CN107294069B - 基于比幅判据识别智能站异常大数的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法。所述方法包括：设置大数门槛Iset，当电流瞬时值I(k)大于等于该门槛Iset判为大数，并展宽T1锁定该大数影响的数据窗；在T1范围内通过识别电流波形中短时间T2内出现突升和突降同时判别电流波形中出现峰值与有效值之比Ipeak/Irms≥δ来识别异常大数，当识别出异常大数后在T1时间窗内闭锁保护。本发明实施例提供的基于比幅判据识别智能站异常大数的方法能够确保差动保护不因异常大数而发生误动，保障电力系统主要元件安全稳定运行。

Description

基于比幅判据识别智能站异常大数的方法
技术领域
本发明实施例涉及智能变电站技术领域，尤其涉及一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法。
背景技术
伴随着智能电网的不断发展，智能变电站技术发展迅速。SV采样作为一种用于实时传输数字采样信息的通信服务，在智能站的保护装置中已得到广泛采用。在变电站实际运行中，SV报文异常可分为一下几种情况：(1)双AD不一致。任一路的采集系统发生异常造成保护装置收到的双AD采样报文不一致；(2)采样报文品质位异常。合并单元送给保护的数据对应通道品质标注为无效；(3)采样报文丢侦。保护连续多个点收不到合并单元发送的SV数据；(4)采样报文链路中断；(5)采样报文出现异常大数，其中异常大数可分为：①随机单点大数；②连续数点大数；③持续性产生大值。
对于前4种情况已有较为成熟的技术可靠甄别，但对于采样报文出现异常大数因其产生的机理和特征研究较少，目前通常通过双AD不一致判据识别单AD异常大数，即通过判别保护AD采样与启动AD采样的差异鉴别单AD异常大数，本质上仅对单AD异常大数起作用，没有从波形本质上反映异常大数的特点，对双AD同时异常大数的情况并不能有效识别，当异常大数出现时存在速断保护以及线路零序过流保护I段等保护误动的风险。
发明内容
针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，以确保差动保护不因异常大数而发生误动，保障电力系统主要元件安全稳定运行。
本发明实施例提供了一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，所述方法包括：
设置大数门槛Iset，当电流瞬时值I(k)大于等于该门槛Iset判为大数，并展宽T1锁定该大数影响的数据窗；
在T1范围内通过识别电流波形中短时间T2内出现突升和突降同时判别电流波形中出现峰值与有效值之比Ipeak/Irms≥δ来识别异常大数，当识别出异常大数后在T1时间窗内闭锁保护。
本发明实施例提供的基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，通过设置大数门槛Iset，当电流瞬时值I(k)大于等于该门槛Iset判为大数，并展宽T1锁定该大数影响的数据窗，确保了差动保护不因异常大数而发生误动，保障电力系统主要元件安全稳定运行。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例提供的基于比幅判据识别智能站异常大数的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的变压器差动保护异常大数的波形图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本实施例提供了基于比幅判据识别智能站异常大数的方法的一种技术方案。参见图1，基于比幅判据识别智能站异常大数的方法包括：
S11，采集电流瞬时值I(k)，判断电流瞬时值I(k)是否大于或等于预置的大数门槛Iset。若电流瞬时值I(k)大于或等于大数门槛Iset，则继续执行S12；若电流瞬时值I(k)小于大数门槛Iset，则执行S16。
其中，大数门槛Iset＝Kh×Kf×Iqd。具体的，大数门槛Iset设置为12Ie，其中Kh取3，Kf取0.8，Iqd取5Ie。
S12，判断当前时间t是否处于宽度为T1的数据窗内。
其中，数据窗是用来锁定大数影响的工具。数据窗在时域上的宽度用时间值T1来表示。
