CN111668806B - 用于电力系统中过流保护功能的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电力系统中过流保护功能的方法和装置，所述电力系统包括多个电动机、两个供电电源，多个所述电动机与两个所述供电电源分别连接，其特征在于，包括：判断所述电力系统中出现的过流是否为多个所述电动机启动造成的；若判断结果为是，则在所述电力系统的过流保护功能被触发之前，闭锁该过流保护功能。

Description

用于电力系统中过流保护功能的方法和装置

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是一种用于电力系统中过流保护功能的方法和装置。

背景技术

电力系统连续可靠的发电是发电机组安全运行的基本条件，为此，电力系统中通常具有至少两路供电电源。正常情况下，电力系统中的母线由主电源进行供电。当主电源发生故障或需要进行检修时，需要迅速可靠地启用备用电源，以保证供电的连续性，该过程是可以由快切装置来完成。在两个供电电源进行切换的过程中，位于馈线上的多个异步电动机将重新启动。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种用于电力系统中过流保护功能的方法，所述电力系统包括多个电动机、两个供电电源，多个所述电动机与两个所述供电电源分别连接，包括：

判断所述电力系统中出现的过流是否为多个所述电动机启动造成的；

若判断结果为是，则在所述电力系统的过流保护功能被触发之前，闭锁该过流保护功能。

根据如上所述的方法，可选地，判断所述电力系统中出现的过流是否为各所述电动机启动造成的包括：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势，所述进线端连接于一个母线，两个所述供电电源连接于所述母线，每个电动机通过一个馈线连接于所述母线；

若判断结果为是，则确定出所述电力系统中出现的过流是由多个所述电动机启动造成。

根据如上所述的方法，可选地，判断所述电力系统中出现的过流是否为各所述电动机启动造成的包括：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势以及判断所述电力系统的电流是否呈上升趋势；

若正序电压以及电流同时呈上升趋势，则确定出所述电力系统中出现的过流是由多个所述电动机启动造成。

根据如上所述的方法，可选地，还包括：若所述电力系统中出现的过流是否为多个所述电动机启动造成的判断结果为否，则判断出所述电力系统出现的过流由于故障造成的，触发所述电力系统的过流保护功能。

根据如上所述的方法，可选地，在闭锁所述电力系统的过流保护功能之后，还包括：

识别两个所述供电电源之间的切换是否完毕；

若识别结果为是，则解锁所述电力系统的过流保护功能。

根据如上所述的方法，可选地，所述电动机为异步电动机。

本发明还提供一种用于电力系统中过流保护功能的装置，所述电力系统包括多个电动机、两个供电电源，多个所述电动机与两个所述供电电源分别连接，所述装置包括：

一个判断单元，用于判断所述电力系统中出现的过流是否为多个所述电动机启动造成的，若判断结果为是，则触发一个闭锁单元；

所述闭锁单元，用于在所述电力系统的过流保护功能被触发之前，闭锁该过流保护功能。

根据如上所述的装置，可选地，所述判断单元具体用于：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势，所述进线端连接于一个母线，两个所述供电电源连接于所述母线，每个电动机通过一个馈线连接于所述母线；

若判断结果为是，则触发所述闭锁单元。

根据如上所述的装置，可选地，所述判断单元具体用于：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压以及所述电力系统的电流是否同时呈上升趋势；

若正序电压以及电流同时呈上升趋势，则触发所述闭锁单元。

根据如上所述的装置，可选地，还包括一个开启单元，其用于：

识别两个所述供电电源之间的切换是否完毕；

若识别结果为是，则解锁所述电力系统的过流保护功能。

根据如上所述的装置，可选地，所述电动机为异步电动机。

本发明还提供一种用于电力系统中过流保护功能的装置，所述装置包括：

至少一个存储器，其用于存储指令；

至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据如上任一项所述的用于电力系统中过流保护功能的方法。

本发明又提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行如上任一项所述的用于电力系统中过流保护功能的方法。

