CN113241739A - 一种小电阻接地系统的差动保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小电阻接地系统的差动保护方法和装置，当小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流，然后基于零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对小电阻接地系统进行差动保护，能够基于零序电压和零序电流对小电阻接地系统发生的高阻接地故障进行差动保护。本申请利用零序电压自适应修正位于故障点上游的终端测量点与位于故障点下游的终端测量点之间电流差，不仅能够能可靠保护稳定性高阻接地故障和低阻接地故障，也可以检测一定程度的非稳定性接地故障，本申请还能够大幅提高了保护对高阻接地的灵敏度，可将纵联差动保护耐电阻能力提高至1000Ω以上。

Description

一种小电阻接地系统的差动保护方法和装置

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，具体涉及一种小电阻接地系统的差动保护方法和装置。

背景技术

配电终端、暂态录波型故障指示器等录波装置提供的故障录波数据记录了故障前后线路上的电气量变化信息，能真实反映电网的故障状况，而利用故障前后线路上的电气量变化信息进行准确有效的故障诊断已成为重要的研究与应用方向。

小电阻接地系统具有可快速切除低阻接地故障，大幅削弱谐振过电压，运行维护方便等优点，是大中型城市配电网最常见的配电系统之一。根据实际运行经验与现场试验，当小电阻接地系统系统发生高阻接地故障时，故障过渡电阻约为几百到上千欧姆。长期存在的高阻接地故障影响小电阻接地系统运行，可能引发相间短路，造成火灾、设备损坏以及人畜伤亡等恶性事故。因此有必要对小电阻接地系统的高阻接地故障进行保护。

现有技术通过零序电流保护策略对小电阻接地系统进行差动保护，但是无法对小电阻接地系统发生的高阻接地故障进行差动保护。

发明内容

为了克服上述现有技术中无法对高阻接地故障进行差动保护的不足，本发明提供一种小电阻接地系统的差动保护方法，包括：

当所述小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取所述小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流；

基于所述零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对小电阻接地系统进行差动保护。

所述差动保护装置的保护阈值包括差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值。

所述差动保护装置的动作电流值按下式设定：

ΔI_set＝K_rel×ΔI_2max

式中，ΔI_set表示所述差动保护装置的动作电流值，ΔI_2max表示零序电流经零序电压修正后的最大电流差，K_rel表示可靠性系数。

所述基于所述零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对小电阻接地系统进行差动保护，包括：

依次基于所述差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值确定所述差动保护装置是否启动，同时对所述终端测量点的零序电流进行修正。

基于电流启动值确定所述差动保护装置是否启动，同时对所述终端测量点的零序电流进行修正，包括：

若所述终端测量点的零序电流大于等于预设的差动保护装置的电流启动值，则基于所述终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定所述差动保护装置是否启动，否则将所述终端测量点的零序电流修正为0。

所述基于所述终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定所述差动保护装置是否启动，包括：

若所述终端测量点的零序电压大于等于预设的差动保护装置的零序电压启动值，则基于所述终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定所述差动保护装置是否动作，否则将所述终端测量点的零序电流修正为0。

所述基于所述终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定所述差动保护装置是否动作，包括：

将位于故障点上游的终端测量点的零序电流和位于故障点下游的终端测量点的零序电流进行修正并做差，得到所述终端测量点的零序电流变化值；

若所述终端测量点的零序电流变化值大于等于预设的差动保护装置的动作电流值，则确定所述差动保护装置动作，否则确定所述差动保护装置不动作。

所述位于故障点上游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-1}表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流，U_0in-1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电压，U_in表示母线的额定电压，K_rel表示可靠性系数；

所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K2表示所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-2}表示所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流，U_0in-2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电压。

另一方面，本发明还提供一种小电阻接地系统的差动保护装置，包括：

获取模块，用于当所述小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取所述小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流；

保护模块，用于基于所述零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对所述小电阻接地系统进行差动保护。

