CN102868150A - 一种输电线路全电流差动保护制动系数自适应整定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全电流差动保护制动系数自适应整定方法，所述方案包括采集线路两侧电流，根据负荷电流大小及线路是否弱馈线路，分为四种情况，自适应整定全电流差动保护的制动系数。本发明根据线路负荷实时调整全电流差动保护的制动系数，可以提高全电流差动保护的灵敏度和保护判据的适应性，提升继电保护装置的动作性能。

Description

一种输电线路全电流差动保护制动系数自适应整定方法

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种全电流差动保护制动系数自适应整定方法。

背景技术

输电线路全电流差动保护判据由动作量和制动量组成，动作量为线路两侧电流相量和的模值

制动量为路两侧电流相量差的模值

与制动系数K的乘积

当时，差动保护动作，当

时，差动保护不动作。对于制动系数一般采用固定值，由生产厂家在装置内部整定。

线路负荷电流会影响全电流差动保护的动作性能，当线路发生经高阻接地时，故障电流分量较小，负荷电流大于故障电流分量，

会增大，制动系数选取不当，可能引起区内故障时，全电流差动保护拒动。

综上，对于变化的负荷电流，全电流差动保护采用固定的制动系数适应性较差，对于重负荷区内故障，全电流差动保护的灵敏度会下降。根据输电线路负荷电流大小自适应的调节全电流差动保护的制动系数，可以提高全电流差动保护的灵敏度。

发明内容

为了克服负荷电流对线路全电流差动保护的影响，提升全电流差动保护的动作性能，本发明提供了一种全电流差动保护制动系数自适应整定方法，根据线路负荷电流大小，实时调整全电流差动保护。

本发明具体采用以下技术方案。

一种全电流差动保护制动系数自适应整定方法，其特征在于，所述方案包括以下步骤：

(1).采集输电线路两侧的电流

(2).保护装置启动后，计算

其中，为保护装置启动后一周波的电流，

为保护装置启动前的负荷电流，

为输电线路一侧电流在故障后一周波数据减去故障前一周波数据，

为输电线路另一侧电流在故障后一周波数据减去故障前一周波数据；

(3).当 $\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|>I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{I}}_n\right|>I_{\mathrm{set}2},$ 若 $|{\stackrel{\·}{I}}_m-{\stackrel{\·}{I}}_n|>|\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{I}}_m-\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{I}}_n|$ 时，制动系数

若

制动系数K=1，其中I_set1是重负荷阈值，取线路额定电流1.5-3倍，I_set2是弱馈判别阈值，取线路额定电流0.1-0.2倍；

(4).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|>I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|<I_{\mathrm{set}2},$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，制动系数 $K=\frac{0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|}{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|};$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|<0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|,$ 制动系数K=0.8；

(5).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|<I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|>I_{\mathrm{set}2},$ 制动系数K=1；

(6).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|<I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|<I_{\mathrm{set}2},$ 制动系数K=0.8；

(7).当 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>K|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，全电流差动保护动作，当 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|<K|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|,$ 全电流差动保护不动作。

本发明提供的优选技术方案中，输电线路全电流差动保护制动系数整定过程在继电保护装置内部根据负荷电流自适应实现，无需人为整定。

本发明提供的第二优选技术方案中，在所述步骤2中，利用故障后一周波数据-故障前一周波数据计算

和

本发明提供的第三优选技术方案中，在所述步骤3中，I_set1的作用是判断线路是否重负荷。

本发明提供的第四优选技术方案中，在所述步骤3中，I_set2的作用是判断线路是否弱馈线路。

与现有技术比，本发明提供了一种输电线路全电流差动保护制动系数自适应整定方法，该方法可以根据输电线路负荷电流的大小自适应调整制动系数，提高电流差动保护的灵敏度和适应性，提升保护装置的性能。

附图说明

图1全电流差动保护制动系数自适应整定流程图

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。

本申请中的重负荷阈值I_set1用来判断线路是否处于重负荷状态，取值原则为大于线路额定电流的1.5倍，优选取线路额定电流1.5-3倍。

本申请中的弱馈判别阈值I_set2用来判断线路是否处于弱馈状态，取值原则为小于线路额定电流的0.2倍，优选取取线路额定电流0.1-0.2倍。

如图1所示，全电流差动保护制动系数自适应整定方法，包括以下步骤：

(1).采集输电线路两侧的电流

计算

(2).故障后，利用故障后一周波数据—故障前一周波数据计算

(3).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|>I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|>I_{\mathrm{set}2},$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，制动系数 $K=\frac{|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|}{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|};$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|<|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|,$ 制动系数K=1；

(4).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|>I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|<I_{\mathrm{set}2},$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，制动系数 $K=\frac{0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|}{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|};$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|<0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|,$ 制动系数K=0.8；

(5).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|<I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|>I_{\mathrm{set}2},$ 制动系数K=1；

(6).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|<I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|<I_{\mathrm{set}2},$ 制动系数K=0.8；

(7).当 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>K|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，全电流差动保护动作，当 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|<K|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|,$ 全电流差动保护不动作。

在该实施例中，I_set1可取2倍线路额定电流，I_set2可取0.1倍线路额定电流。

需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (1)

1.一种全电流差动保护制动系数自适应整定方法，其特征在于，所述方案包括以下步骤：

(1).采集输电线路两侧的电流

(2).保护装置启动后，计算

其中，

取保护装置启动后一周波的所采集的输电线路两侧的电流值，

为保护装置启动前的负荷电流，

为输电线路一侧电流在故障后一周波数据减去故障前一周波数据，

为输电线路另一侧电流在故障后一周波数据减去故障前一周波数据；

(3).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|>I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|>I_{\mathrm{set}2},$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，制动系数

若

制动系数K=1，其中I_set1是重负荷阈值，取线路额定电流1.5-3倍，I_set2是弱馈判别阈值，取线路额定电流0.1-0.2倍；

(4).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|>I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|<I_{\mathrm{set}2},$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，制动系数 $K=\frac{0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|}{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|};$ 若 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|<0.8|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|,$ 制动系数K=0.8；

(5).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|<I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|>I_{\mathrm{set}2},$ 制动系数K=1；

(6).当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{fh}}\right|<I_{\mathrm{set}1},$ 且 $\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m\right|\mathrm{or}\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n\right|<I_{\mathrm{set}2},$ 制动系数K=0.8；

(7).当 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|>K|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|$ 时，全电流差动保护动作，当 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|<K|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_m-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_n|,$ 全电流差动保护不动作。