从上述方案中可以看出，在电力系统出现过流后判断该过流是由多个电动机启动造成的还是由于故障造成的，并在判断出电力系统出现的过流是由多个电动机启动造成的情况下，闭锁电力系统的过流保护功能，能够避免误启动过流保护功能。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据本发明一实施例的用于电力系统中过流保护功能的方法的流程示意图。

图2A为根据本发明另一实施例的用于电力系统中过流保护功能的方法的流程示意图。

图2B为两个供电电源之间进行切换的过程中，未出现故障时进线端的正序电压以及电流的趋势示意图。

图2C为两个供电电源之间进行切换的过程中，出现故障时进线端的正序电压以及电流的趋势示意图。

图3为根据本发明一实施例的用于电力系统中过流保护功能的装置的结构示意图。

图4为根据本发明另一实施例的用于电力系统中过流保护功能的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

电力系统中包括多个电动机和两个供电电源。例如，存在两个供电电源中，其中一个为主供电电源，另外一个为备用供电电源。多个电动机可以连接在同一母线上，供电电源通过进线连接母线，并通过母线为各电动机供电，各电动机通过馈线连接于母线。正常情况下，主供电电源为系统中的电动机供电。若主供电电源发生故障，则会停止主供电电源的供电进而启动备用供电电源为电动机供电。更为具体地，本发明中的电动机为异步电动机。

发明人发现，两个供电电源之间进行切换的过程中，有的时候会误启动过流保护功能。该过流保护功能指的是当电流超过预定最大值时，使保护装置动作的一种保护方式，该保护装置可以是继电保护装置。经研究发现，在两个供电电源之间进行切换时，异步电动机会重启，而重启过程中会产生大量的电流，如果异步电动机的数量足够多，会使得母线上的电流过大，出现过流，进而触发过流保护功能。基于此，本发明提供一种用于电力系统中过流保护功能的方法，以识别该过程中的大电流是由于电动机重启导致的过流还是由于故障导致的电流，进而能够在电力系统的过流保护功能启动之前，闭锁该过流保护功能，以防止误启动。

实施例一

本实施例提供一种用于电力系统中过流保护功能的方法。本实施例的执行主体为用于电力系统中过流保护功能的装置，该装置可以集成于继电保护装置中，也可以单独设置，在此不再赘述。

如图1所示，该用于电力系统中过流保护功能的方法包括：

步骤101，判断电力系统中出现的过流是否为多个电动机启动造成的。

首先，需要识别电力系统中是否出现过流。电力系统中电源切换过程的装置可以持续监控电力系统中的电流，例如监控电力系统的进线端或者母线上的电流，如果电流超过一个预设阈值，则识别出电力系统出现过流。更为具体地，可以持续监控三相上的电流，若有任一相上的电流超过预设阈值，则可以确定出电力系统出现过流。

进一步地，需要判断该过流是否为多个电动机启动造成的。具体地，可以通过电动机提供的实时状态来确定，例如获取各电动机是否正在启动的信号，若启动的个数超过预设阈值，则确定出过流是由电动机启动造成的，或者是根据电力系统的电流或电压的特性来确定，例如预先区分由于故障导致的过流以及由于电动机启动导致的过流各自的电流或电压的特性，进而确定出该过流是由哪一种原因造成的。具体方式可以根据实际需要选择，在此不再赘述。

可选地，判断电力系统中出现的过流是否为多个电动机启动造成的之前，还可以进一步识别两个电源之间是否进行切换。若识别结果为是，则执行判断电力系统中出现的过流是否为多个电动机启动造成的操作。如何识别电源之间进行切换，具体可以由具有快切功能的装置来识别，并发送信号给用于电力系统中过流保护功能的装置，进而使得电力系统中电源切换过程的装置识别出电源开始进行切换。当然，若具有快切功能的装置与电力系统中电源切换过程的装置本身为一个装置的情况下，例如继电保护装置同时具有这两种功能，则其本身就能够识别两个供电电源之间是否处于电源切换的过程中。