所述差动保护装置的保护阈值包括差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值；

差动保护装置的动作电流值按下式设定：

ΔI_set＝K_rel×ΔI_2max

式中，ΔI_set表示所述差动保护装置的动作电流值，ΔI_2max表示零序电流经零序电压修正后的最大电流差，K_rel表示可靠性系数。

所述保护模块用于：

依次基于所述差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值确定所述差动保护装置是否启动，同时对所述终端测量点的零序电流进行修正。

所述保护模块用于：

若所述终端测量点的零序电流大于等于预设的差动保护装置的电流启动值，则基于所述终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定所述差动保护装置是否启动，否则将所述终端测量点的零序电流修正为0。

保护模块用于：

若所述终端测量点的零序电压大于等于预设的差动保护装置的零序电压启动值，则基于所述终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定所述差动保护装置是否动作，否则将所述终端测量点的零序电流修正为0。

所述保护模块用于：

将位于故障点上游的终端测量点的零序电流和位于故障点下游的终端测量点的零序电流进行修正并做差，得到所述终端测量点的零序电流变化值；

若所述终端测量点的零序电流变化值大于等于预设的差动保护装置的动作电流值，则确定所述差动保护装置动作，否则确定所述差动保护装置不动作。

位于故障点上游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-1}表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流，U_0in-1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电压，U_in表示母线的额定电压，K_rel表示可靠性系数；

所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K2表示所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-2}表示所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流，U_0in-2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电压。

本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本申请提供的小电阻接地系统的差动保护方法中，当小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流，然后基于零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对小电阻接地系统进行差动保护，能够基于零序电压和零序电流对小电阻接地系统发生的高阻接地故障进行差动保护。

本申请提供的技术方案利用零序电压自适应修正位于故障点上游的终端测量点与位于故障点下游的终端测量点之间电流差，不仅能够能可靠保护稳定性高阻接地故障和低阻接地故障，也可以检测一定程度的非稳定性接地故障。

本申请提供的技术方案大幅提高了保护对高阻接地的灵敏度，可将纵联差动保护耐电阻能力提高至1000Ω以上。

附图说明

图1是本发明实施例中小电阻接地系统的差动保护方法一种流程图；

图2是本发明实施例中小电阻接地系统发生接地故障示意图；

图3是本申请实施例中接地故障零序网络示意图；

图4是本申请实施例中小电阻接地系统接地故障的仿真模型示意图；

图5是本申请实施例中经100Ω电阻串联球隙接地接地故障零序电压电流波形示意图；

图6是本申请实施例中经500Ω电阻串联球隙接地接地故障零序电压电流波形示意图；

图7是本申请实施例中经1000Ω电阻串联球隙接地接地故障零序电压电流波形示意图；

图8是本申请实施例中小电阻接地系统的差动保护装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

由于故障出线测量点零序电压和零序电流间的物理约束始终不变(测量点背后的导纳(阻抗)参数不变，与故障点过渡电阻大小无关)，零序电压与零序电流呈正比例关系。因此可利用零序电压与零序电流间的对应关系，采用零序电压幅值修正所测得的零序电流值(使电流值增大)或保护门槛值(使门槛值降低)，进而使保护动作，切除高阻接地故障。

