CN110445104B - 一种站域失灵保护方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种站域失灵保护方法及装置，属于电力系统继电保护技术领域。本发明首先根据各个断路器跳闸开入或跳闸位置变化情况结合系统拓扑结构判别故障间隔，进一步的对判别出的故障间隔进行故障确认，防止误开入导致的故障间隔误判别，若满足判别条件则判别该间隔故障，断路器跳闸开入真实有效，并将收到跳闸开入的断路器相应CT电流值固定置0，并对相连的非故障间隔进行差流判别，实现站域差动失灵判别。本发明充分利用了站域失灵保护信息权的特点，有效防止了由于断路器跳闸误开入导致站域失灵保护误动，提高了可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种站域失灵保护方法及装置，属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
失灵保护是电力系统的重要组成部分，它是继电保护隔离故障的最后一道防线，对保证系统安全运行起着非常重要的作用。目前由于交直流混连系统的大量应用，在断路器失灵的情况下要求快速隔离故障，在此情况下不受CT拖尾影响的差动原理站域失灵保护得到应用。失灵保护误动作会导致整个变电站或大片区域停电的严重后果，因此有必要提高站域失灵保护的可靠性，防止失灵保护误动作。
差动原理站域失灵保护主要应用与断路器直接相连的非故障间隔在封跳闸断路器CT后形成差动元件，反映跳闸断路器跳开情况，形成站域失灵保护，此原理保护能消除断路器跳闸CT拖尾的影响，在断路器失灵时失灵保护快速动作隔离故障。但装置误开入对其影响非常大，当装置误开入而实际断路器未跳闸时，对非跳闸的断路器误封CT，由于实际断路器未跳开存在电流，站域失灵保护会误动作，导致整个变电站或大片区域停电的严重后果；虽然站域失灵保护原理上需判别相邻断路器的跳闸开入状态或位置开入状态，可以减少误判别的可能性，但由于相邻断路器的跳闸开入一般为同源的开入，如系统示意图1中DL11、DL12断路器的线路跳闸开入，均以L1-1线路保护的跳闸信号接点作为开入，同样可能出现误判别跳闸开入的情况，因此需要采取措施防止此类误动作，提高系统安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种站域失灵保护方法，以解决目前站域失灵保护过程中由于误判断路器跳闸开入而实际断路器未跳闸所导致的保护误动作的问题；此外，本发明还提供了一种站域失灵保护装置，以解决站域失灵保护过程中由于误判断路器跳闸开入而实际断路器未跳闸所导致保护误动作的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种站域失灵保护方法，该保护方法包括以下步骤：
1)在检测到断路器有跳闸开入命令、且相邻断路器有跳闸开入或跳闸位置变化时，根据系统拓扑结构确定故障间隔；
2)对确定的故障间隔进行相差流和零序差流计算，若相差流和零序差流二者中至少一个满足差流判据，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别。
本发明还提供了一种站域失灵保护装置，该装置包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
1)在检测到断路器有跳闸开入命令、且相邻断路器有跳闸开入或跳闸位置变化时，根据系统拓扑结构确定故障间隔；
2)对确定的故障间隔进行相差流和零序差流计算，若相差流或零序差流满足差流判据，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别。
本发明首先根据相邻断路器跳闸开入或跳闸位置变化情况判别故障间隔，然后对判别出的故障间隔进行差流判别，若满足差流判据，则确认断路器跳闸开入真实有效，并进行站域差动失灵判别。本发明充分利用了站域失灵保护信息权的特点，有效防止了由于断路器跳闸误开入导致站域失灵保护误动，提高了可靠性。
为了进一步减少站域失灵保护误动的风险，在判断出相差流和零序差流均不满足差流判据、障间隔为变压器、且变压器其它侧有跳闸开入时，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别；否则说明检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令无效，并不再进行站域差动失灵判别。
进一步地，为了提高站域失灵保护处理效率，若所有相邻断路器均没有跳闸开入和跳闸位置变化，则说明检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令无效，并不再进行站域差动失灵判别。
附图说明
图1是本发明实施例中所针对的站域失灵保护示意图；
图2是本发明站域失灵保护方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步地说明。
方法实施例
本发明的站域失灵保护方法是在接收到有断路器跳闸开入命令时，首先根据系统拓扑结构，利用相邻断路器跳闸开入及跳闸位置变化情况判别故障间隔；然后对判别出的故障间隔进行差流计算及差流判别，确认断路器跳闸开入真实有效；对于不满足差流判据的情况，判别故障间隔为变压器间隔且有其他侧跳闸开入时确认断路器跳闸开入真实有效，进行失灵判别。整个过程充分利用了站域失灵保护信息权的特点，防止了由于误开入导致的站域失灵保护误动作。该方法的具体实现流程如图2所示，具体实施步骤如下。
1.在检测到断路器有跳闸开入命令且相邻断路器有跳闸开入或跳闸位置变化时，根据系统拓扑结构确定故障间隔。
当有断路器有跳闸开入命令时，判断相邻断路器跳闸开入是否为1或者跳闸位置变化(是否由0变为1)，若所有相邻断路器均没有跳闸开入为1或跳闸位置变化，则说明上述跳闸开入命令无效，不再进行跳闸开入有效判断。若存在相邻断路器跳闸开入为1或跳闸位置变化，则根据拓扑结果判别故障间隔。
