本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CT二次回路斷線(xiàn)的判別方法及裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的智能變電站走向了全面建設(shè)階段，智能變電站以常規(guī)互感器接入模擬量輸入式合并單元的采樣模式為主。模擬量輸入式合并單元作為過(guò)程層關(guān)鍵設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了模擬量的采集、AD轉(zhuǎn)換以及合并同步輸出等功能。

在模擬量輸入式合并單元設(shè)計(jì)中，常規(guī)電流互感器的二次側(cè)接入模擬量輸入式合并單元內(nèi)部CT，CT將互感器二次電流轉(zhuǎn)換為電壓小信號(hào)，供模擬量輸入式合并單元AD芯片采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

根據(jù)《智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求，模擬量輸入式合并單元內(nèi)應(yīng)由兩路獨(dú)立的采樣系統(tǒng)進(jìn)行采集，也就是需采用雙AD系統(tǒng)。而對(duì)于模擬輸入式合并單元的內(nèi)部小CT則為單套配置，雙AD系統(tǒng)共用。如圖1所示，當(dāng)其中任意相CT二次回路斷線(xiàn)時(shí)，則雙AD采樣回路同時(shí)故障。由于雙AD數(shù)據(jù)基本一致，重負(fù)荷下發(fā)生CT二次回路斷線(xiàn)可能直接導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作，輕負(fù)荷時(shí)發(fā)生CT二次回路斷線(xiàn)一般不會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)作，但也存在隱患且無(wú)法告警，導(dǎo)致在負(fù)荷加重時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種CT二次回路斷線(xiàn)的判別方法及裝置，用以解決CT二次回路斷線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種CT二次回路斷線(xiàn)的判別方法，包括以下步驟：

步驟1，實(shí)時(shí)采集零序電流3I₀；

步驟2，對(duì)三相電流實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，計(jì)算零序電流3I₀＇；

步驟3，根據(jù)所述采集零序電流與計(jì)算零序電流的大小，以及它們之間的差異，實(shí)時(shí)判別CT二次回路是否斷線(xiàn)：若采集零序電流與計(jì)算零序電流小于設(shè)定限值，并且它們之間的差異大于設(shè)定差值，則判定CT二次回路斷線(xiàn)。

通過(guò)外接零序CT采集零序電流3I₀。

計(jì)算零序電流：3I₀＇＝I_A+I_B+I_C。

所述步驟3中的CT二次回路斷線(xiàn)的判據(jù)為：

|I_A+I_B+I_C-3I₀|>I_m (1)

|I_A+I_B+I_C-3I₀|>k*Max(I_A，I_B，I_C) (2)

Max(I_A，I_B，I_C，3I₀)<1.2I_n (3)

其中I_m為固定門(mén)檻值，I_n為額定電流，K為倍數(shù)，I_A，I_B，I_C為三相電流的瞬時(shí)值。

所述的判據(jù)公式(1)中，固定門(mén)檻值I_m取0.1I_n；所述的判別公式(2)中，k取為0.5。

判據(jù)還包括CT斷線(xiàn)判據(jù)軟壓板投入狀態(tài)。

如果電流通道SV 9-2數(shù)據(jù)品質(zhì)異常，則瞬時(shí)閉鎖CT二次回路斷線(xiàn)判別功能200ms，直至收到品質(zhì)有效數(shù)據(jù)20ms后，數(shù)據(jù)才進(jìn)行零序電流的計(jì)算。一種CT二次回路斷線(xiàn)的判別裝置，包括以下模塊：

(1)用于實(shí)時(shí)采集零序電流3I₀的模塊；

(2)用于對(duì)三相電流實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，計(jì)算零序電流3I₀＇的模塊；

(3)用于根據(jù)所述采集零序電流與計(jì)算零序電流的大小，以及它們之間的差異，實(shí)時(shí)判別CT二次回路是否斷線(xiàn)：若采集零序電流與計(jì)算零序電流小于設(shè)定限值，并且它們之間的差異大于設(shè)定差值，則判定CT二次回路斷線(xiàn)的模塊。

