CN103280779B - 一种继电保护定值的审核处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电保护定值的审核处理方法，包括以下步骤：从电网实际模型中获取当前线路的电抗X1、长度length、助增系数Kfz、用户输入的当前线路的可靠系数Kk，判断当前线路的助增系数Kfz是否小于一阈值，如果是则提醒用户当前线路与下级线路不配合，然后流程结束，否则根据当前线路的长度length和电抗X1获得当前线路的保灵敏度值，根据当前线路的长度length确定当前线路的相间距离一段保护定值Actv1，从电网获取下级线路一段动作定值Zp1及来自用户的与下级线路相间距离一段保护定值的配合系数Kk1，计算相间距离二段保护定值Actv2=Kk*X1+Kk1*Kfz*Zp1。本发明能够解决现有审核处理方法中存在的计算效率低、工作强度大、准确率低、保护定值不能及时的显示给电网工作人员的问题。

Description

一种继电保护定值的审核处理方法

技术领域

本发明属于交流输电系统的继电保护技术领域，更具体地，涉及一种继电保护定值的审核处理方法。

背景技术

继电保护定值是电力系统生产运行中一项重要的工作。整定计算利用从电网中获取的数据计算保护定值，其要满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的要求，保护定值一旦不正确，会导致保护拒动或误动，从而导致电网事故，甚至使整个系统瓦解。

随着电网规模的不断扩大，电网结构日趋复杂，现有的电力系统继电保护定值计算的工作量和复杂程度越来越大，且存在以下问题：

（1）传统的继电保护定值的计算多为手工计算，存在计算效率低、工作强度大、准确率低的问题，且保护定值不能及时的显示给电网工作人员；

（2）工作人员需要在短时间内对所有保护的定值进行修正，难免出现在进行人工调整定值的过程中由于误操作等因素无意违背了基本整定原则的情况，整定出超过合理范围的保护定值而无法实现继电保护功能，导致电网事故；

（3）保护定值出现计算错误或操作错误时，电网的工作人员需反复排查，既耗时，又耗力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种继电保护定值的审核处理方法，其目的在于解决现有审核处理方法中存在的计算效率低、工作强度大、准确率低、保护定值不能及时的显示给电网工作人员的问题，避免了人工调整定值的过程中由于误操作等因素违背了基本整定原则的情况，并且克服了保护定值出现计算错误或操作错误时，电网的工作人员需反复排查所导致的耗时耗力的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种继电保护定值的审核处理方法，包括以下步骤：

（1）从电网实际模型中获取当前线路的电抗X1、长度length、助增系数Kfz、用户输入的当前线路的可靠系数Kk；

（2）判断当前线路的助增系数Kfz是否小于一阈值，如果是则提醒用户当前线路与下级线路不配合，然后流程结束，否则转入步骤（3）；

（3）根据当前线路的长度length和电抗X1获得当前线路的保灵敏度值；

（4）根据当前线路的长度length确定当前线路的相间距离一段保护定值Actv1；

（5）从电网获取下级线路一段动作定值Zp1欧姆，计算相间距离二段保护定值Actv2=Kk*X1+Kk1*Kfz*Zp1，其中Kk为当前线路的可靠系数，Kk1为与下级线路相间距离一段保护定值的配合系数，并判断是否存在Actv2>当前线路的保灵敏度值Actk，满足则转入步骤（9），否则转入步骤（6）；

（6）获取下级线路电抗值Zp11欧姆，计算相间距离二段保护定值Actv2=Kk*X1+Kk11*Kfz*Zp11，其中Kk11为与下级线路纵联保护的配合系数，并判断是否满足Actv2>Actk，满足则转入步骤（9），不满足则转入步骤（7）；

（7）获取下级线路二段动作定值Zp2欧姆，并计算相间距离二段保护定值Actv2=Kk*X1+Kk2*Kfz*Zp2，其中Kk2为与下级线路相间距离二段保护定值的配合系数，判断是否满足Actv2>Actk，若满足则转入步骤（9），不满足则转入步骤（8）；

（8）将相间距离二段保护定值Actv2设置为Actk；

（9）获取当前路相间距离二段动作时间Acttime2，判断是否满足0.5秒<Acttime2<1.7秒，是则转入步骤（10），否则告警用户整定不合理，然后转入步骤（10）；