本发明实施例1提供了一种小电阻接地系统的差动保护方法，流程图如图1所示，具体过程如下：

S101：当小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流；

S102：基于零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对小电阻接地系统进行差动保护。

其中，差动保护装置的保护阈值包括差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值。

本申请实施例中，差动保护装置的电流启动值用I_s表示。I_s设定应考虑小电阻接地系统在正常运行时，差动保护装置不能误动。受三相不同期合闸、线路三相对地参数不平衡及非全相供电等非理想因素影响，正常运行的系统中将存在不平衡零序电流。因此，差动保护启动电流定值I_s须高于系统的最大不平衡零序电流，避免小电阻接地系统正常运行时接地保护误动。10kV中性点经小电阻接地系统架空线路和电缆线路正常运行的最大不平衡零序电流分别约为0.37A和0.26A，但由于保护装置一般接入3倍零序电流信号，同时考虑可靠性系数，故有约束条件一：I_s≥1.33A。其次须计及零序TA工作的线性范围与测量误差，由于其最小精工电流一般约为满量程(600A)的0.5％，同时考虑可靠性系数，故有约束条件二：I_s≥600A*0.5％*1.2＝3.6A。因此，为躲过线路上的最大不平衡零序电流，且考虑到零序电流互感器的线性范围与测量误差，综合上述两种约束条件，I_s≥3.6A。本申请实施例中，设定的I_s为3.6A。

差动保护装置的零序电压启动值用U_0set表示，U_0set的设定同样应使保护在小电阻接地系统正常运行时不会误动。零序电压启动值的整定也须同时高于系统的最大不平衡零序电压与零序工作的测量误差。由于小电阻接地系统最大不平衡零序电压约为31.6V，而正常运行时零序TV的最小精工电压一般小于58V，综合以上两约束条件，3倍零序电压启动值取174V。本申请实施例中，U_0set≥174V。

差动保护装置的动作电流值按下式设定：

ΔI_set＝K_rel×ΔI_2max

式中，ΔI_set表示差动保护装置的动作电流值，ΔI_2max表示零序电流经零序电压修正后的最大电流差，K_rel表示可靠性系数。本申请实施例中，K_rel取1.1，ΔI_set取330A。

S102中，基于零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对小电阻接地系统进行差动保护，包括：

依次基于差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值确定差动保护装置是否启动，同时对终端测量点的零序电流进行修正。

进一步地，基于电流启动值确定差动保护装置是否启动，同时对终端测量点的零序电流进行修正，包括：

若终端测量点的零序电流大于等于预设的差动保护装置的电流启动值，则基于终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定差动保护装置是否启动，否则将终端测量点的零序电流修正为0。

更具体地，基于终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定差动保护装置是否启动，包括：

若终端测量点的零序电压大于等于预设的差动保护装置的零序电压启动值，则基于终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定差动保护装置是否动作，否则将终端测量点的零序电流修正为0。

进一步地，基于终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定差动保护装置是否动作，包括：

将位于故障点上游的终端测量点的零序电流和位于故障点下游的终端测量点的零序电流进行修正并做差，得到终端测量点的零序电流变化值；

若终端测量点的零序电流变化值大于等于预设的差动保护装置的动作电流值(用ΔI_set表示)，则确定差动保护装置动作，即对应的终端给差动保护装置发出动作命令，进而差动保护装置根据动作命令进行动作)；若终端测量点的零序电流变化值小于预设的差动保护装置的动作电流值，确定差动保护装置不动作。

其中，终端测量点的零序电流变化值用公式表示为ΔI＝I_K1-I_K2，其中，ΔI表示终端测量点的零序电流变化值，I_K1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流修正值，I_K2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电流修正值。

位于故障点上游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-1}表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流，U_0in-1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电压，U_in表示母线的额定电压，K_rel表示可靠性系数；

位于故障点下游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-2}表示位于故障点下游的终端测量点的零序电流，U_0in-2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电压。

10kV小电阻接地系统如附图2所示，其中E_A、E_B、E_C分别为三相电源电势，线路L1～Ln的对地零序电容分别为C₀₁～C_0n，L_g为接地变压器的电感，R_g为中性点的接地电阻，f为线路L_n的A相接地故障点，R_f为故障点的过渡电阻。

