差動保護中的浪湧幹擾識別方法及差動保護方法
2023-04-24 14:44:16
專利名稱：差動保護中的浪湧幹擾識別方法及差動保護方法
技術領域：
本發明涉及電學領域，尤其涉及繼電保護中的差動保護中的浪湧幹擾識別方法及抗浪湧 幹擾的差動保護方法。
背景技術：
浪湧幹擾，也被稱為突波幹擾，衝擊電壓或者標準雷電波幹擾，若進入繼電保護迴路中 則會嚴重影響保護判據的的正確識別，可能導致保護誤動作。浪湧幹擾的產生主要有以下兩
方面原因其一是來自於開關的瞬態，如電容器組切換，或者負荷切換時對主電源系統產生 的切換幹擾，或者電子開關切換時產生的諧振，或者由於電弧故障、接地短路等系統故障的 瞬態；其二是來自於雷電的瞬態，分為直擊雷和感應雷及雷電波入侵，試驗波形如附圖l。
繼電保護裝置的浪湧抗擾度能力是檢驗裝置可靠穩定運行的一項重要指標。繼電保護和 安全自動裝置技術規程即GB/T 14285-2006中規定的電磁兼容要求中的浪湧抗幹擾必須滿足 GB/T 14598. 18-2007即電氣繼電器第22-5部分量度繼電器和保護裝置的電氣騷擾試驗-浪 湧抗幹擾試驗中第4章規定的嚴酷等級的浪湧抗幹擾的規定。
差動保護一般採用的全周付氏數字濾波算法不能有效地識別故障信息與幹擾，由於浪湧 的影響，差動保護的不能夠可靠性的工作，容易產生誤動或拒動現象。
發明內容
本發明的目的在於提供一種差動保護中浪湧幹擾的識別方法，該方法在有效值發生突變 時能正確識別是浪湧幹擾還是故障，提高了差動保護工作的可靠性。
同時本發明的目的還在於提供一種差動保護方法，該方法能夠保證在浪湧幹擾條件下差 動保護可靠不誤動作；系統故障時差動保護可靠、快速動作。
為達到上述發明目的，本發明的技術方案在於採用一種差動保護中浪湧幹擾識別的方法 ，包括如下步驟
(1) 計算差動電流中的故障分量；
(2) 設置差動電流故障分量門檻；
(3) 以所述差動電流中故障分量為動作量，所述差動電流故障分量門檻為制動量，統 計一個周波內差動電流中故障分量瞬時採樣值大於所述差動電流故障分量門檻的點數^1^,(4)比較^,與最大允許點數M，如果W^"《M，則判斷為浪湧幹擾脈衝c
所述差動電流中的故障分量^"^為 二一@
式中^&差動電流當前採樣點與前一周波採樣點的故障分量，"^r為差動電流當
前前一周波採樣點與前二周波採樣點的故障分量，①分別為A、 B、 C三相。
所述差動電流故障分量門檻7「"為—0' 3 Je ， /e為差動保護的基準電流。
所述的最大允許點數M取值為4。
同時，本發明的差動保護方法包括如下步驟
(1) 當差動保護方程滿足時，進行突變量啟動的判斷；
(2) 若滿足突變量啟動條件，則啟動浪湧幹擾的識別步驟；否則跳轉至步驟(4);
(3) 進行浪湧幹擾的識別判斷，若判斷為浪湧幹擾則進行閉鎖差動保護，不再進行差 動其它判據判斷；否則進行差動方程標誌設置；
(4) 進行差動其它判據判別。 所述突變量啟動的判斷方法為判斷相鄰2個採樣周期內電流有效值是否發生突變。 本發明通過判別一個周波內差動電流中故障分量瞬時採樣值大於所述差動電流故障分量
來識別是否是浪湧幹擾與故障，提高了判別湧浪幹擾的實時性和準確性，為差動保護的動作 提供了可靠的判別信息；將浪湧幹擾識別方法運用到差動保護保護中，有效的提高了差動保 護的準確率，提高了差動保護的可靠性。
圖l為浪湧實驗波形； 圖2為差動保護中識別浪湧幹擾流程圖； 圖3為模擬通道A相疊加正突變浪湧幹擾； 圖4為模擬通道A相疊加負突變浪湧幹擾； 圖5為發電機內部AB相間故障。
具體實施方式
該實施例差動保護中浪湧幹擾識別的方法步驟如下 (1)計算差動電流中的故障分量式中
I M神l=l々*(W-i攤i^ —^ |_為差動電流當前採樣點與前一周波採樣點的故障分量 ，A為當前採樣點，T為採樣周期；
為差動電流當刖刖一周波米樣點與刖一周波米
樣點的故障分量，其餘同上；
戶為加權係數，"=1'25;
巾分別為A、 B、 C三相。
(2)設置差動電流故障分量門檻
差動電流故障分量門檻的取值為 ■* res /
為差動電流故障分量門檻；
式中
^^抓為差動保護的基準電流； 7為加權係數，^ = t)'3;
(3)以電流故障分量為動作量，故障分量電流門檻為制動量，基於故障分量採樣值差
動原理，統計一個周波內故障分量差動電流電流瞬時採樣值大於該故障分量門檻的點數 凡
sum
A/J—|^*A/^r|>Jm ,一丄,、見=1
如果'^ ^ m，置標誌位^^—i (A:為採樣點數)；否則置
= W涯=
Mfr=。在一個周波之內內，滿足條件的採樣點數 t=1 ， W為一個周期內的採
樣點數；
(4)比較^^"與最大允許點數M，如果jV w<M，判為幹擾脈衝閉鎖相關保護，
