專利名稱：防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，更準確地說是涉及一種防止電力系統(tǒng)
失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)在遭遇擾動時，同調(diào)機群間可能會異步運行，如果不能及時采取有效措 施，事故有可能會往擴大化的方向發(fā)展，甚至出現(xiàn)大面積停電的惡劣后果。當同調(diào)機群間出 現(xiàn)異步運行時，主要依靠失步解列裝置動作來控制事故。 如果電力系統(tǒng)在遭遇擾動時，同調(diào)機群間沒有異步運行，但是失步解列裝置誤判 成異步運行從而做出一些控制措施，這是用戶所不期望發(fā)生的?，F(xiàn)在國內(nèi)的失步解列裝置 一般是采用單端電氣量來判別的，當系統(tǒng)發(fā)生對稱性故障的擾動但同調(diào)機群間并沒有異步 運行時，尤其是500kV及以上電壓等級輸電線路，由于其一次衰減時間常數(shù)比較長，對地電 容較大導致輸電線路上的潛供電流相對較大等特點，采用單端電氣量的失步解列裝置有可 能會誤判成異步運行從而采取一些用戶所不期望的控制措施。尤其是現(xiàn)在為了節(jié)約耕地， 提高輸電容量，已開始大量采用同桿雙回線路。當其中某一回線路遭遇對稱性擾動或者在 線路區(qū)外發(fā)生對稱性故障的擾動時，同步機群間沒有異步運行，如果失步解列裝置誤判成 異步運行并采取一些用戶所不期望的控制措施，將會導致擾動事故的擴大化，擴大停電范 圍，造成經(jīng)濟損失，降低電力系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度等等。 本發(fā)明能使失步解列裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生對稱性故障時可靠閉鎖失步解列功能 防止其誤動作，同時當電力系統(tǒng)在遭遇擾動且同調(diào)機群間發(fā)生異步運行時又能可靠解除閉 鎖開放失步解列功能判斷不會拒動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能使失步解列裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生對稱性故障時可靠閉鎖失步解列功能 防止其誤動作，同時當電力系統(tǒng)在遭遇擾動且同調(diào)機群間發(fā)生異步運行時又能可靠解除閉 鎖開放失步解列功能判斷不會拒動。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下，包括如下實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖 的步驟 1、原始正弦輸入信號即電壓、電流模擬量信號先經(jīng)過低通濾波模塊進行低通濾 波，以消除原始正弦輸入信號中二次及二次以上諧波分量的干擾。 2、實時測算三相電流ia、 ib、 ic中的濾掉非周期分量后的三相電流基波電流有效 值，并記為IA、IB、IC。 3、對當前時刻測算得到的三相電流基波有效值IA、 IB、 IC與預設的定值Tsn時刻 之前的三相電流基波有效值IA(-Tsn)、 IB(-Tsn)、 IC(-Tsn)分別求和得到IAs咖、IBs咖、 ICs咖。Tsn/2時刻前的三相電流基波有效值記為IA(-Tsn/2) 、 IB(-Tsn/2) 、 IC(-Tsn/2)。
4、當裝置進行失步解列判別時記錄下起始時刻Tstart，此時時間計數(shù)器TibsA、 TibsB、 TibsC清零，當裝置判斷出 一 個振蕩周期已經(jīng)結(jié)束的時刻記錄 為Tend。記A if ixed為預設的固定門檻定值。在[Tstart， Tend]時刻內(nèi)，每 一 次 IAs咖+AIfixed《2XIA(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsA就開始累加計時；每 一次IBsum+A Ifixed《2XIB(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsB就開始累加計 時；每一次ICs咖+AIfixed《2XIC(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsC就開始累 力口計時。定義kTibsA = TibsA/(Tend-Tstart) ;kTibsB = TibsB/(Tend-Tstart) ;kTibsC =TibsC/(Tend-Tstart)。當kTibsA、 kTibsB、 kTibsC任一滿足大于等于一個預設的定值 kTibsSET時，則閉鎖裝置的失步解列功能。 在失步解列裝置閉鎖后開放失步解列功能的步驟可以如下步驟中的任意一種或 者是各個步驟的結(jié)合 1、檢測電壓變化率，若電壓增大的變化率大于等于一個人為預設的定值則認為故 障已經(jīng)切除，開放裝置的失步解列功能。 2、檢測三相電壓值是否都已經(jīng)大于等于一個預設的定值，若都大于等于則認為故 障已經(jīng)切除，開放裝置的失步解列功能。 3、當失步解列功能被閉鎖后計時器即開始計時，若計時器大于等于后備保護動作 時間，則認為故障已經(jīng)切除，開放裝置的失步解列功能。 本發(fā)明的有益效果如下對單純的靜穩(wěn)被破壞而引起的失步振蕩不會拒動。能可 靠避免失步解列裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生對稱性故障時誤動的現(xiàn)象，故障切除后能快速開放失 步解列功能判斷，對故障切除后電力系統(tǒng)同調(diào)機群間再發(fā)生異步運行時不會拒動。


圖l是實施例
圖2是實施例
圖3是實施例