具体的，上述是否处于数据窗内的判断是通过将当前时间t与数据窗的时间宽度进行比较而实现的。如果当前时间t小于数据窗的时间宽度T1，则说明当前时间t处于上述数据窗内，下一步应该执行S13；如果当前时间t大于或者等于数据窗的时间宽度T1，则说明当前时间t不处于上述数据窗内，下一步应该执行S16。
S13，对电流采样波形求导。
具体的，求导公式如下：
I＝[i(k)-i(k-1)]/Δt
上式中，I为电流波形单位时间内的斜率，i(k)为第k点的电流数据，i(k-1)为第k-1点的电流数据，Δt为采样的单位时间。
如果T1范围内当I≥Kset，认为出现电流陡增。如果I≤-Kset，认为出现电流陡降。当陡增后T2内出现陡降或陡降后T2内出现陡增，则判定该时间段出现异常大数。其中，Kset为设定的斜率。
S14，判别电流波形中出现峰值与有效值之比是否大于或等于预设的比值。
峰值与有效值之比由如下公式给出：
Ipeak/Irms≥δ
上式中，Ipeak为在T1范围电流记忆峰值最大值，Irms为实时半波数据窗内的有效值，δ为设定的比值。典型的，δ的设定值是3。
如果峰值与有效值的比值大于或者等于预设的比值δ，执行操作S15，否则，执行操作S16。
S15，判断出现了异常大数，在T1的时间窗内采用闭锁保护。
S16，取消保护闭锁。
按照上述方案设计保护程序并在变压器保护装置中运行，使用测试给保护装置加量，具体幅值相位详见下表：
根据图2可以看出，当出现异常大数时：(1)斜率判据根据判断逻辑在出现异常点时，上升斜率达到263.49远大于设定的46.32，同时833μs内又出现下降斜率为-271.42的下降斜率，符合判据；(2)幅值判据：根据出现异常大数时峰值与有效值之比Ipeak/Irms为10.4远大于3，符合判据。根据斜率和幅值之比有效识别出了异常大数，闭锁信号block在30ms时间窗内闭锁保护。通过识别算法可以有效避免保护误动，确保了保护装置的安全稳定运行。
本发明实施例提供的基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，适用于电力系统线路差动、母线差动、变压器差动等保护，出现异常大数时可靠识别，出现涌流、CT饱和、区内外故障等故障时可靠开放。上述方法能够确保差动保护不因异常大数而发生误动，保障电力系统主要元件安全稳定运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，其特征在于，包括：
设置大数门槛Iset，当电流瞬时值I(k)大于等于该门槛Iset判为大数，并展宽T1锁定该大数影响的数据窗；
在T1范围内，当同时满足短时间T2内出现陡增和陡降且满足电流波形中出现峰值与有效值之比Ipeak/Irms≥δ条件时，则判断出现异常大数，当识别出异常大数后在T1时间窗内闭锁保护；
其中，所述满足电流波形中短时间T2内出现陡增和陡降，是指对电流采样波形利用公式I＝[i(k)-i(k-1)]/Δt进行求导，在T1范围内当I≥Kset时认为出现电流陡增；当I≤-Kset时认为出现电流陡降；当陡增后T2内出现陡降或陡降后T2内出现陡增，则判定该时间段内出现异常大数；其中，I为电流波形单位时间内的斜率，i(k)为第k点的电流数据，i(k-1)为第k-1点的电流数据，Δt为采样的单位时间，其中Kset为设定的斜率。
2.根据权利要求1所述一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，其特征在于：所述的大数门槛Iset应可靠判别多点大数引起半波积分算法误动的情况，取Iset＝Kh×Kr×Iqd，其中，Kh为多点异常大数对半波积分算法的影响系数，Kr为可靠系数，Iqd为保护启动门槛。
3.根据权利要求1所述一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，其特征在于：所述的电流波形中出现峰值与有效值之比Ipeak/Irms≥δ，其中Ipeak为在T1范围电流记忆峰值最大值，Irms为实时半波数据窗内的有效值，δ为设定的比值。
4.根据权利要求1所述一种基于比幅判据识别智能站异常大数的方法，其特征在于：所述的识别出异常大数后在T1时间窗内闭锁保护，是指在识别保护电流出现异常大数后，通过在T1时间窗内闭锁保护以躲过异常大数出现的数据窗。
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