CN110854821A - 一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，用来监测电流和电弧光的能量，计算目前电流和电弧光能量的变化量，根据变化量的大小，调整自适应系数的大小，并与电流和电弧光变化量相乘，然后与目前的电流和电弧光能量相加，形成自适应电弧光能量综合预测保护计算判定值，当电流及电弧光能量正增量变化越快，自适应系数越大，反映电弧光能量累积预测的能力越强，可以快速的诊断电弧光的能量累积发展趋势并进行有效的电弧光保护，本发明有利于提高目前的电弧光保护装置的灵敏性和速动性。

Description

一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法
技术领域
本发明属于电力系统继电保护技术领域，特别涉及一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法。
背景技术
电弧光的高能累积燃烧效应对电力设备的安全运行造成了严重的威胁，快速的预测并对电弧光进行保护是非常重要的，目前的电弧光保护方法，以监测电流和电弧光当前量为基础进行联动保护，没有考虑电弧光能量的变化趋势及累计效应，这样当检测到的量满足保护条件时，即使在电流能量与电弧光能量仍未变化情况下，电弧光的能量根据累计效应依然在累积增大，此时发出保护跳闸令已经远远滞后于电弧光能量的发展速度而贻误了快速的保护跳闸时间，严重时可能引起爆炸事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有电弧光保护的不足而提供一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，可显著提高保护的预测能力和保护的速度，可广泛适用于中低压电力设备的电弧光保护领域。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，包括以下步骤：
步骤1)、计算保护监测处的电流能量变化率和电弧光能量传感器数据的变化率，如任一变化率超过设定的阈值时，保护启动；
步骤2)、保护启动后，根据连续记录的启动前一个周波的电流、电弧光测量数据及保护启动以后的电流、电弧光测量数据，考虑电流和电弧光能效变化趋势，综合计算启动后的电流能效值和电弧光能效值∑Ei；
步骤3)、当电流能效计算值
Figure BDA0002275034400000022
超过给定的综合电流能效阈值时，给出保护告警信息；当电弧光能效计算值∑Ei超过其给定的第一级阈值时，给出报警信息，并按延时20毫秒发保护跳闸命令；当∑Ei超过第二级给定的阈值时，立即发出保护跳闸命令；当
Figure BDA0002275034400000023
超过阈值且∑Ei也同时超过第一级给定的阈值时，立即发出保护跳闸命令。
在步骤1)中,电流能量变化率的启动判断依据为：
Figure BDA0002275034400000024
Ii为第i个电流半周波采样数据计算有效值，Ii-1为第i-1个电流半周波采样数据计算有效值，ΔT为半周波时间10ms,dΔI为半周电流能量变化率。
在步骤1)中,电弧光能量传感器数据的变化率的启动判断依据为：
Figure BDA0002275034400000025
Ei为第i个电弧光采样周期平均值，Ei-1为第i-1个电弧光采样周期平均值，dΔE为半周电弧光能量变化率，DDΔE为半周电弧光能量变化率阈值设定值。
在步骤2)中,考虑电流能效变化趋势的电流能效综合计算式为：
Figure BDA0002275034400000026
Figure BDA0002275034400000027
为电流能效综合计算值，
Figure BDA0002275034400000028
为电流能量半周增量，αi为电流能效变化率的热累积效应的自适应计算系数，增量为正，αi取0.1％-50％；增量为负，αi取零值。
在步骤2)中,考虑电弧光变化趋势的电弧光综合计算式为：
∑Ei＝Ei+βiΔEi (4)
∑Ei为电弧光综合计算值，ΔEi＝(Ei-Ei-1)为电弧光增量，βi为电弧光能效变化率的热累积效应的自适应计算系数，增量为正，βi取0.1％-50％；增量为负，βi取零值。