反之開放相關保護。M為設定的定值，取值為4。
附圖2給出了該實施例差動保護方法，包括如下步驟
(1) 當差動保護方程滿足時，進行突變量啟動的判斷；
(2) 若滿足突變量啟動條件，則啟動浪湧幹擾的識別步驟；否則跳轉至步驟(4);
(3) 進行浪湧幹擾的識別判斷，若判斷為浪湧幹擾則進行閉鎖差動保護，不再進行差 動其它判據判斷；否則進行差動方程標誌設置；
(4) 進行差動其它判據判別。 其中突變量啟動的判斷方法為判斷相鄰2個採樣周期內電流有效值是否發生突變。
6附圖3中給出了在發電機A相電流疊加正突變浪湧幹擾時差動電流波形(a)、差動電流 故障分量波形(b)、故障分量滿足點數波形(c)。可以看出，疊加浪湧幹擾後各周波內滿 足故障分量採樣值差動的點數不超過2， M值取4時，判斷為幹擾閉鎖保護。
附圖4中給出了在發電機A相電流疊加負突變浪湧幹擾時差動電流波形(a)、差動電流 故障分量波形(b)、故障分量滿足點數波形(c)。可以看出，疊加浪湧幹擾後各周波內滿 足故障分量採樣值差動的點數不超過2， M值取4時，判斷為幹擾閉鎖保護。
附圖5中給出了在發電機內部AB相間短路故障時差動電流波形(a)、差動電流故障分量 波形(b)、故障分量滿足點數波形(c)。可以看出，故障開始後各周波內滿足故障分量差 動的點數超過15個，M值取4時，判斷為系統故障保護可靠動作。
上述實施例中加權係數"=1-25，加權係數/ = 03，最大允許點數M為4，當然也可以 根據實際情況對其進行調整， 一般取值範圍為1—0^^^1—5， 12^/《&4， ^為不小於4的 整數。
上述實施例中突變量啟動的判斷方法為判斷相鄰2個採樣周期內電流有效值是否發生突 變，當然也可以判斷2個以上相鄰的採樣周期，為了滿足判斷的實時性要求，不易設置太多 周期， 一般採用2個以上5個以下採樣周期。
權利要求
1.一種差動保護中浪湧幹擾的識別方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)計算差動電流中的故障分量；(2)設置差動電流故障分量門檻；(3)以所述差動電流中故障分量為動作量，所述差動電流故障分量門檻為制動量，統計一個周波內差動電流中故障分量瞬時採樣值大於所述差動電流故障分量門檻的點數Nsum(4)比較Nsum與最大允許點數M，如果Nsum＜M，則判斷為浪湧幹擾脈衝。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述差動電流中的故障分: 為式中^&差動電流當前採樣點與前一周波採樣點的故障分量，"^r為差動電流當 前前一周波採樣點與前二周波採樣點的故障分量，O分別為A、 b、 c三相。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述差動電流故障分量門檻^^"為^^"—o' 3;， Je為差動保護的基準電流。M取值為4
4. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述的最大允許點數
5. 如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的最大允許點數M取值為4。
6. 一種差動保護方法，其特徵在於，包括如下步驟(1) 當差動保護方程滿足時，進行突變量啟動的判斷；(2) 若滿足突變量啟動條件，則啟動浪湧幹擾的識別步驟；否則跳轉至步驟(4);(3) 進行浪湧幹擾的識別判斷，若判斷為浪湧幹擾則進行閉鎖差動保護，不再進 行差動其它判據判斷；否則進行差動方程標誌設置；(4) 進行差動其它判據判別。
7 如權利要求6所述的差動保護方法，其特徵在於突變量啟動的判 斷方法為判斷相鄰2個採樣周期內電流有效值是否發生突變。
全文摘要
本發明涉及一種差動保護中浪湧幹擾的識別方法，同時涉及一種差動保護方法，該發明採用故障分量採樣值原理判斷是否為浪湧幹擾。該方法判斷差動保護中浪湧幹擾需要一個周波，對一個周波內故障分量差動電流瞬時採樣值大於該故障分量門檻的點數進行統計，並與所設置的定值進行比較，能夠及時準確的識別出浪湧幹擾。並基於湧浪識別方法進行差動保護方法的設計，確保了在浪湧幹擾條件下差動保護可靠不誤動作；系統故障時差動保護可靠、快速動作。
文檔編號H02H7/06GK101673937SQ20091030557
公開日2010年3月17日 申請日期2009年8月13日 優先權日2009年8月13日
發明者張鵬遠, 徐立明, 謝俊花, 斌 趙, 郭寶甫, 陳海龍 申請人:許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司