具體實施例方式
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案具體實施方式
如下
實施例一 實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟如下 1、原始正弦輸入信號即電壓、電流模擬量信號先經(jīng)過低通濾波模塊進行低通濾 波，以消除原始正弦輸入信號中二次及二次以上諧波分量的干擾。 2、計算三相電壓ua、 ub、 uc的基波有效值并記為UA、 UB、 UC。將當前時刻的基波 電壓有效值與預設的定值Tdu時刻前的基波有效值做減法得到三相電壓的變化率并記為 dUA、 dUB、 dUC。 3、當0-dUA、0-dUB、0-dUC任意一個滿足大于等于預設的定值dUSET1時，則閉鎖裝 置的失步解列功能。 開放失步解列裝置功能的步驟如下 4、當dUA、dUB、dUC任意一個滿足大于等于預設的定值dUSET2時，則開放裝置的失 步解列功能。
一流程圖； 二流程圖； 三流程圖。
5、當UA、UB、UC三相都滿足大于等于預設的定值URISE時，則開放裝置的失步解列 功能。 6、當失步解列功能被閉鎖后計時器即開始計時，若計時器大于等于后備保護動作 時間Thb，則開放裝置的失步解列功能。
實施例二 實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟如下 1、原始正弦輸入信號即電壓、電流模擬量信號先經(jīng)過低通濾波模塊進行低通濾
波，以消除原始正弦輸入信號中二次及二次以上諧波分量的干擾。 2、計算三相電流ia、 ib、 ic中的非周期分量的有效值記為IeA、 IeB、 IeC。 3、計算三相電流ia、ib、ic中的濾掉非周期分量后的基波電流有效值記為IA、IB、IC。 4、計算三相電流中的非周期分量有效值與基波分量有效值之比，記為kleA = IeA/IA、kleB = IeB/IB、kleC = IeC/IC。 5、當kleA、kleB、kleC任意一個滿足大于等于預設的定值kleSETl并經(jīng)延時Ti el 確認后，則閉鎖裝置的失步解列功能。 6、當kleA、kleB、kleC任意兩個滿足大于等于預設的定值kleSET2并經(jīng)延時Tie2 確認后，則閉鎖裝置的失步解列功能。 7、當kleA、kleB、kleC三個均滿足大于等于預設的定值kleSET3并經(jīng)延時Tie3確
認后，則閉鎖裝置的失步解列功能。 開放失步解列裝置功能的步驟如下 8、當dUA、dUB、dUC任意一個滿足大于等于預設的定值dUSET2時，則開放裝置的失 步解列功能。 9、當UA、UB、UC三相都滿足大于等于預設的定值URISE時，則開放裝置的失步解列 功能。 10、當失步解列功能被閉鎖后計時器即開始計時，若計時器大于等于后備保護動 作時間Thb，則開放裝置的失步解列功能。
實施例三 實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟如下 1、原始正弦輸入信號即電壓、電流模擬量信號先經(jīng)過低通濾波模塊進行低通濾 波，以消除原始正弦輸入信號中二次及二次以上諧波分量的干擾。 2、計算三相電流ia、ib、ic中的濾掉非周期分量后的基波電流有效值記為IA、IB、 IC。 3、對當前時刻計算得到的三相電流基波有效值IA、 IB、 IC與預設的定值Tsn時刻 之前的三相電流基波有效值IA(-Tsn) 、IB(-Tsn) 、IC(-Tsn)求和得到IAs咖、IBs咖、ICs咖。 Tsn/2時刻前的三相電流基波有效值記為IA(-Tsn/2) 、 IB(-Tsn/2) 、 IC(-Tsn/2)。
4、當裝置進行失步解列判別時記錄下起始時刻Tstart，此時時間計數(shù) 器TibsA、 TibsB、 TibsC清零，當裝置判斷出 一 個振蕩周期已經(jīng)結(jié)束的時刻記錄 為Tend。記A if ixed為預設的固定門檻定值。在[Tstart， Tend]時刻內(nèi)，每 一 次 IAs咖+AIfixed《2XIA(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsA就開始累加計時；每一次IBsum+AIfixed《2XIB(_Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsB就開始累加計
時；每一次ICsum+AIfixed《2XIC(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsC就開始累
力口計時。定義kTibsA = TibsA/ (Tend-Tstart) ;kTibsB = TibsB/ (Tend-Tstart) ;kTibsC =
TibsC/(Tend-Tstart)。當kTibsA、kTibsB、kTibsC任一滿足大于等于預設的定值kTibsSET
時，則閉鎖裝置的失步解列功能。 開放失步解列裝置功能的步驟如下 5、當dUA、dUB、dUC任意一個滿足大于等于預設的定值dUSET2時，則開放裝置的失 步解列功能。 6、當UA、UB、UC三相都滿足大于等于預設的定值URISE時，則開放裝置的失步解列 功能。 7、當失步解列功能被閉鎖后計時器即開始計時，若計時器大于等于后備保護動作 時間Thb，則開放裝置的失步解列功能。
權(quán)利要求