考虑电流能效及电弧光能效变化率的热累积效应的自适应系数αi，βi取值，以αi(βi)为纵轴，数值范围为0到0.5，以当前电流能量变化率dΔI(电弧光能量变化率dΔE)为横轴，数值范围为为0-1，形成最大取值直线斜率tgθ＝1/2，根据能效增量变化率的大小，αi，βi取值不同，能量增量变化越快时，αi，βi取值也越高，更能快速的预判设备的发展趋势并进行及时保护。
本发明具有如下积极效果：
本发明公开了一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，监测电流和电弧光的能量，计算目前电流和电弧光能量的变化量，根据变化量的大小，调整自适应系数的大小，并与电流和电弧光变化量相乘，然后与目前的电流和电弧光能量相加，形成自适应电弧光能量综合预测保护计算判定值，当电流及电弧光能量正增量变化越快，自适应系数越大，反映电弧光能量累积预测的能力越强，因此可以快速的诊断电弧光的能量累积发展趋势并进行有效的电弧光保护，本发明有利于提高目前的电弧光保护装置的灵敏性和速动性。
附图说明
图1为本发明的一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法的计算流程图。
图2为本发明的一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法的自适应系数取值图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明公开了一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，包括以下步骤：
步骤1)、计算保护监测处的电流能量变化率和电弧光能量传感器数据的变化率，如任一变化率超过设定的阈值时，保护启动；
步骤2)、保护启动后，根据连续记录的启动前一个周波的电流、电弧光测量数据及保护启动以后的电流、电弧光测量数据，考虑电流和电弧光能效变化趋势，综合计算启动后的电流能效值
Figure BDA0002275034400000041
和电弧光能效值∑Ei；
步骤3)、当电流能效计算值
Figure BDA0002275034400000042
超过给定的综合电流能效阈值时，给出保护告警信息；当电弧光能效计算值∑Ei超过其给定的第一级阈值时，给出报警信息，并按延时20毫秒发保护跳闸命令；当∑Ei超过第二级给定的阈值时，立即发出保护跳闸命令；当
Figure BDA0002275034400000043
超过阈值且∑Ei也同时超过第一级给定的阈值时，立即发出保护跳闸命令。
在步骤1)中,电流能量变化率的启动判断依据为：
Figure BDA0002275034400000044
Ii为第i个电流半周波采样数据计算有效值，Ii-1为第i-1个电流半周波采样数据计算有效值，ΔT为半周波时间10ms,dΔI为半周电流能量变化率。
在步骤1)中,电弧光能量传感器数据的变化率的启动判断依据为：
Figure BDA0002275034400000045
Ei为第i个电弧光采样周期平均值，Ei-1为第i-1个电弧光采样周期平均值，dΔE为半周电弧光能量变化率，DDΔE为半周电弧光能量变化率阈值设定值。
在步骤2)中,考虑电流能效变化趋势的电流能效综合计算式为：
为电流能效综合计算值，
Figure BDA0002275034400000048
为电流能量半周增量，αi为电流能效变化率的热累积效应的自适应计算系数，增量为正，αi取0.1％-50％；增量为负，αi取零值。
在步骤2)中,考虑电弧光变化趋势的电弧光综合计算式为：
∑Ei＝Ei+βiΔEi (4)
∑Ei为电弧光综合计算值，ΔEi＝(Ei-Ei-1)为电弧光增量，βi为电弧光能效变化率的热累积效应的自适应计算系数，增量为正，βi取0.1％-50％；增量为负，βi取零值。
考虑电流能效及电弧光能效变化率的热累积效应的自适应系数αi，βi取值，以αi(βi)为纵轴，数值范围为0到0.5，以当前电流能量变化率dΔI(电弧光能量变化率dΔE)为横轴，数值范围为为0-1，形成最大取值直线斜率tgθ＝1/2，根据能效增量变化率的大小，αi，βi取值不同，能量增量变化越快时，αi，βi取值也越高，更能快速的预判设备的发展趋势并进行及时保护。