在识别出电源之间开始切换的情况下，可以再对电力系统中是否出现过流进行判断。

如何触发两个供电电源进行切换有很多种方法，例如由一个具有快切功能的装置(例如继电保护装置)持续监控主电源，在当前正在供电的电源出现故障时进行电源切换，或者在当前正在供电的电源需要检修时由操作人员来手动触发电源切换操作，具体不再赘述。

需说明的是，在识别出电力系统出现过流后，会立刻执行该步骤101，以在电力系统的过流保护功能由于所监控到的过流被触发之前，判断出结果。

步骤102，若判断结果为是，则在电力系统的过流保护功能被触发之前，闭锁电力系统的过流保护功能。

在判断出电力系统中出现的过流是电动机启动造成的，则闭锁电力系统的过流保护功能，以避免其误启动。该过流保护功能可以位于继电保护装置中。即，步骤102中，通过及时判断出过流出现的原因，进而能够避免过流保护功能误启动。

若判断结果为否，其中的一种情况是，可以判断出电力系统出现的过流由于故障造成的，触发电力系统的过流保护功能。另外一种情况是，此时确定出至少该过流不是由于电动机启动造成的，进而不作其它操作，通过现有的正常程序启动过流保护功能。

可选地，若识别出两个供电电源之间的切换完毕后，开启电流系统的过流保护功能，以使得该过流保护功能能够正常运作。例如，在两个供电电源之间的切换完毕后，电力系统中仍然存在过流，此时就可以判断出电力系统出现故障，解锁该过流保护功能并触发过流保护功能。

本实施例的电动机具体可为异步电动机。

本实施例中，在电力系统出现过流后判断该过流是由多个电动机启动造成的还是由于故障造成的，并在判断出电力系统出现的过流是由多个电动机启动造成的情况下，闭锁电力系统的过流保护功能，能够避免误启动过流保护功能。

实施例二

本实施例对实施例一的用于电力系统中过流保护功能的方法做进一步补充说明。

如图2A所示，为根据本实施例的用于电力系统中过流保护功能的方法的流程示意图。该用于电力系统中过流保护功能的方法包括：

步骤201，若识别出电力系统中出现过流，则判断电力系统的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势，若判断结果为是，则执行步骤202，否则执行步骤205。

这里的进线端为连接于母线的进线端。电力系统一般为三相，进线端也具有三相。具体可以通过获取三相上的电压的来确定正序电压，具体如何确定正序电压属于现有技术，在此不再赘述。正序电压呈上升趋势可以是在一段预设时间内逐渐增大，该预设时间可以根据实际需要确定，在此不再赘述。

如图2B所示，为两个供电电源之间进行切换的过程中，未出现故障时进线端的正序电压以及电流的趋势示意图，其横坐标均为时间t，U代表正序电压，I代表电流，虚线Q为电机启动的位置。从图2B中可以看出，电力系统的进线端的正序电压首先下降，然后上升直至趋于稳定，该下降是由于前一个供电电源停止供电导致的，后面的上升是由后一个供电电源开始供电导致的。进线端的电流首先下降，然后急剧上升再下降，最后趋于稳定状态。同样，电流的下降是由于前一个供电电源停止供电导致的，后面的上升是由于各电动机重新启动导致的。这样就能够看出，在各电动机启动之后的一段时间内，正序电压和电流均呈上升趋势。如图2C所示，为电力系统中出现故障时电流和正序电压的趋势示意图，其横坐标均为时间t，U代表正序电压，I代表电流，虚线F为故障发生的位置。正序电压在出现故障后持续下降并趋于平稳，而电流是在出现故障后持续上升并区域平稳。

这样为了能够及时识别出电力系统中出现的过流是否由多个电动机启动造成的，可以对进线端的电压以及电流进行实时监控。根据图2B和图2C所显示出的电流与电压的特性，在进线端的正序电压以及电流均呈上升趋势时，就能够确定出过流是由于多个电动机启动造成的。