由于非故障线路及故障点后的线路阻抗，主要影响故障暂态过程，在分析时可忽略其对故障稳态过程的影响，同时在实际系统中，正序、负序阻抗远小于零序阻抗，为简化故障分析也可忽略。当仅计及故障点到母线间的线路阻抗时，附图2所示小电阻接地系统对应的高阻接地故障零序网络如附图3所示。其中U₀为母线的零序电压，I₁₀、I₂₀…I_(n-1)0为非故障线路的零序电流，I_F0为故障线路的首端零序电流，U_Fa为故障端口的零序等效电压源，I_Fa为故障点零序电流，C_f为故障点上游线路对地电容，C_b为故障点下游线路对地电容，Z_l0为故障点到母线间的线路零序阻抗。此外，M、N、Q为配电终端安装处，M、N位于故障点上游，Q位于故障点下游，为便于后续讨论极限情况，假设M点与故障点f、N点与母线间距离极短，可忽略其间线路阻抗。

设U_A为线电阻接地系统的A相电压，易得高阻接地时故障点零序电流I_Fa表示为

结合附图3与

母线零序电压U₀表示为

非故障线路的零序电流I_i0(i＝1,2…n-1)等于线路i对地零序电流，即

C_0i为非故障出线对地电容。故障线路零序电流I_F0等于所有非故障线路零序电流与中性点零序电流之和，即

故障点下游的零序电流也近似满足

但其中电容应替换为C_b，则对于10kV小电阻接地系统(系统总电容电流一般小于200A)，结合

和

可得：

因此，对于某一特定小电阻接地系统，单出线对地电容电流越大(即C_0i越大)，则

的比值越小。若取Z_zig＝30Ω，则单出线对地电容电流最大不超过60A时(如前文，其为出线零序过电流保护定值)，可得

大于10。即无论故障点过渡电阻多大，故障出线零序电流始终比非故障出线零序电流大10倍以上，也即故障点零序电流始终比故障点下游零序电流大10倍以上。

同时由

可见，零序电压与零序电流呈正比例关系，存在该关系的根本原因是由于故障出线测量点零序电压和零序电流间的物理约束始终不变，即测量点背后的导纳(阻抗)参数不变，与故障点过渡电阻大小无关。因此可利用零序电压与零序电流间的对应关系，采用零序电压幅值修正所测得的零序电流值，进而使保护动作，切除高阻故障。

基于山东省某市110kV ZY变电站II段母线的人工接地实验结果，验证本发明所提阶段式零序过电流保护整定方法的有益效果。

小电阻接地系统接地故障的仿真模型示意图如附图4所示，图4中，BK1-BK9为终端测量点，R_f为故障点的过渡电阻，F1和F2为两个不同的故障点。L1-L4为线路。

其中10kV母线中性点经接地变接10Ω电阻接地。在若干组接地试验中，选择人工模拟经100Ω电阻串联2mm球隙接地及经500Ω、1000Ω电阻接地的数据验证所提纵联差动算法有效性，经100Ω电阻串联球隙接地接地故障零序电压电流波形示意图如图5所示，经500Ω电阻串联球隙接地接地故障零序电压电流波形示意图如图6所示，经1000Ω电阻串联球隙接地接地故障零序电压电流波形示意图如图7所示。

试验所测数据与经处理后的结果如表1所示，由前文分析可知，故障点下游零序电流较小，下游保护未启动，下游修正的零序电流幅值为0。

表1

若按照前述参数设定方法，将ΔI_set设定为330A时，由表1数据可知，以上三次接地故障保护均可正确动作。

同时由于下游保护未启动，可同样印证应用零序电流相量差异的高阻接地出线保护算法不易直接类推于解决高阻接地的纵联保护问题。

综上，从仿真和现场试验数据来看，所提算法既可可靠保护稳定性高阻、低阻接地故障，也可检测一定程度的非稳定性接地故障。与现有的零序过电流保护策略相比，本申请提供的差动保护方法大幅提高了保护对高阻接地的灵敏度，可将接地故障差动保护耐电阻能力提高至1000Ω以上。