用于所述判定CT二次回路斷線(xiàn)的模塊的判據(jù)為：

|I_A+I_B+I_C-3I₀|>I_m (1)

|I_A+I_B+I_C-3I₀|>k*Max(I_A，I_B，I_C) (2)

Max(I_A，I_B，I_C，3I₀)<1.2I_n (3)

其中I_m為固定門(mén)檻值，I_n為額定電流，K為倍數(shù)，I_A，I_B，I_C為三相電流的瞬時(shí)值。

本發(fā)明通過(guò)將軟件計(jì)算的三相電流瞬時(shí)值代數(shù)和的零序電流與外接零序電流對(duì)比的方法實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，判斷CT二次回路是否斷線(xiàn)，當(dāng)CT二次回路斷線(xiàn)判據(jù)滿(mǎn)足時(shí)，發(fā)出CT二次回路斷線(xiàn)GOOSE告警信號(hào)，閉鎖相關(guān)保護(hù)，防止保護(hù)誤動(dòng)，提高了保護(hù)動(dòng)作的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為CT二次回路斷線(xiàn)采樣回路原理圖；

圖2為本發(fā)明的自產(chǎn)零序接線(xiàn)原理圖；

圖3為本發(fā)明的CT二次回路斷線(xiàn)判據(jù)邏輯框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明提供了一種CT二次回路斷線(xiàn)的判別方法，主要是通過(guò)對(duì)軟件計(jì)算的三相電流瞬時(shí)值代數(shù)和的零序電流與采集的外接零序電流對(duì)比的方法實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，來(lái)判斷CT二次回路是否斷線(xiàn)。本發(fā)明方法可應(yīng)用于模擬量輸入式合并單元內(nèi)部CT斷線(xiàn)的判別，提高了模擬量合并單元的可靠性。

下面以模擬量輸入式合并單元為例進(jìn)行介紹。當(dāng)然，本發(fā)明的判別方法也可用于其他的CT采集設(shè)備。

如圖2所示，在模擬量輸入式合并單元交流采集插件的A、B、C相CT基礎(chǔ)上，增加1相外接零序CT。即將A、B、C三相電流并接后，接入外接零序CT，實(shí)時(shí)對(duì)零序電流進(jìn)行采集，采集的硬件零序電流為3I₀。同時(shí)，將A、B、C三相電流及外接零序電流均接入模擬量輸入式合并單元AD采集通道，實(shí)時(shí)軟件計(jì)算A、B、C三相電流瞬時(shí)值的代數(shù)和的電流，為3I₀＇＝I_A+I_B+I_C，即計(jì)算的零序電流為3I₀＇，根據(jù)采集的零序電流與計(jì)算的零序電流的大小，判斷是否滿(mǎn)足CT二次回路斷線(xiàn)判據(jù)：

|I_A+I_B+I_C-3I₀|>I_m (1)

|I_A+I_B+I_C-3I₀|>k*Max(I_A，I_B，I_C) (2)

Max(I_A，I_B，I_C，3I₀)<1.2I_n (3)

其中，I_m為固定門(mén)檻值，I_n為額定電流，K為倍數(shù)。

若同時(shí)滿(mǎn)足上述判據(jù)公式(1)、(2)和(3)時(shí)，并經(jīng)模擬量輸入式合并單元CPU計(jì)算和邏輯判別，則執(zhí)行CT二次回路斷線(xiàn)判據(jù)邏輯，如圖3所示，即可實(shí)時(shí)判別模擬量輸入式合并單元內(nèi)部CT二次回路是否斷線(xiàn)，一旦判為CT二次回路斷線(xiàn)后，自產(chǎn)零序相對(duì)應(yīng)的整組相電流輸出品質(zhì)置無(wú)效，并發(fā)CT二次回路斷線(xiàn)GOOSE告警信號(hào)，保護(hù)裝置接收模擬量輸入式合并單元發(fā)送的無(wú)效采樣通道后，閉鎖相關(guān)保護(hù)，防止保護(hù)誤動(dòng)。

