CN104763576A - 一种抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法,该方法包括步骤:(1)构建辅助信号逻辑关系表和对应于运行方式的电气量特征数据组;(2)采集所有辅助信号输入信息和机组当前电气量特征,辅助信号包括监控系统工况辅助信号和开关位置接点辅助信号;(3)根据辅助信号输入方式不同,采用辅助信号自检、辅助信号之间逻辑关系校验、机组电气量特征校验方法进行辅助信号异常判别和修正,判别出辅助信号异常后,快速发出报警信号提醒运行人员处理,辅助信号若能够成功修正,则更正辅助信号状态,若修正失败,则提供闭锁信号给保护逻辑判断使用。本方法可解决抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正的问题。

Description

一种抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法
技术领域
本发明涉及继电保护领域,尤其涉及一种抽水蓄能机组保护运行工况识别所需的辅助信号异常判别和修正方法。
背景技术
抽水蓄能机组运行工况众多,有水泵工况、水泵调相工况、发电工况、发电调相工况、SFC启动工况、背靠背启动工况等超过十种工况,各工况之间流程关系复杂,转换频繁。而大型抽水蓄能机组的保护功能超过30种,在特定的工况下,某些保护功能不适用,可能导致保护动作,需依据运行工况闭锁相应保护,因此,准确的运行工况判别是保证抽水蓄能机组保护性能和可靠性的基础。而机组运行工况是根据监控系统工况信号或各开关位置辅助接点信号进行判别的,上述外部信号异常或故障将直接影响运行工况判别,甚至误判,进而导致保护动作停机,造成巨大的经济损失,并给电网带来非常不利的影响。
以往抽水蓄能机组保护装置未考虑辅助信号异常判别,文献《抽水蓄能机组状态对发变组保护的影响及工程解决方案》在天荒坪抽水蓄能电站和张河湾抽水蓄能电站统计出多次因辅助信号异常导致保护动作停机的案例,严重影响电厂生产安全。
发明内容
本发明的目的是:提供一种抽水蓄能机组运行工况识别所需的辅助信号异常判别和冗余修正方法,解决以往辅助信号异常导致保护动作停机的问题。
本发明采取的技术方案是:
抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法,其特征是,包括步骤:
(1)创建辅助信号逻辑关系表和对应于运行方式的电气量特征数据组;
(2)采集所有辅助信号输入信息和机组当前电气量特征,辅助信号包括监控系统工况辅助信号和开关位置接点辅助信号;
(3)根据辅助信号输入方式不同,采用辅助信号自检、辅助信号之间逻辑关系校验、机组电气量特征校验方法进行辅助信号异常判别和修正,判别出辅助信号异常后,快速发出报警信号提醒运行人员处理,辅助信号若能够成功修正,则更正辅助信号状态,若修正失败,则提供闭锁信号给保护逻辑判断使用。
对于步骤(1)创建辅助信号逻辑关系表,具体指:
辅助信号逻辑关系表是二维表,其所有元素构成m×n的二维矩阵,其中,m表示抽水蓄能机组的m种运行方式,n表示所有的n个辅助信号输入,任一元素Si,j只能取值为0或1,当Si,j为1时,表示第i种运行方式对应的第j个辅助信号输入为1;当Si,j为0,表示第i种运行方式对应的第j种辅助信号输入为0。
对于步骤(1)创建对应于运行方式的电气量特征数据组,具体指:
电气量特征数据组是二维表,其所有元素构成m×n的二维矩阵,其中,m表示抽水蓄能机组的m种运行方式,n表示n种电气量特征,任一元素Si,j取值为实数,表示第i种运行方式对应的第j个电气量特征数据,对应于某一种运行方式的某种电气量特征都设定一个正常的变化范围。
对于步骤(2)采集所有辅助信号输入信息和机组当前电气量特征,具体指:
继电保护装置通过开入模块得到辅助信号输入数据序列K(m),符号m表示序列号;
继电保护装置通过保护模块获得当前电气量特征数据序列e(n),符号n表示序列号。
对于步骤(3),根据辅助信号输入方式不同,采用辅助信号自检、辅助信号之间逻辑关系校验、机组电气量特征校验方法进行辅助信号异常判别和修正,判别出辅助信号异常后,快速发出报警信号提醒运行人员处理,辅助信号若能够成功修正,则更正辅助信号状态,若修正失败,则提供闭锁信号给保护逻辑判断使用。辅助信号异常判别和修正的方法有以下三种,根据辅助信号的实际接入情况选择其中的一种:
第一种方法:每种辅助信号提供3付接点输入时,当3付接点输入不完全相同时判断为该种辅助信号异常,并采用“三取二”逻辑修正辅助信号状态,根据输入相同的两付接点状态更正辅助信号状态;
第二种方法:每种辅助信号提供2付接点输入时,当2付接点输入不相同时判断为该种辅助信号异常,判断该辅助信号存在的两种可能状态“0”或“1”,分别与其他辅助信号构成的逻辑关系是否满足创建的辅助信号逻辑关系表,如满足则采用当前电气量特征与创建的对应于运行方式的电气量特征数据组进行比较实现校验,若校验通过,则修正辅助信号状态,否则修正失败。
第三种方法:每种辅助信号提供1付接点输入时,将当前所有辅助信号状态与创建的辅助信号逻辑关系表比较,如不满足则判断为辅助信号异常,依次改变辅助信号状态重新进行比较,若某一辅助信号状态改变后能够满足创建的辅助信号逻辑关系表,则暂定为该辅助信号异常,采用当前电气量特征与创建的对应于运行方式的电气量特征数据组进行比较实现校验,若校验通过,则修正辅助信号状态,否则修正失败。
以上三种方法,第一种方法要求输入信号数量多,可判别出所有的辅助信号异常并修正,实现方法简单;第二种方法要求输入信号数量居中,也可判别出所有的辅助信号异常,但可能有少量辅助信号状态修正失败,实现方法较为复杂;第三种方法要求输入信号数量最少,可能在特定运行方式下或工况转换过程等少数情况下判别不出某些辅助信号异常,也存在少量辅助信号状态修正失败的可能,判别和修正成功率低于前两种方法。
本发明的有益效果是:提供一种抽水蓄能机组运行工况识别所需的辅助信号异常判别和冗余修正方法,在辅助信号异常时快速判别和发出报警信号,并采用冗余矫正的方法更正辅助信号,防止辅助信号异常导致保护动作停机。
附图说明
图1是本发明所述方法的实施流程图。
具体实施方式
如图1所示,为本发明的抽水蓄能机组运行工况识别辅助信号异常判别和冗余修正方法,分为以下几个步骤:(1)构建辅助信号逻辑关系表和对应于运行方式的电气量特征数据组;(2)采集所有辅助信号输入信息和机组当前电气量特征,辅助信号包括监控系统工况辅助信号和开关位置接点辅助信号;(3)根据辅助信号输入方式不同,采用辅助信号自检、辅助信号之间逻辑关系校验、机组电气量特征校验等方法进行辅助信号异常判别和修正,判别出辅助信号异常后,快速发出报警信号提醒运行人员处理,辅助信号若能够成功修正,则更正辅助信号状态,若修正失败,则提供闭锁信号给保护逻辑判断使用。
以下内容将以国内某300MW大型抽水蓄能机组保护为例,并结合附图详细说明本方案的实施方式。
(1)该机组的保护装置辅助信号开入为换相开关发电机位置、换相开关电动机位置、拖动开关、被拖动开关、电制动开关、机端断路器,创建辅助信号逻辑关系表,如表1所示。
表1辅助信号逻辑关系表
(2)创建对应于运行方式的电气量特征数据组,如表2所示。
表2电气量特征数据组
(3)采集所有辅助信号输入信息和机组当前电气量特征,对于本实例,具体指以下辅助信号和电气量特征:
继电保护装置通过开入模块得到辅助信号输入数据序列K(m),符号m表示序列号,K(m)的值为“0”或“1”,辅助信号为表3所示量。
表3辅助信号输入表
序号 辅助信号
1 换相开关发电机位置1
2 换相开关发电机位置2
3 换相开关发电机位置3
4 换相开关电动机位置1
5 换相开关电动机位置2
6 换相开关电动机位置3
7 拖动开关1
8 拖动开关2
9 拖动开关3
10 被拖动开关1
11 被拖动开关2
12 被拖动开关3
13 机端断路器1
14 机端断路器2
15 机端断路器3
16 电制动开关1
17 电制动开关2
18 电制动开关3
继电保护装置通过保护模块获得当前电气量特征数据序列e(n),符号n表示序列号,e(n)的值为实数,电气量数据为表4所示量。
表4电气量数据表
序号 辅助信号
1 正序电压
2 负序电压
3 电流
4 有功功率
5 发电机频率
6 过励磁倍数
(4)辅助信号异常判别和修正,判别出辅助信号异常后,快速发出报警信号提醒运行人员处理,辅助信号若能够成功修正,则更正辅助信号状态,若修正失败,则提供闭锁信号给保护逻辑判断使用。辅助信号异常判别和修正有以下三种方法,根据辅助信号的实际接入情况选择其中的一种,本实例优先采用第一种方法:
第一种方法:本实例中每种辅助信号提供3付接点输入,当3付接点输入不完全相同时判断为该种辅助信号异常,并采用“三取二”逻辑修正辅助信号状态,根据输入相同的两付接点状态更正辅助信号状态;
