CN102545176B - 一种广域差动组合ct电流取向方法 - Google Patents
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Abstract
广域差动组合CT电流取向方法，根据被保护区域的拓扑结构与差动组合，自动设置差动组合中各CT电流用于差动计算时的方向选择；规定线路、主变高压侧断路器与CT极性为电流从母线流向线路或主变为正方向，母联断路器的CT极性与Ⅱ母上的元件一致；断路器与CT安装处为支路，母线与线路为节点；针对非母联支路，将一个变电站的Ⅰ母与Ⅱ母两条母线视为一个节点；针对母联支路，为了处理方便，假设母联支路与Ⅱ母上的所有其它支路邻接，而与Ⅰ母上的所有其它支路不邻接，却与Ⅰ母所连的线路对侧支路邻接；本发明方法能有效的设置拓扑结构自动生成的差动组合中CT电流的方向选择，为广域保护的差动保护的实施提供基础。
Description
技术领域
本发明属于电力系统中继电保护领域，特别是广域保护方法。
背景技术
与采用单端电气量的距离、过流保护相比，差动保护采用多端电气量来判断故障范围，不受系统振荡影响，具有天然的选相功能等。因此，传统的线路纵差保护已成为最为广泛应用的线路主保护，部分地区甚至将一条线路的两套主保护全部采用纵联差动保护。
广域保护是依赖于电力系统多点信息,对故障进行快速、可靠、精确切除,同时分析故障切除对系统安全稳定运行的影响,并采取相应控制措施的保护方法。随着数字化变电站的逐步推广、通信技术的飞速发展以及电力光纤通信网的推广应用，可以提供一种在多个变电站之间实现广域保护系统。
对于传统的线路纵差保护而言，线路区外故障，由于无法得到相应的故障电流，因此仍然采用距离或零序过流保护作为相邻线或变压器的后备保护。采用距离保护，不仅需要考虑保护判据本身对各类故障的适用性，还需要考虑躲振荡，为其配置各种振荡闭锁元件，还需要考虑相应的故障选相元件。历代继电保护工作者也为之呕心沥血，付出了毕生心血，但由于原理固有的局限性，难免存在这样那样的缺点，如需要考虑配合问题，特别是距离III段如果需要保护变电站的主变低压侧，其时限应该大于主变复合电压闭锁过流时限+0.3S，因此本线路的距离Ⅲ段保护往往需要经过1″以上的延时，严重影响了系统输电容量。
广域保护可以获取系统中多个故障点的故障电流，因而在广域保护系统中可以采用传统的差动保护实现母线和线路的主保护，采用跨元件的差动保护替代传统的距离、零序、失灵、死区等后备保护功能。然而，在一个用于差动计算的差动组合中，由于可能跨元件，因而CT电流的方向选择与传统的差动保护存在差异。被保护区域的拓扑结构、运行方式在系统运行过程中，都有可能发生改变，必须根据实时的运行状态自动生成差动组合，因此差动组合中CT的取向也必须能够根据拓扑结构自动完成。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于广域保护差动组合中CT方向自动选择的方法，该方法根据被保护区域的拓扑结构与差动组合，自动设置差动组合中各CT电流用于差动计算时的方向选择。该方法可广泛适用于不同保护范围的广域保护系统。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：广域差动组合CT电流取向方法，指应用于电力系统广域保护差动组合中CT方向自动选择的方法，根据被保护区域的拓扑结构与差动组合，自动设置差动组合中各CT电流用于差动计算时的方向选择；规定线路、主变高压侧断路器与CT极性为电流从母线流向线路或主变为正方向，母联断路器的CT极性与Ⅱ母上的元件一致；
断路器与CT安装处为支路，母线与线路为节点；针对非母联支路，将一个变电站的Ⅰ母与Ⅱ母两条母线视为一个节点；
针对母联支路，为了处理方便，假设母联支路与Ⅱ母上的所有其它支路邻接，而与Ⅰ母上的所有其它支路不邻接，却与Ⅰ母所连的线路对侧支路邻接。其特征在于：包括以下步骤：
⑴.根据被保护区域拓扑结构，获取拓扑结构所对应的支路邻接矩阵P，其中
⑵.针对每一条支路，逐一考虑该支路的差动保护组合；（方法详见本申请人的一种采用差动保护实现广域保护中后备保护的方法中步骤）；
⑶.逐一考虑步骤（2）中生成的所有差动组合。从被选取的差动组合中取出第一个支路B i 作为参考支路，再从逐一从该差动组合中取出剩下支路Bj，若P ij 等于1，则在该组合中支路Bj 所对应的CT电流去正方向，否则取反方向。