Claims (6)

1.一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)、计算保护监测处的电流能量变化率和电弧光能量传感器数据的变化率，如任一变化率超过设定的阈值时，保护启动；
步骤2)、保护启动后，根据连续记录的启动前一个周波的电流、电弧光测量数据及保护启动以后的电流、电弧光测量数据，考虑电流和电弧光能效变化趋势，综合计算启动后的电流能效值
Figure RE-FDA0002319641530000011
和电弧光能效值∑Ei；
步骤3)、当电流能效计算值
Figure RE-FDA0002319641530000012
超过给定的综合电流能效阈值时，给出保护告警信息；当电弧光能效计算值∑Ei超过其给定的第一级阈值时，给出报警信息，并按延时20毫秒发保护跳闸命令；当∑Ei超过第二级给定的阈值时，立即发出保护跳闸命令；当
Figure RE-FDA0002319641530000013
超过阈值且∑Ei也同时超过第一级给定的阈值时，立即发出保护跳闸命令。
2.根据权利要求1所述的一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，其特征在于，在步骤1)中,电流能量变化率的启动判断依据为：
Figure RE-FDA0002319641530000014
Ii为第i个电流半周波采样数据计算有效值，Ii-1为第i-1个电流半周波采样数据计算有效值，ΔT为半周波时间10ms,dΔI为半周电流能量变化率。
3.根据权利要求1所述的一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，其特征在于，在步骤1)中,电弧光能量传感器数据的变化率的启动判断依据为：
Figure RE-FDA0002319641530000015
Ei为第i个电弧光采样周期平均值，Ei-1为第i-1个电弧光采样周期平均值，dΔE为半周电弧光能量变化率，DDΔE为半周电弧光能量变化率阈值设定值。
4.根据权利要求1所述的一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光快速保护方法，其特征在于，在步骤2)中,考虑电流能效变化趋势的电流能效综合计算式为：
Figure RE-FDA0002319641530000021
Figure RE-FDA0002319641530000022
为电流能效综合计算值，
Figure RE-FDA0002319641530000023
为电流能量半周增量，αi为电流能效变化率的热累积效应的自适应计算系数，增量为正，αi取0.1％-50％；增量为负，αi取零值。
5.根据权利要求4所述的一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，其特征在于，在步骤2)中,考虑电弧光变化趋势的电弧光综合计算式为：
∑Ei＝Ei+βiΔEi (4)
∑Ei为电弧光综合计算值，ΔEi＝(Ei-Ei-1)为电弧光增量，βi为电弧光能效变化率的热累积效应的自适应计算系数，增量为正，βi取0.1％-50％；增量为负，βi取零值。
6.根据权利要求5所述的一种基于电流及电弧光变化趋势的自适应电弧光保护方法，其特征在于，考虑电流能效及电弧光能效变化率的热累积效应的自适应系数αi，βi取值，以αi(βi)为纵轴，数值范围为0到0.5，以当前电流能量变化率dΔI(电弧光能量变化率dΔE)为横轴，数值范围为为0-1，形成最大取值直线斜率tgθ＝1/2，根据能效增量变化率的大小，αi，βi取值不同，能量增量变化越快时，αi，βi取值也越高，更能快速的预判设备的发展趋势并进行及时保护。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113484658A (zh) * 2021-05-26 2021-10-08 上海红檀智能科技有限公司 电弧故障的诊断方法、系统、介质及电子设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6014297A (en) * 1997-09-29 2000-01-11 Eaton Corporation Apparatus for detecting arcing faults and ground faults in multiwire branch electric power circuits
CN101752846A (zh) * 2008-12-03 2010-06-23 郭鸿 一种弧光短路保护装置及其控制方法
CN105067966A (zh) * 2015-07-08 2015-11-18 上海交通大学 基于特征模态分量能量分析的低压交流故障电弧检测方法
CN105445611A (zh) * 2014-05-30 2016-03-30 西门子公司 故障电弧的检测方法和检测装置
CN205622216U (zh) * 2016-04-20 2016-10-05 西京学院 一种智能电弧光保护装置
CN206611171U (zh) * 2017-03-30 2017-11-03 安徽徽电科技股份有限公司 一种基于快速真空开关的弧光保护装置
CN108132413A (zh) * 2016-11-30 2018-06-08 上海航空电器有限公司 一种交流故障电弧的检测方法
CN108535606A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 孙麓轩 故障电弧检测方法及装置
CN110398669A (zh) * 2019-06-11 2019-11-01 深圳供电局有限公司 电弧故障检测方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6014297A (en) * 1997-09-29 2000-01-11 Eaton Corporation Apparatus for detecting arcing faults and ground faults in multiwire branch electric power circuits
CN101752846A (zh) * 2008-12-03 2010-06-23 郭鸿 一种弧光短路保护装置及其控制方法
CN105445611A (zh) * 2014-05-30 2016-03-30 西门子公司 故障电弧的检测方法和检测装置
CN105067966A (zh) * 2015-07-08 2015-11-18 上海交通大学 基于特征模态分量能量分析的低压交流故障电弧检测方法
CN205622216U (zh) * 2016-04-20 2016-10-05 西京学院 一种智能电弧光保护装置
CN108132413A (zh) * 2016-11-30 2018-06-08 上海航空电器有限公司 一种交流故障电弧的检测方法
CN108535606A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 孙麓轩 故障电弧检测方法及装置
CN206611171U (zh) * 2017-03-30 2017-11-03 安徽徽电科技股份有限公司 一种基于快速真空开关的弧光保护装置
CN110398669A (zh) * 2019-06-11 2019-11-01 深圳供电局有限公司 电弧故障检测方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113484658A (zh) * 2021-05-26 2021-10-08 上海红檀智能科技有限公司 电弧故障的诊断方法、系统、介质及电子设备

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