防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法，包括實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟和開放失步解列裝置功能的步驟，其特征在于，所述實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟包括1)原始正弦輸入信號即電壓、電流模擬量信號先經(jīng)過低通濾波模塊進行低通濾波，以消除原始正弦輸入信號中二次及二次以上諧波分量的干擾；2)實時測算三相電流ia、ib、ic中的濾掉非周期分量后的三相電流基波電流有效值，并記為IA、IB、IC；3)對當前時刻測算得到的三相電流基波有效值IA、IB、IC與預設的定值Tsn時刻之前的三相電流基波有效值IA(-Tsn)、IB(-Tsn)、IC(-Tsn)分別求和得到IAsum、IBsum、ICsum，Tsn/2時刻前的三相電流基波有效值記為IA(-Tsn/2)、IB(-Tsn/2)、IC(-Tsn/2)；4)當裝置進行失步解列判別時記錄下起始時刻Tstart，此時時間計數(shù)器TibsA、TibsB、TibsC清零，當裝置判斷出一個振蕩周期已經(jīng)結(jié)束的時刻記錄為Tend；記Δifixed為預設的固定門檻定值；在[Tstart，Tend]時刻內(nèi)，每一次IAsum+ΔIfixed≤2×IA(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsA就開始累加計時，每一次IBsum+ΔIfixed≤2×IB(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsB就開始累加計時，每一次ICsum+ΔIfixed≤2×IC(-Tsn/2)關(guān)系式不成立則時間計數(shù)器TibsC就開始累加計時；定義kTibsA＝TibsA/(Tend-Tstart)；kTibsB＝TibsB/(Tend-Tstart)；kTibsC＝TibsC/(Tend-Tstart)，當kTibsA、kTibsB、kTibsC任一滿足大于等于一個預設的定值kTibsSET時，則閉鎖裝置的失步解列功能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法，其 特征在于，所述開放失步解列裝置功能的步驟是檢測電壓變化率，若電壓增大的變化率大于等于一個人為預設的定值則認為故障已經(jīng) 切除，開放裝置的失步解列功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法，其 特征在于，所述開放失步解列裝置功能的步驟是檢測三相電壓值是否都已經(jīng)大于等于一個預設的定值，若都大于等于則認為故障已經(jīng) 切除，開放裝置的失步解列功能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法，其特征在于，所述開放失步解列裝置功能的步驟是當失步解列功能被閉鎖后計時器即開始計時，若計時器大于等于后備保護動作時間， 則認為故障已經(jīng)切除，開放裝置的失步解列功能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法，其特征在于，實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟包括1) 原始正弦輸入信號即電壓、電流模擬量信號先經(jīng)過低通濾波模塊進行低通濾波，以 消除原始正弦輸入信號中二次及二次以上諧波分量的干擾；2) 計算三相電壓ua、 ub、 uc的基波有效值并記為UA、 UB、 UC，將當前時刻的基波電壓 有效值與預設的定值Tdu時刻前的基波有效值做減法得到三相電壓的變化率并記為dUA、 dUB、 dUC ;3) 當0-dUA、0-dUB、0-dUC任意一個滿足大于等于預設的定值dUSET1時，則閉鎖裝置的失步解列功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法，其特征在于，實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟包括1) 原始正弦輸入信號即電壓、電流模擬量信號先經(jīng)過低通濾波模塊進行低通濾波，以消除原始正弦輸入信號中二次及二次以上諧波分量的干擾；2) 計算三相電流ia、 ib、 ic中的非周期分量的有效值記為IeA、 IeB、 IeC ;3) 計算三相電流ia、ib、ic中的濾掉非周期分量后的基波電流有效值記為IA、IB、IC ;4) 計算三相電流中的非周期分量有效值與基波分量有效值之比，記為kleA二 IeA/IA、kleB = IeB/IB、kleC = IeC/IC ;5) 當kleA、 kleB、 kleC任意一個滿足大于等于預設的定值kleSETl并經(jīng)延時Tiel確認后，則閉鎖裝置的失步解列功能；6) 當kleA、 kleB、 kleC任意兩個滿足大于等于預設的定值kleSET2并經(jīng)延時Tie2確認后，則閉鎖裝置的失步解列功能；7) 當kleA、 kleB、 kleC三個均滿足大于等于預設的定值kleSET3并經(jīng)延時Tie3確認后，則閉鎖裝置的失步解列功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了防止電力系統(tǒng)失步解列裝置在對稱性故障中誤動的方法，包括如下實現(xiàn)失步解列裝置閉鎖的步驟、開放失步解列功能的步驟。通過實時測量電氣量來判斷失步解列裝置的閉鎖和開放。本發(fā)明對單純的靜穩(wěn)被破壞而引起的失步振蕩不會拒動。能可靠避免失步解列裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生對稱性故障時誤動的現(xiàn)象，故障切除后能快速開放失步解列功能判斷，對故障切除后電力系統(tǒng)同調(diào)機群間再發(fā)生異步運行時不會拒動。
文檔編號H02J3/38GK101741099SQ20101001839
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者任建鋒, 徐海波, 方勇杰, 李雪明, 羅劍波, 陳洶 申請人:國網(wǎng)電力科學研究院;南京南瑞集團公司