本发明有益效果为：该方法能有效的设置拓扑结构自动生成的差动组合中CT电流的方向选择，为广域保护的差动保护的实施提供了基础。
附图说明
图1为本发明被保护区域拓扑结构参考图；
图2 为本发明中根据图1生成的支路邻接矩阵。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种应用于广域保护差动组合中CT方向自动选择的方法，该方法根据被保护区域的拓扑结构与差动组合，自动设置差动组合中各CT电流用于差动计算时的方向选择。规定线路、主变高压侧断路器CT极性为电流从母线流向线路或主变，母联断路器的CT极性与北母上的元件一致。以图1所示的被保护区域拓扑结构为参考，其中断路器与CT安装处为支路，母线与线路为节点。针对非母联支路，将一个变电站的两条母线视为一个节点。针对母联支路，为了处理方便，假设母联支路与北母上的所有其它支路邻接，而与南母上的所有其它支路不邻接，却与南母所连的线路对侧支路邻接。
还包括以下步骤：
⑴.根据被保护区域拓扑结构，按照上述规定，获取拓扑结构所对应的支路邻接矩阵P,如图2所示；
⑵.从自动生成的差动组合中，任选一个差动组合作为参考；
⑶.从选出的差动组合中取出第一个支路B i 作为参考支路，再从逐一从该差动组合中取出剩下支路Bj，若P ij 等于1，则在该组合中支路Bj 所对应的CT电流去正方向，否则取反方向。
该支路的差动保护组合；详见本申请人的一种采用差动保护实现广域保护中后备保护的方法中步骤：
⑴.按照被保护区域的拓扑结构，将与各断路器与电流互感器通过母线直接相连的所有CT组成所有差动组合；，将以某某一断路器与电流互感器B2为例，直接通过母线与之相连的所有CT组成一个差动组合BA；该差动组合为该各断路器与电流互感器（B2）所对应的母线主保护，称为各断路器与电流互感器（B2）的母线差动Ⅰ区；
⑵. 按照被保护区域的拓扑结构，将某一以上述某断路器与电流互感器（B2）为例，通过线路与之（B2）直接相连的所有的CT组成另一个差动组合LA，则该断路器与电流互感器B2对应的LA由若干CT组成，该差动组合LA为该断路器与电流互感器B2所对应的线路主保护，称为该断路器与电流互感器B2的线路差动Ⅰ区；
⑶.在差动组合BA中，逐一考虑各个断路器、自身除外，发生死区或失灵故障时保护的扩展，被保护区域边界上的元件（B1）因为无法扩展因而不予考虑；。以被考虑断路器为中心，将于该断路器直接相连的两个电网元件、即母线与线路或母联作为一个虚拟节点，将与该虚拟节点直接相连的CT组成一个差动组合，该差动组合即为该断路器与电流互感器B2发生死区或失灵故障时保护的扩展，为该断路器与电流互感器B2的一个后备差动保护区，称为该断路器与电流互感器B2的母线差动Ⅱ区；
⑷. 在差动组合LA中，逐一考虑各个断路器（自身除外）发生死区或失灵故障时保护的扩展，扩展方法与步骤（3）一致；
针对与该断路器与电流互感器连接的另一个断路器与电流互感器发生死区或失灵故障，扩展成一个差动组合,该差动组合为该断路器与电流互感器B2的另一个后备差动保护区，称为该断路器与电流互感器B2的线路差动Ⅱ区；
⑸.通过步骤以上步骤，可以获取所有的断路器与电流互感器作为后备保护时的所有差动组合，即所有的母线差动Ⅱ区和线路差动Ⅱ区。
Claims (1)
1.广域差动组合CT电流取向方法，其特征在于：根据被保护区域的拓扑结构与差动组合，自动设置差动组合中各CT电流用于差动计算时的方向选择：规定线路、主变高压侧断路器与主变高压侧CT的电流流向为电流从母线流向线路或主变高压侧断路器或主变高压侧CT为正方向，母联断路器的CT极性与Ⅱ母上的元件一致；
断路器与CT安装处为支路，母线与线路为节点；针对非母联支路，将已给变电站的Ⅰ母与Ⅱ母两条母线视为一个节点；
针对母联支路，为了处理方便，假设母联支路与Ⅱ母上的所有其它支路邻接，而与Ⅰ母上的所有其它支路不邻接，却与Ⅰ母所连的线路对侧支路邻接，包括以下步骤：
（1）.根据被保护区域拓扑结构，获取拓扑结构所对应的支路邻接矩阵P，其中
（2）.针对每一条支路，逐一考虑该支路的差动保护组合；
（3）.逐一考虑步骤（2）中生成的所有差动组合；从被选取的差动组合中取出第一个支路Bi作为参考支路，再逐一从该差动组合中取出剩下支路Bj，若Pij等于1，则在该组合中支路Bj所对应的CT电流取正方向，否则取反方向。
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