；5)進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷；6)生成修正后的電流有效值并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；7)輸出分析結(jié)果。本發(fā)明提供了一種判斷分析可靠性高、使用簡單、操作方便的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法。文檔編號G01R31/02GK101782619SQ200910266618公開日2010年7月21日申請日期2009年12月31日優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日發(fā)明者穆明建申請人:西安愛邦電氣有限公司