其中，對(duì)于判別公式(1)，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，模擬量輸入式合并單元三相CT與零序CT間誤差為通道零漂，當(dāng)固定門(mén)檻值I_m取0.1I_n，可以躲過(guò)通道零漂。

對(duì)于判別公式(2)，當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)，根據(jù)CT的傳變特性，三相CT與零序CT間誤差將變大；根據(jù)TPE互感器的特性，最大瞬時(shí)值誤差在10％以下。因此，為了避免故障時(shí)誤報(bào)CT二次回路斷線(xiàn)，k的最優(yōu)取值為0.5。

對(duì)于判別公式(3)，為避免故障時(shí)誤報(bào)CT二次回路斷線(xiàn)而閉鎖保護(hù)，三相CT與零序CT中的任一點(diǎn)相電流要小于1.2倍額定電流時(shí)才進(jìn)行CT二次回路斷線(xiàn)判別；同時(shí)，判別公式(1)和(2)中的相電流都是按瞬時(shí)值計(jì)算。

本發(fā)明還可在模擬量輸入式合并單元內(nèi)部設(shè)置CT二次回路判別功能軟壓板，可根據(jù)工程需要靈活投退CT二次回路斷線(xiàn)判據(jù)壓板投入狀態(tài)。

本發(fā)明中還根據(jù)模擬量輸入式合并單元的工作原理，若電流通道的SV9-2數(shù)據(jù)品質(zhì)異常，則瞬時(shí)閉鎖CT二次回路斷線(xiàn)判別功能200ms，直至收到品質(zhì)有效數(shù)據(jù)20ms后，數(shù)據(jù)再進(jìn)行零序電流的計(jì)算。

本發(fā)明對(duì)于單極性供電的ADC芯片，CT二次回路斷線(xiàn)相可采集到直流電流，即使模擬量輸入式合并單元外部無(wú)輸入電流，模擬量輸入式合并單元內(nèi)部CT二次回路斷線(xiàn)判據(jù)也可滿(mǎn)足，即在模擬量合并單元裝置現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)前即可檢測(cè)CT二次回路是否斷線(xiàn)。而對(duì)于雙極性供電的ADC芯片，模擬量輸入式合并單元內(nèi)部CT二次回路斷線(xiàn)后，相電流采樣值約為0，只有模擬量輸入式合并單元內(nèi)部CT外部有電流時(shí)才能檢測(cè)出CT二次回路斷線(xiàn)。此方面確保在CT二次回路斷線(xiàn)的情況下，模擬量輸入式合并單元可實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將相應(yīng)電流通道品質(zhì)置為無(wú)效，瞬時(shí)閉鎖保護(hù)，同時(shí)避免保護(hù)誤動(dòng)作。

CT二次回路斷線(xiàn)的判別裝置實(shí)施例

一種CT二次回路斷線(xiàn)的判別裝置，包括以下模塊：

(1)用于實(shí)時(shí)采集零序電流3I₀的模塊；

(2)用于對(duì)三相電流實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，計(jì)算零序電流3I₀＇的模塊；

(3)用于根據(jù)所述采集零序電流與計(jì)算零序電流的大小，以及它們之間的差異，實(shí)時(shí)判別CT二次回路是否斷線(xiàn)：若采集零序電流與計(jì)算零序電流小于設(shè)定限值，并且它們之間的差異大于設(shè)定差值，則判定CT二次回路斷線(xiàn)的模塊。

上述裝置實(shí)施例中所指的裝置，實(shí)際上基于本發(fā)明方法流程的一種計(jì)算機(jī)解決方案，即一種功能模塊構(gòu)架，上述模塊即為與方法流程相對(duì)應(yīng)的處理進(jìn)程。該軟件可以運(yùn)行于智能變電站設(shè)備中。由于對(duì)上述方法的介紹已經(jīng)足夠清楚完整，而本實(shí)施例所聲稱(chēng)的裝置實(shí)際上是一種功能模塊構(gòu)架，故不再詳細(xì)進(jìn)行描述。