一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定方法及裝置制造方法
【專利摘要】一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定方法及裝置，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。為了解決對輸電線路采樣值差動(dòng)保護(hù)速度慢的問題。本發(fā)明利用光學(xué)電流互感器對輸電線路兩側(cè)的各相電流以設(shè)定的采樣率進(jìn)行同步采樣，分別獲得各相本側(cè)電流采樣瞬時(shí)值和對側(cè)的電流采樣瞬時(shí)值，并進(jìn)行計(jì)算各相的差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量；再利用獲得的各相差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量分相構(gòu)成電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)，并根據(jù)所述電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)進(jìn)行判定輸電線路本側(cè)的斷路器是否動(dòng)作。本發(fā)明用于判斷輸電線路是否故障。
【專利說明】一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]繼電保護(hù)用信息量的變化勾畫出繼電保護(hù)原理的發(fā)展脈絡(luò):電流保護(hù)采用電流幅值信息；距離保護(hù)采用電流、電壓幅值和相位信息；縱聯(lián)保護(hù)采用雙端電流幅值和相位信息，可見，從電流保護(hù)發(fā)展到縱聯(lián)保護(hù)，繼電保護(hù)每一次取得原理上的突破都伴隨著保護(hù)用信息量的增加。但是，上述各種保護(hù)都是基于工頻量的保護(hù)，到目前為止繼電保護(hù)原理仍然主要是基于工頻量的，也就是僅用到電流、電壓中的工頻分量。目前，實(shí)用的保護(hù)基本上都是從故障波形中提取工頻分量作為特征量構(gòu)成保護(hù)判據(jù)，如此一來，由于數(shù)字帶通濾波器的數(shù)據(jù)窗口的需求，使得繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間不少于一個(gè)周期，繼電保護(hù)的速動(dòng)性和可靠性受到限制，不利于將故障的范圍縮到最小和損失降到最低。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的情況復(fù)雜，故障信號除了工頻信號之外，還包含豐富的非周期分量和大量的諧波，研究表明，非周期分量和諧波是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的必然產(chǎn)物，包含了基波、各次諧波和非周期分量的全波形可以更加全面地反映系統(tǒng)故障。全波形是天然良好的保護(hù)信息量，利用全波形構(gòu)成新的差動(dòng)保護(hù)原理是是繼電保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。
[0003]近年來，采樣值差動(dòng)保護(hù)成為研究熱點(diǎn)，其邏輯分析仍然都是建立在純正弦波形的基礎(chǔ)之上的，一般假設(shè)故障時(shí)采樣的電流僅由基波分量構(gòu)成，即已濾去諧波分量、非周期分量等非工頻成分。如果存在衰減非周期分量，而電磁式電流互感器又不能準(zhǔn)確傳變衰減非周期分量，直接利用采樣瞬時(shí)值進(jìn)行判斷，極有可能造成保護(hù)的誤判。但是如果對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除衰減非周期分量的處理，則必然影響采樣值電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作速度，而且也不符合采樣值電流差動(dòng)保護(hù)直接利用電流采樣瞬時(shí)值判斷的初衷。采樣值電流差動(dòng)保護(hù)實(shí)際上是利用電流采樣的瞬時(shí)值來實(shí)現(xiàn)基于相量的常規(guī)電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作判據(jù)。
[0004]光學(xué)電流互感器技術(shù)已趨于成熟，相應(yīng)的產(chǎn)品在智能變電站中也得到了越來越多的應(yīng)用。光學(xué)電流互感器無磁飽和、無頻帶限制，在原理上能準(zhǔn)確、迅捷地傳變一次電流的全波形信息。光學(xué)電流互感器優(yōu)良的測量性能在繼電保護(hù)領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用，將會促進(jìn)全波形保護(hù)新原理和新技術(shù)的研究和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決對輸電線路采樣值差動(dòng)保護(hù)速度慢的問題，本發(fā)明提供一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定方法及裝置。
[0006]本發(fā)明的一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定方法，所述方法包括如下步驟:
[0007]步驟一:利用光學(xué)電流互感器對輸電線路兩側(cè)的各相電流以設(shè)定的采樣率進(jìn)行同步采樣，分別獲得各相本側(cè)電流采樣瞬時(shí)值和對側(cè)的電流采樣瞬時(shí)值；
[0008]步驟二:分別對步驟一中的本側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值和對側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值進(jìn)行處理，計(jì)算各相的差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量Ed和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量Ez ；
[0009]步驟三:利用步驟二獲得的各相差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量Ed和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量Ez分相構(gòu)成電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)，并根據(jù)所述電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)進(jìn)行判定輸電線路本側(cè)的斷路器是否動(dòng)作:
[0010]所述電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)為