为了进一步确保该判断正确，还可以在出现过流时进一步识别两个供电电源是否处于切换过程中，例如通过识别两个供电电源发送的停机或启动信号来识别。

步骤202，确定出电力系统出现的过流是各电动机启动造成的，在电力系统的过流保护功能由于该过流触发之前，闭锁过流保护功能，转为步骤203。

步骤201的判断方式简单方便，非常迅速，这样能够在过流保护功能启动之前将其闭锁。

可选地，在判断电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势的同时，还可以判断电力系统的电流是否呈上升趋势，若两个判断结果同时为是，则可以确定出电力系统中出现的过流是由多个电动机启动造成的。在判断正序电压趋势的同时还判断电流的趋势，这样能够进一步确定出当前的过流是否由电动机启动造成的。

步骤203，识别两个供电电源之间的切换是否完毕，若识别结果为是，则执行步骤204。

识别两个供电电源之间的切换是否完毕可以通过很多种方式，例如持续监控进线端的正序电压和电流的趋势，或者通过接收切换后进行供电的供电电源的信号来识别。从图2B中可以看出，两个供电电源之间的切换完毕，电流和电压就趋于平稳状态了，这样就能够通过监控电流和电压的状况确定两个供电电源之间的切换是否完毕。

若两个供电电源之间的切换还没有完成，则可以继续等待，直至识别出两个供电电源之间的切换完毕，执行步骤204。

步骤204，解锁电力系统的过流保护功能。

若两个供电电源之间的切换完毕，则可以解锁电力系统的过流保护功能，使得该过流保护功能能够正常工作。这里的解锁过流保护功能，并不意味着触发过流保护功能，而是使相应装置具备执行过流保护功能的条件。

举例来说，若识别出两个供电电源之间的切换完毕且电力系统中仍然有过流，则确定电力系统出现故障，可以在解锁过流保护功能并触发过流保护功能。

步骤205，确定出电力系统出现的过流是故障电流，触发电力系统的过流保护功能。

例如，通过监控电力系统的进线端的正序电压以及电流的趋势，发现两者并不是均呈上升趋势，则可以确定当前电力系统出现的过流是由于故障造成的，进而触发过流保护功能，以保护电力系统的安全。

根据本实施例，通过监控电力系统的出线端的正序电压和电流的趋势，进而判断出电力系统当前出现的过流是由于多个电动机启动造成的还是由于故障导致的，其获取参数的方式较为简单且较为准确，识别的速度快。此外，本实施例的方法还可以适用于所有的电动机，且与电动机本身的参数无关。

实施例三

本实施例提供一种用于电力系统中过流保护功能的装置，用于执行实施例一的用于电力系统中过流保护功能的方法。

如图3所示，为根据本实施例的用于电力系统中过流保护功能的装置的结构示意图。该装置包括一个判断单元301和一个闭锁单元302。

其中，判断单元301用于判断电力系统中出现的过流是否为多个电动机启动造成的，若判断结果为是，则触发一个闭锁单元302；闭锁单元302用于在电力系统的过流保护功能被触发之前，闭锁该过流保护功能。

可选地，本实施例的电动机为异步电动机。

可选地，如图4所示，本实施例的用于电力系统中过流保护功能的装置还包括一个开启单元401，该开启单元401用于识别两个供电电源之间的切换是否完毕，若识别结果为是，则解锁电力系统的过流保护功能。具体地，闭锁单元302闭锁过流保护功能完毕之后，可以触发开启单元401。

可选地，判断单元301具体用于：

判断电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势，进线端连接于一个母线，两个供电电源连接于母线，每个电动机通过一个馈线连接于母线；

若判断结果为是，则触发闭锁单元302。

或者，可选地，判断单元301具体用于：

判断电力系统中的一个进线端的正序电压以及电力系统的电流是否同时呈上升趋势；

若正序电压以及电流同时呈上升趋势，则触发闭锁单元302。

可选地，如图4所示，本实施例的本实施例的用于电力系统中过流保护功能的装置还包括一个触发单元402，该触发单元402用于触发电力系统的过流保护功能。判断单元301的判断结果为否时，则触发触发单元402。