如图1所示，如果断路器DL11跳闸开入为1，则需要判别L1-1对侧断路器(如图1中圈起来的两个断路器)、DL12、DL31、DL21的跳闸开入情况及跳闸位置变化情况，如L1-1对侧断路器或DL12判别到跳闸开入为1或跳闸位置由合位变跳位，则判定L1-1为故障间隔；如DL21或DL31判别到跳闸开入为1或跳闸位置由合位变跳位，则判定Ⅰ母为故障间隔。
2.对确定的故障间隔进行相差流和零序差流计算，若相差流或零序差流满足差流判据(若相差流和零序差流二者中至少一个满足差流判据)，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别。
相差流计算公式为：
其中Icd为故障间隔的相差流，Kjd为第j个间隔按照基准CT变比的折算系数的计算系数，
为间隔相关断路器CT的电流。
零序差流计算公式为：
其中Icd0为故障间隔的零序差流，Kjd为第j个间隔按照基准CT变比的折算系数的计算系数，
为间隔相关断路器CT的零序电流。
相差流和零序差流的判据相同，分别为：
Icd＞ISet+If
Icd0＞ISet+If
其中ISET为站域差流定值，If为故障前差动不平衡电流。
如果确定的故障间隔的相差流或零序差流中的任一个满足差流判据，则认为该故障间隔发生了故障，断路器跳闸开入真实有效，封本断路器对应的CT，根据断路器直接相连的非故障间隔重新形成差动元件进行站域差动失灵判别。
封CT指改CT不计入差流计算，即将该CT电流值固定设置为0。)对于发生故障的间隔，正常情况下故障发生后保护动作跳开故障间隔相关断路器，故障间隔被隔离开(如图1中F3点故障，跳开DL11、DL12断路器及该间隔对侧两个断路器，将该间隔隔离)，如果断路器真实跳开，实际断路器对应的CT值为0，封CT操作，即对该CT进行固定0值处理，则断路器相关的非故障相邻间隔应保持差流为0的状态，如果实际断路器未跳开，该断路器对应CT有电流，而程序对该CT做固定0处理，则断路器相关的非故障相邻间隔应差流为CT电流值，以此区分断路器是否失灵。
3.若确定的故障间隔的相差流和零序差流均不满足差流判据，则判断故障间隔是否为变压器，若是，且变压器其它侧有跳闸开入，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别；否则说明检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令无效，并不再进行站域差动失灵判别。其中是否为变压器间隔是通过设置间隔属性进行判别。
装置实施例
本实施例中的站域失灵保护装置，包括存储器和处理器，以及存储在存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，处理器与存储器相耦合，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
1)在检测到断路器有跳闸开入命令、且相邻断路器有跳闸开入或跳闸位置变化时，根据系统拓扑结构确定故障间隔；
2)对确定的故障间隔进行相差流和零序差流计算，若相差流或零序差流满足差流判据，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别。
上述步骤的具体实现手段已在方法的实施例中进行了详细说明，这里不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (4)
1.一种站域失灵保护方法，其特征在于，该保护方法包括以下步骤：
1)在检测到断路器有跳闸开入命令、且相邻断路器有跳闸开入或跳闸位置变化时，根据系统拓扑结构确定故障间隔；
2)对确定的故障间隔进行相差流和零序差流计算，若相差流和零序差流二者中至少一个满足差流判据，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别；
在判断出相差流和零序差流均不满足差流判据、故障间隔为变压器、且变压器其它侧有跳闸开入时，判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别；否则说明检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令无效，并不再进行站域差动失灵判别。
2.根据权利要求1所述的站域失灵保护方法，其特征在于，进一步包括：
若所有相邻断路器均没有跳闸开入和跳闸位置变化，则说明检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令无效，并不再进行站域差动失灵判别。
3.一种站域失灵保护装置，其特征在于，该装置包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
1)在检测到断路器有跳闸开入命令、且相邻断路器是否有跳闸开入或跳闸位置变化时，根据系统拓扑结构确定故障间隔；
2)对确定的故障间隔进行相差流和零序差流计算，若相差流或零序差流满足差流判据，则判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别；
在判断出相差流和零序差流均不满足差流判据、故障间隔为变压器、且变压器其它侧有跳闸开入时，判定检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令有效，断开该断路器，并将与该断路器直接相连的非故障间隔形成差动元件进行站域差动失灵判别；否则说明检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令无效，并不再进行站域差动失灵判别。
4.根据权利要求3所述的站域失灵保护装置，其特征在于，进一步包括：若所有相邻断路器均没有跳闸开入和跳闸位置变化，则说明检测到有跳闸开入命令的断路器的跳闸开入命令无效，并不再进行站域差动失灵判别。
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