（10）根据当前线路的长度length确定当前线路的相间距离三段保灵敏度值；

（11）从电网中获取本线路最低负荷电压Vloadmin及本线路最大负荷电流Iloadmax，计算线路最小负荷阻抗Zload=Vloadmin/Iloadmax/1.732*1000，并比较Actk2与Zload的大小，取较大值设置其等于K3；

（12）计算相间距离三段保护定值Actv3=Kk*X1+Kk2*Kfz*Zp2；并判断是否存在Actv>K3，存在则转入步骤（13），不满足则转入步骤（14）；

（13）从电网中获取比较下级各线路相间距离二段动作时间，取其最大值为Acttime22，设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3=Acttime22+0.3秒，然后转入步骤（17），

（14）获取下级线路三段动作定值Zp3，计算相间距离三段保护定值Actv3=Kk*X1+Kk3*Kfz*Zp3，其中Kk3为来自用户的与下级线路相间距离三段的配合系数，并判断是否存在Actv3>K3，存在则转入步骤（15），不满足则转入步骤（16）；

（15）从电网中获取比较下级各线路相间距离三段动作时间，取最大值为Acttime23，设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3=Acttime23+0.3秒，然后转入步骤（17）；

（16）设置相间距离三段保护定值Actv3=K3，并设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3=Acttime23+0.3秒；

（17）判断是否满足2秒<Acttime3<5.5秒且一段距离保护定值Actv1<二段距离保护定值Actv2<三段距离保护定值Actv3，是则过程结束，否则告警用户整定不合理，然后过程结束。

优选地，步骤（3）具体包括以下子步骤：

（3-1）判断当前线路的长度length是否大于阈值a，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.1到1.3之间的正数，然后进入步骤（3-5），否则进入步骤（3-2）；

（3-2）判断当前线路的长度length是否介于阈值b和a之间，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.3到1.4之间的正数，然后进入步骤（3-5），否则进入步骤（3-3）；

（3-3）判断当前线路的长度length是否介于阈值c和b之间，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.4到1.7之间的正数，然后进入步骤（3-5），否则进入步骤（3-4）；

（3-4）将可靠系数KLM1设置为1.8到2.1之间的正数；

（3-5）根据可靠系数KLM1和电抗X1计算当前线路的保灵敏度值Actk=KLM1*X1。

优选地，步骤（4）具体包括以下子步骤：

（4-1）判断当前线路的长度length是否大于阈值d，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1=X1*系数d1，然后进入步骤（5），否则进入步骤（4-2）；

（4-2）判断当前线路的长度length是否介于阈值d和e之间，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1=X1*系数e1，然后进入步骤（5），否则进入步骤（4-3）；

（4-3）判断当前线路的长度length是否介于阈值e和f之间，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1=X1*系数f1，然后进入步骤（5），否则设置相间距离一段保护定值Actv1=0，并提醒用户退出距离保护一段，然后进入步骤（5）。

优选地，步骤（10）具体包括以下子步骤：

（10-1）判断当前线路的长度length是否小于阈值g，如果是则将可靠系数KLM2设置为1.9到2.1，然后进入步骤（10-3），否则进入步骤（10-2）；在本实施方式中，阈值g的取值范围是30到60；

（10-2）判断当前线路的长度length是否介于阈值g和h之间，如果是则将可靠系数KLM2设置为1.8到1.9，然后进入步骤（10-3），否则将可靠系数KLM2设置为1.7到1.8；

（10-3）根据可靠系数KLM2计算相间距离三段保灵敏度值Actk2=KLM2*X1。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明能够取得以下的有益效果：

1)本发明有助于继电保护工作人员及调度运行人员制定合理的保护定值，降低了工作人员的劳动强度，且能迅速显示不满足专家经验要求的保护定值，效率高，准确率高，易于暴露保护隐患，有利于工作人员及时发现定值薄弱环节；