本实施例的各个单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中，在电力系统出现过流后判断该过流是由多个电动机启动造成的还是由于故障造成的，并在判断出电力系统出现的过流是由多个电动机启动造成的情况下，闭锁电力系统的过流保护功能，能够避免误启动过流保护功能。

本实发明还提供一种用于电力系统中过流保护功能的装置，包括至少一个存储器和至少一个处理器。其中，存储器用于存储指令。处理器用于根据存储器存储的指令执行前述任意实施例所描述的用于电力系统中过流保护功能的方法。

本发明的实施例还提供一种可读存储介质。该可读存储介质中存储有机器可读指令，机器可读指令当被一个机器执行时，机器执行前述任意实施例所描述的用于电力系统中过流保护功能的方法。

该可读介质上存储有机器可读指令，该机器可读指令在被处理器执行时，使处理器执行前述的任一种方法。具体地，可以提供配有可读存储介质的系统或者装置，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的机器可读指令。

在这种情况下，从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。

可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。

本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或单元。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理实体实现，或者，有些单元可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元或处理器可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元或处理器还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.用于电力系统中过流保护功能的方法，所述电力系统包括多个电动机、两个供电电源，多个所述电动机与两个所述供电电源分别连接，其特征在于，包括：

若识别出两个供电电源之间开始切换，则根据所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势判断所述电力系统中出现的过流是否为多个所述电动机启动造成的，所述进线端连接于一个母线，两个所述供电电源连接于所述母线，每个电动机通过一个馈线连接于所述母线；

若判断结果为是，则在所述电力系统的过流保护功能被触发之前，闭锁该过流保护功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势判断所述电力系统中出现的过流是否为各所述电动机启动造成的包括：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势；

若判断结果为是，则确定出所述电力系统中出现的过流是由多个所述电动机启动造成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电力系统中的一个进线端的正序电压判断所述电力系统中出现的过流是否为各所述电动机启动造成的包括：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势以及判断所述电力系统的电流是否呈上升趋势；

若正序电压以及电流同时呈上升趋势，则确定出所述电力系统中出现的过流是由多个所述电动机启动造成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：若所述电力系统中出现的过流是否为多个所述电动机启动造成的判断结果为否，则判断出所述电力系统出现的过流由于故障造成的，触发所述电力系统的过流保护功能。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在闭锁所述电力系统的过流保护功能之后，还包括：

识别两个所述供电电源之间的切换是否完毕；

若识别结果为是，则解锁所述电力系统的过流保护功能。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电动机为异步电动机。

7.用于电力系统中过流保护功能的装置，所述电力系统包括多个电动机、两个供电电源，多个所述电动机与两个所述供电电源分别连接，其特征在于，包括：

一个判断单元，用于若识别出两个供电电源之间开始切换，则根据所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势判断所述电力系统中出现的过流是否为多个所述电动机启动造成的，所述进线端连接于一个母线，两个所述供电电源连接于所述母线，每个电动机通过一个馈线连接于所述母线，若判断结果为是，则触发一个闭锁单元；

所述闭锁单元，用于在所述电力系统的过流保护功能被触发之前，闭锁该过流保护功能。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断单元具体用于：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压是否呈上升趋势；

若判断结果为是，则触发所述闭锁单元。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断单元具体用于：

判断所述电力系统中的一个进线端的正序电压以及所述电力系统的电流是否同时呈上升趋势；

若正序电压以及电流同时呈上升趋势，则触发所述闭锁单元。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，还包括一个开启单元，其用于：

识别两个所述供电电源之间的切换是否完毕；

若识别结果为是，则解锁所述电力系统的过流保护功能。

11.根据权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述电动机为异步电动机。

12.用于电力系统中过流保护功能的装置，其特征在于，所述装置包括：

至少一个存储器，其用于存储指令；

至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据权利要求1-6中任一项所述的用于电力系统中过流保护功能的方法。

13.可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行根据权利要求1-6中任一项所述的用于电力系统中过流保护功能的方法。

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