第二种方法:每种辅助信号提供2付接点输入时,当2付接点输入不相同时判断为该种辅助信号异常,根据该辅助信号存在的两种可能状态“0”或“1”,分别与其他辅助信号构成的逻辑关系是否满足创建的辅助信号逻辑关系表,如满足则采用当前电气量特征与创建的对应于运行方式的电气量特征数据组进行比较实现校验,若校验通过,则修正辅助信号状态,否则修正失败。
第三种方法:每种辅助信号提供1付接点输入时,将当前所有辅助信号状态与创建的辅助信号逻辑关系表比较,如不满足则判断为辅助信号异常,依次改变辅助信号状态重新进行比较,若某一辅助信号状态改变后能够满足创建的辅助信号逻辑关系表,则暂定为该辅助信号异常,采用当前电气量特征与创建的对应于运行方式的电气量特征数据组进行比较实现校验,若校验通过,则修正辅助信号状态,否则修正失败。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法,
其特征是,包括步骤:
(1)创建辅助信号逻辑关系表和创建对应于运行方式的电气量特征数据组;
(2)采集所有辅助信号输入信息和机组当前电气量特征,辅助信号包括监控系统工况辅助信号和开关位置接点辅助信号;
(3)根据辅助信号输入方式不同,采用辅助信号自检、辅助信号之间逻辑关系校验、机组电气量特征校验方法进行辅助信号异常判别和修正,判别出辅助信号异常后,快速发出报警信号提醒运行人员处理,辅助信号若能够成功修正,则更正辅助信号状态,若修正失败,则提供闭锁信号给保护逻辑判断使用。
2.如权利要求1所述的抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法,其特征是:创建辅助信号逻辑关系表,具体指:
辅助信号逻辑关系表是二维表,其所有元素构成m×n的二维矩阵,其中,m表示抽水蓄能机组的m种运行方式,n表示所有的n个辅助信号输入,任一元素Si,j只能取值为0或1,当Si,j为1时,表示第i种运行方式对应的第j个辅助信号输入为1;当Si,j为0,表示第i种运行方式对应的第j种辅助信号输入为0。
3.如权利要求1所述的抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法,其特征是:创建对应于运行方式的电气量特征数据组,具体指:
电气量特征数据组是二维表,其所有元素构成m×n的二维矩阵,其中,m表示抽水蓄能机组的m种运行方式,n表示n种电气量特征,任一元素Si,j取值为实数,表示第i种运行方式对应的第j个电气量特征数据,对应于某一种运行方式的某种电气量特征都有一个正常的变化范围。
4.如权利要求1所述的抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法,其特征是:采集所有辅助信号输入信息和机组当前电气量特征,具体指:
继电保护装置通过开入模块得到辅助信号输入数据序列K(m),符号m表示序列号;
继电保护装置通过保护模块获得当前电气量特征数据序列e(n),符号n表示序列号。
5.如权利要求1所述的抽水蓄能机组保护辅助信号异常判别和修正方法,其特征是:根据辅助信号输入方式不同,采用辅助信号自检、辅助信号之间逻辑关系校验、机组电气量特征校验方法进行辅助信号异常判别和修正,具体指:辅助信号异常判别和修正的方法根据辅助信号的实际接入情况选择以下三种方法之中的一种:
第一种方法:每种辅助信号提供3付接点输入时,当3付接点输入不完全相同时判断为该种辅助信号异常,并采用“三取二”逻辑修正辅助信号状态,根据输入相同的两付接点状态更正辅助信号状态;
第二种方法:每种辅助信号提供2付接点输入时,当2付接点输入不相同时判断为该种辅助信号异常,判断该辅助信号存在的两种可能状态“0”或“1”,分别与其他辅助信号构成的逻辑关系是否满足创建的辅助信号逻辑关系表,如满足则采用当前电气量特征与创建的对应于运行方式的电气量特征数据组进行比较实现校验,若校验通过,则修正辅助信号状态,否则修正失败;
第三种方法:每种辅助信号提供1付接点输入时,将当前所有辅助信号状态与创建的辅助信号逻辑关系表比较,如不满足则判断为辅助信号异常,依次改变辅助信号状态重新进行比较,若某一辅助信号状态改变后能够满足创建的辅助信号逻辑关系表,则暂定为该辅助信号异常,采用当前电气量特征与创建的对应于运行方式的电气量特征数据组进行比较实现校验,若校验通过,则修正辅助信号状态,否则修正失败;
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