2)由于采用了获取电网数据并检查整定值的方式，本发明大大降低了工作人员因误操作而致使保护定值不合理的可能性，有助于提升电力系统的安全性与可靠性；

3）本发明的方法在出现计算错误或操作错误时时能够及时反映给用户，很大程度降低了工作人员反复排查以进行修改可能性，极大地节省了时间。

附图说明

图1是本发明继电保护定值的审核处理方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的基本思路在于，获取电网中整定计算需要用到的各种故障数据，形成与故障数据对应的系统运行方式，在系统运行方式下，对电网的保护定值进行整定计算，输出整定结果，根据整定结果确定是否存在不满足专家经验数据库要求的定值，如果存在不满足要求的定值，则根据需求和实际情况对整定计算得到的保护定值进行修改。定值调整主要分为两种方式：一是直接由人工给定定值；二是对整定计算中一些参数进行调整，如灵敏度系数、可靠系数等，再重新计算定值直至没有保护定值需要调整，最后形成整定方案和定值通知单。

如图1所示，本发明继电保护定值的审核处理方法包括以下步骤：

（1）从电网实际模型中获取当前线路的电抗X1欧姆、长度length、助增系数Kfz、用户输入的当前线路的可靠系数Kk；

（2）判断当前线路的助增系数Kfz是否小于一阈值，如果是则提醒用户当前线路与下级线路不配合，然后流程结束，否则转入步骤（3）；在本实施方式中，该阈值的取值范围是0到0.001；

（3）根据当前线路的长度length和电抗X1获得当前线路的保灵敏度值；本步骤具体包括以下子步骤：

（3-1）判断当前线路的长度length是否大于阈值a，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.1到1.3之间的正数，然后进入步骤（3-5），否则进入步骤（3-2）；在本实施方式中，阈值a的取值范围是150千米到200千米；

（3-2）判断当前线路的长度length是否介于阈值b和a之间，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.3到1.4之间的正数，然后进入步骤（3-5），否则进入步骤（3-3）；在本实施方式中，阈值b的取值范围是30千米到70千米；

（3-3）判断当前线路的长度length是否介于阈值c和b之间，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.4到1.7之间的正数，然后进入步骤（3-5），否则进入步骤（3-4）；在本实施方式中，阈值c的取值范围是8千米到20千米；

（3-4）将可靠系数KLM1设置为1.8到2.1之间的正数

（3-5）根据可靠系数KLM1和电抗X1计算当前线路的保灵敏度值Actk=KLM1*X1；

（4）根据当前线路的长度length确定当前线路的相间距离一段保护定值Actv1；本步骤具体包括以下子步骤：

（4-1）判断当前线路的长度length是否大于阈值d，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1=X1*系数d1，然后进入步骤（5），否则进入步骤（4-2）；在本实施方式中，阈值d的取值范围是20千米到50千米，系数d1的取值范围是0.75到0.85；

（4-2）判断当前线路的长度length是否介于阈值d和e之间，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1=X1*系数e1，然后进入步骤（5），否则进入步骤（4-3）；在本实施方式中，阈值e的取值范围是8千米到18千米，系数e1的取值范围是0.65到0.75；

（4-3）判断当前线路的长度length是否介于阈值e和f之间，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1=X1*系数f1，然后进入步骤（5），否则设置相间距离一段保护定值Actv1=0，并提醒用户退出距离保护一段，然后进入步骤（5）；在本实施方式中，阈值f的取值范围是4千米到6千米，系数f1的取值范围是0.55到0.65；

（5）从电网获取下级线路一段动作定值Zp1欧姆，计算相间距离二段保护定值Actv2=Kk*X1+Kk1*Kfz*Zp1，其中Kk为当前线路的可靠系数，Kk1为与下级线路相间距离一段保护定值的配合系数，并判断是否存在Actv2>Actk，满足则转入步骤（9），否则转入步骤（6）；

（6）获取下级线路电抗值Zp11欧姆，计算相间距离二段保护定值Actv2=Kk*X1+Kk11*Kfz*Zp11，其中Kk11为与下级线路纵联保护的配合系数，并判断是否满足Actv2>Actk，满足则转入步骤（9），不满足则转入步骤（7）；

（7）获取下级线路二段动作定值Zp2欧姆，并计算相间距离二段保护定值Actv2=Kk*X1+Kk2*Kfz*Zp2，其中Kk2为与下级线路相间距离二段保护定值的配合系数，判断是否满足Actv2>Actk，若满足则转入步骤（9），不满足则转入步骤（8）；

（8）将相间距离二段保护定值Actv2设置为Actk；

（9）获取当前路相间距离二段动作时间Acttime2，判断是否满足0.5秒<Acttime2<1.7秒，是则转入步骤（10），否则告警用户整定不合理，然后转入步骤（10）；