【權(quán)利要求】
1.一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟一:利用光學(xué)電流互感器對輸電線路兩側(cè)的各相電流以設(shè)定的采樣率進(jìn)行同步采樣，分別獲得各相本側(cè)電流采樣瞬時(shí)值和對側(cè)的電流采樣瞬時(shí)值； 步驟二:分別對步驟一中的本側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值和對側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值進(jìn)行處理，計(jì)算各相的差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量Ed和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量Ez ； 步驟三:利用步驟二獲得的各相差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量Ed和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量民分相構(gòu)成電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)，并根據(jù)所述電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)進(jìn)行判定輸電線路本側(cè)的斷路器是否動(dòng)作:


Ei > Iiset 其中:Ksrt為制動(dòng)系數(shù)定值，Iset為最小動(dòng)作電流門檻定值； 如果滿足電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)，則判定為本相輸電線路區(qū)內(nèi)故障，輸電線路本側(cè)的斷路器動(dòng)作，否則為本相輸電線路區(qū)外故障，輸電線路本側(cè)的斷路器不動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定方法，其特征在于，所述差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量￡a =^ ,所述差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量/'；=j-^ri+V(/m-/n):6// ’其中:1m、in為線路兩側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值，&為計(jì)算初始時(shí) V At亥IJ，At為積分時(shí)間窗口。
3.一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)判定裝置，其特征在于，它包括本側(cè)電流采集裝置、對側(cè)電流采集裝置和分相電流差動(dòng)保護(hù)裝置； 本側(cè)電流采集裝置，用于根據(jù)設(shè)定的采樣率、且與對側(cè)電流采集裝置同步采樣采集本側(cè)各相電流瞬時(shí)值的裝置； 對側(cè)電流采集裝置，用于根據(jù)設(shè)定的采樣率、且與本側(cè)電流采集裝置同步采樣采集對側(cè)各相電流瞬時(shí)值的裝置； 所述分相電流差動(dòng)保護(hù)裝置包括如下裝置: 用于分別對接收的本側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值和對側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值進(jìn)行處理，獲得各相差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量Ed和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量Ez的裝置； 其中:im、in為線路兩側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值，h為計(jì)算初始時(shí)刻，At為積分時(shí)間窗Π ； 用于對各相差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作量Ed和差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)量Ez分相構(gòu)成電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)的裝置； 所述電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)為，

>4et 其中=Ksrt為制動(dòng)系數(shù)定值，Iset為最小動(dòng)作電流門檻定值； 用于如果滿足電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)，則控制輸電線路本側(cè)的斷路器動(dòng)作，若不滿足，則控制輸電線路本側(cè)的斷路器不動(dòng)作的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路全波形電流差動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，
其中:im、in為線路兩側(cè)同相電流采樣瞬時(shí)值，h為計(jì)算初始時(shí)刻，At為積分時(shí)間窗□。
【文檔編號】G01R31/08GK104134977SQ201410421590
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】張國慶, 于文斌, 郭志忠, 宋平, 黃華煒, 李傳生, 申巖, 王貴忠 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué), 國網(wǎng)上海市電力公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 國家電網(wǎng)公司