CN101521407B - 一种三段式失步自适应解列的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用有效的快速检测判断系统失步以及准确测量振荡中心的判据，按照失步时振荡中心是否在装置安装处的保护范围内分三段进行解列判断。这样失步解列装置也可以像继电保护装置一样自适应判断进行解列，方便用户定值的整定，也能适应系统方式的变化，从而使作为电力系统第三道防线的失步解列装置能快速准确的动作，保证电力系统的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明属电力系统自动化技术领域，更准确地说本发明是一种新的电力系统基于就地电气量进行判断系统失步并按照振荡中心的位置采用三段式自适应解列的判据设计方法。
背景技术
随着特高压电网的建设，各区域电网之间的联系大大加强，稳定特性更加复杂，迫切需要深入研究极端紧急情况下的电网解列控制技术，现有的各种广泛应用的失步解列原理在判断线路失步振荡时，至少需要一个振荡周期的判断时间，而且由于振荡中心的不确定性导致各个失步解列装置之间很难相互配合，不能完全满足电网稳定控制的需要，亟需一种能快速判断系统失步并且自动识别振荡中心位置的自适应解列装置来解决这些问题。
传统的失步解列装置通常以低电压或阻抗确定解列范围，在解列范围内发生失步振荡，N(≥1)个振荡周期以后解列。但实际上由于电网运行方式特别复杂，很多时候失步振荡中心并不是落在事先预测的位置，而在多机系统中通过低电压或常规的阻抗来定位振荡中心是不准确的，甚至相差很大，这样就有可能导致装置的误动或拒动而产生严重后果。
如果设计出一种与传统的失步解列装置相比，可以准确判断振荡中心并且能自适应的失步解列装置，将为解决现有大区互联电网的失步解列控制自适应问题提供一条新的有效的技术出路。
发明内容
本发明的目的是：利用有效的快速检测判断系统失步以及准确测量振荡中心的判据，按照失步时振荡中心是否在装置安装处的保护范围内分三段进行解列判断。这样失步解列装置也可以像继电保护装置一样自适应判断进行解列，方便用户定值的整定，也能适应系统方式的变化，从而使作为电力系统第三道防线的失步解列装置能快速准确的动作，保证电力系统的安全稳定运行。
为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的。该技术方案包括下列步骤：
(1)根据解列装置的位置将线路分为三段，采用基于就地有功无功变化量原理判断失步解列设计方法检测失步特征点，快速判断系统失步；
(2)基于就地的电压电流及线路的相关参数准确的测量整定中心距离装置安装处的位置；
(3)当装置检测出系统即将失步(临界失步)，并且测量到振荡中心的位置就在线路正方向且在本线路全长的80％以内时，装置判断失步第一段动作，快速解列该线路；
(4)当装置检测到振荡中心就在装置安装处附近(检测到电压包络线最低值小于20％的额定电压)时，采用常规的相位角判据在判断振荡1周后装置判断失步解列第一段动作；
(5)当装置检测到振荡中心在本线路全长的120％以内时，采用常规的相位角判据在振荡NS2(第二段振荡周数定值)周后装置判断失步解列第二段动作；
(6)当失步第一段、二段均未动作，而装置安装处又能够检测到失步特征(采用就地的功率判据)，不论振荡中心距离多远，在振荡NS3(第三段振荡周数定值)周后装置判断失步解列第三段动作。
效果和优点
基于三段式的失步自适应解列方法的解列装置的推广应用，将实现就地的、安全可靠、动作快速的电力系统失步解列控制，并且能够自动适应不同的电网运行方式，多套解列装置自动配合，能很好的起到电力系统第三道防线的作用。
(1)本方法可有效解决常规失步解列装置判断时间长，必须至少需要一个振荡周期的问题。
(2)本方法可有效解决常规失步解列装置相互之间配合困难，无法根据系统方式的变化自动适应的问题。
(3)本方法采用了基于就地的电气量判断，不需要相互通信，设计简单计算技术成熟，不会给本判据本身带来不可靠因素。
(4)本方法采用了两种失步检测判据，在某些特殊情况下其中一种判据实效时，另一种判据可以作为后备或补充，使在系统失步时能够可靠的解列。
(5)本方法采用了多种防误措施，能在系统短路故障等多种非失步扰动情况下，可靠不动作。
附图说明
图1是一个典型等两机等值系统示意图。
具体实施方式
下面是本发明的一个优选实施例，以下结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1所示，一个典型等两机等值系统，将线路分为两段AB和B’C，失步解列装置分别装在A、B、B＇、C四点，Zl1和Zl2分别代表两段线路的阻抗。
(1)当振荡中心落在AB之间时，安装在A、B点的失步解列装置第一段动作，如果能及时解列B＇点的失步解列装置由于检测到振荡中心的方向在反方向将不会动作，C点的装置检测到振荡中心超过了本线全长的80％也不会动作。
(2)当振荡中心落在B＇C之间时，安装在B＇、C点的失步解列装置第一段动作，如果能及时解列B点的失步解列装置由于检测到振荡中心的方向在反方向将不会动作，A点的装置检测到振荡中心超过了本线全长的80％也不会动作。
(3)当振荡中心就落在BB＇母线附近时，B、B＇的解列装置可同时解列动作。
(4)当振荡中心落在AB之间，而A、B点的装置退出或者开关拒动等其他原因导致没有解列开AB线路，则可由B＇C点的装置作为后备的第二段或者第三段进行解列。
(5)对于以上几种情况，采用常规的低电压判据是很难实现自适应解列的，常规判据首先要根据电网的运行方式预测振荡中心的大概位置据此整定低电压定值，此时如果电压值过低，装置将可能会拒动，而反之则有可能振荡中心不在范围内也动作，出现无序的解列。而如果常规的解列装置要配合往往通过整定不同的振荡周数来实现，这样就耽误了最佳的解列时间，可能会使系统稳定状况进一步恶化。
从以上可以看出，本方法通过就地电气量的运算，利用快速有效的失步特征检测方法结合振荡中心的测量判据，采用三段式的自适应解列装置有效解决了传统失步解列判据动作慢、配合困难的问题。
本发明按照优选实施例进行了说明，应当理解，但上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种三段式失步自适应解列的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据解列装置的位置将线路分为三段，采用基于就地有功无功变化量原理判断失步解列设计方法检测失步特征点，快速判断系统失步；
2)基于就地的电压电流及线路的相关参数准确的测量整定中心距离装置安装处的位置；
3)当装置检测出系统即将失步，即临界失步，并且测量到振荡中心的位置就在线路正方向且在本线路全长的80％以内时，装置判断失步第一段动作，快速解列该线路；
4)当装置检测到振荡中心就在装置安装处附近，即检测到电压包络线最低值小于20％的额定电压时，采用常规的相位角判据在判断振荡1周后装置判断失步解列第一段动作；
5)当装置检测到振荡中心在本线路全长的120％以内时，采用常规的相位角判据在振荡NS2周后装置判断失步解列第二段动作，NS2为第二段振荡周数定值；
6)当失步第一段、二段均未动作，而装置安装处采用就地的功率判据又能够检测到失步特征，不论振荡中心距离多远，在振荡NS3周后装置判断失步解列第三段动作，NS3为第三段振荡周数定值。
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