本步骤的优点在于，出现计算错误或操作错误时时能够及时反映给用户，很大程度降低了工作人员反复排查以进行修改可能性，极大地节省了时间。

（10）根据当前线路的长度length确定当前线路的相间距离三段保灵敏度值；本步骤具体包括以下子步骤：

（10-1）判断当前线路的长度length是否小于阈值g，如果是则将可靠系数KLM2设置为1.9到2.1，然后进入步骤（10-3），否则进入步骤（10-2）；在本实施方式中，阈值g的取值范围是30千米到60千米；

（10-2）判断当前线路的长度length是否介于阈值g和h之间，如果是则将可靠系数KLM2设置为1.8到1.9，然后进入步骤（10-3），否则将可靠系数KLM2设置为1.7到1.8；

（10-3）根据可靠系数KLM2计算相间距离三段保灵敏度值Actk2=KLM2*X1；

（11）从电网中获取本线路最低负荷电压Vloadmin及本线路最大负荷电流Iloadmax；计算线路最小负荷阻抗Zload=Vloadmin/Iloadmax/1.732*1000；并比较Actk2与Zload的大小，取较大值设置其等于K3；

（12）计算相间距离三段保护定值Actv3=Kk*X1+Kk2*Kfz*Zp2；并判断是否存在Actv>K3，存在则转入步骤（13），不满足则转入步骤（14）；

（13）从电网中获取比较下级各线路相间距离二段动作时间，取其最大值为Acttime22，设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3=Acttime22+0.3秒，然后转入步骤（17）；

（14）获取下级线路三段动作定值Zp3，计算相间距离三段保护定值Actv3=Kk*X1+Kk3*Kfz*Zp3，其中Kk3为来自用户的与下级线路相间距离三段的配合系数，并判断是否存在Actv3>K3，存在则转入步骤（15），不满足则转入步骤（16）；

（15）从电网中获取比较下级各线路相间距离三段动作时间，取最大值为Acttime23，设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3=Acttime23+0.3秒，然后转入步骤（17）；

（16）设置相间距离三段保护定值Actv3=K3，并设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3=Acttime23+0.3秒；

（17）判断是否满足2秒<Acttime3<5.5秒且一段距离保护定值Actv1<二段距离保护定值Actv2<三段距离保护定值Actv3，是则过程结束，否则告警用户整定不合理，然后过程结束。

在以上步骤中，当前线路的可靠系数KK、与下级线路纵联保护的配合系数KK1、与下级线路相间距离二段保护定值的配合系数KK2、与下级线路相间距离三段的配合系数KK3的数值是由用户根据电网实际拓扑结构及具体参数信息进行调节，其取值范围在0.5到0.95之间。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种继电保护定值的审核处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)从电网中获取当前线路的电抗X1、长度length、助增系数Kfz；

(2)判断当前线路的助增系数Kfz是否小于一阈值，如果是则提醒用户当前线路与下级线路不配合，然后流程结束，否则转入步骤(3)；

(3)根据当前线路的长度length和电抗X1获得当前线路的保护灵敏度值；

(4)根据当前线路的长度length确定当前线路的相间距离一段保护定值Actv1；

(5)从电网获取下级线路一段动作定值Zp1欧姆，计算相间距离二段保护定值Actv2＝Kk*X1+Kk1*Kfz*Zp1，其中Kk为当前线路的可靠系数，Kk1为与下级线路相间距离一段保护定值的配合系数，并判断是否存在相间距离二段保护定值Actv2>当前线路的保护灵敏度值Actk，满足则转入步骤(9)，否则转入步骤(6)；

(6)获取下级线路电抗值Zp11欧姆，计算相间距离二段保护定值Actv2＝Kk*X1+Kk11*Kfz*Zp11，其中Kk11为与下级线路纵联保护的配合系数，并判断是否满足相间距离二段保护定值Actv2>当前线路的保护灵敏度值Actk，满足则转入步骤(9)，不满足则转入步骤(7)；

(7)获取下级线路二段动作定值Zp2欧姆，并计算相间距离二段保护定值Actv2＝Kk*X1+Kk2*Kfz*Zp2，其中Kk2为与下级线路相间距离二段保护定值的配合系数，判断是否满足相间距离二段保护定值Actv2>当前线路的保护灵敏度值Actk，若满足则转入步骤(9)，不满足则转入步骤(8)；

(8)将相间距离二段保护定值Actv2设置为Actk；

(9)获取当前线路相间距离二段动作时间Acttime2，判断是否满足0.5秒<Acttime2<1.7秒，是则转入步骤(10)，否则告警用户整定不合理，然后转入步骤(10)；

(10)根据当前线路的长度length确定当前线路的相间距离三段保护灵敏度值Actk2；

(11)从电网中获取本线路最低负荷电压Vloadmin及本线路最大负荷电流Iloadmax，计算线路最小负荷阻抗Zload＝{(Vloadmin/Iloadmax)/1.732}*1000，并比较相间距离三段保护灵敏度值Actk2与Zload的大小，取较大值设置其等于K3；

(12)计算相间距离三段保护定值Actv3＝Kk*X1+Kk2*Kfz*Zp2；并判断是否存在相间距离三段保护定值Actv3>K3，存在则转入步骤(13)，不满足则转入步骤(14)；

(13)从电网中获取比较下级各线路相间距离二段动作时间，取其最大值为Acttime22，设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3＝Acttime22+0.3秒，然后转入步骤(17)，

(14)获取下级线路三段动作定值Zp3欧姆，计算相间距离三段保护定值Actv3＝Kk*X1+Kk3*Kfz*Zp3，其中Kk3为来自用户的与下级线路相间距离三段保护定值的配合系数，并判断是否存在相间距离三段保护定值Actv3>K3，存在则转入步骤(15)，不满足则转入步骤(16)；

(15)从电网中获取比较下级各线路相间距离三段动作时间，取最大值为Acttime23，设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3＝Acttime23+0.3秒，然后转入步骤(17)；

(16)设置相间距离三段保护定值Actv3＝K3，并设置本线路相间距离三段动作时间Acttime3＝Acttime23+0.3秒；

(17)判断是否满足2秒<Acttime3<5.5秒且相间距离一段保护定值Actv1<相间距离二段保护定值Actv2<相间距离三段保护定值Actv3，是则过程结束，否则告警用户整定不合理，然后过程结束。

2.根据权利要求1所述的审核处理方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下子步骤：

(3-1)判断当前线路的长度length是否大于阈值a，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.1到1.3之间的正数，然后进入步骤(3-5)，否则进入步骤(3-2)；

(3-2)判断当前线路的长度length是否介于阈值b和a之间，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.3到1.4之间的正数，然后进入步骤(3-5)，否则进入步骤(3-3)；

(3-3)判断当前线路的长度length是否介于阈值c和b之间，如果是则将可靠系数KLM1设置为1.4到1.7之间的正数，然后进入步骤(3-5)，否则进入步骤(3-4)；

(3-4)将可靠系数KLM1设置为1.8到2.1之间的正数；

(3-5)根据可靠系数KLM1和电抗X1计算当前线路的保护灵敏度值Actk＝KLM1*X1。

3.根据权利要求1所述的审核处理方法，其特征在于，步骤(4)具体包括以下子步骤：

(4-1)判断当前线路的长度length是否大于阈值d，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1＝X1*第一可靠系数d1，然后进入步骤(5)，否则进入步骤(4-2)；

(4-2)判断当前线路的长度length是否介于阈值d和e之间，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1＝X1*第二可靠系数e1，然后进入步骤(5)，否则进入步骤(4-3)；

(4-3)判断当前线路的长度length是否介于阈值e和f之间，如果是则计算相间距离一段保护定值Actv1＝X1*第三可靠系数f1，然后进入步骤(5)，否则设置相间距离一段保护定值Actv1＝0，并提醒用户退出相间距离一段保护，然后进入步骤(5)。

4.根据权利要求1所述的审核处理方法，其特征在于，步骤(10)具体包括以下子步骤：

(10-1)判断当前线路的长度length是否小于阈值g，如果是则将可靠系数KLM2设置为1.9到2.1，然后进入步骤(10-3)，否则进入步骤(10-2)；在本实施方式中，阈值g的取值范围是30到60；

(10-2)判断当前线路的长度length是否介于阈值g和h之间，如果是则将可靠系数KLM2设置为1.8到1.9，然后进入步骤(10-3)，否则将可靠系数KLM2设置为1.7到1.8；

(10-3)根据可靠系数KLM2计算相间距离三段保护灵敏度值Actk2＝KLM2*X1。