实施例2

基于同一发明构思，本发明实施例2还提供一种小电阻接地系统的差动保护装置，如图8所示，包括：

获取模块，用于当小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流；

保护模块，用于基于零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对小电阻接地系统进行差动保护。

差动保护装置的保护阈值包括差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值。

本申请实施例中，差动保护装置的电流启动值用I_s表示。I_s设定应考虑小电阻接地系统在正常运行时，差动保护装置不能误动。受三相不同期合闸、线路三相对地参数不平衡及非全相供电等非理想因素影响，正常运行的系统中将存在不平衡零序电流。因此，差动保护启动电流定值I_s须高于系统的最大不平衡零序电流，避免小电阻接地系统正常运行时接地保护误动。10kV中性点经小电阻接地系统架空线路和电缆线路正常运行的最大不平衡零序电流分别约为0.37A和0.26A，但由于保护装置一般接入3倍零序电流信号，同时考虑可靠性系数，故有约束条件一：I_s≥1.33A。其次须计及零序TA工作的线性范围与测量误差，由于其最小精工电流一般约为满量程(600A)的0.5％，同时考虑可靠性系数，故有约束条件二：I_s≥600A*0.5％*1.2＝3.6A。因此，为躲过线路上的最大不平衡零序电流，且考虑到零序电流互感器的线性范围与测量误差，综合上述两种约束条件，I_s≥3.6A。本申请实施例中，设定的I_s为3.6A。

差动保护装置的零序电压启动值用U_0set表示，U_0set的设定同样应使保护在小电阻接地系统正常运行时不会误动。零序电压启动值的整定也须同时高于系统的最大不平衡零序电压与零序工作的测量误差。由于小电阻接地系统最大不平衡零序电压约为31.6V，而正常运行时零序TV的最小精工电压一般小于58V，综合以上两约束条件，3倍零序电压启动值取174V。本申请实施例中，U_0set≥174V。

差动保护装置的动作电流值按下式设定：

ΔI_set＝K_rel×ΔI_2max

式中，ΔI_set表示差动保护装置的动作电流值，ΔI_2max表示零序电流经零序电压修正后的最大电流差，K_rel表示可靠性系数。本申请实施例中，K_rel取1.1，ΔI_set取330A。

保护模块用于：

依次基于差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值确定差动保护装置是否启动，同时对终端测量点的零序电流进行修正。

保护模块基于电流启动值确定差动保护装置是否启动，同时对终端测量点的零序电流进行修正，具体过程如下：

若终端测量点的零序电流大于等于预设的差动保护装置的电流启动值，则基于终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定差动保护装置是否启动，否则将终端测量点的零序电流修正为0。

保护模块基于终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定差动保护装置是否启动，具体过程如下：

若终端测量点的零序电压大于等于预设的差动保护装置的零序电压启动值，则基于终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定差动保护装置是否动作，否则将终端测量点的零序电流修正为0。

保护模块基于终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定差动保护装置是否动作，具体过程如下：

将位于故障点上游的终端测量点的零序电流和位于故障点下游的终端测量点的零序电流进行修正并做差，得到终端测量点的零序电流变化值；

若终端测量点的零序电流变化值大于等于预设的差动保护装置的动作电流值，则确定差动保护装置动作，否则确定差动保护装置不动作。

终端测量点的零序电流变化值为位于故障点上游的终端测量点的零序电流修正值与位于故障点下游的终端测量点的零序电流修正值的差值。

位于故障点上游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-1}表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流，U_0in-1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电压，U_in表示母线的额定电压，K_rel表示可靠性系数；

位于故障点下游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-2}表示位于故障点下游的终端测量点的零序电流，U_0in-2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电压。

差动保护装置的动作电流值按下式设定：

ΔI_set＝K_rel×ΔI_2max

式中，ΔI_set表示差动保护装置的动作电流值，ΔI_2max表示零序电流经零序电压修正后的最大电流差，K_rel表示可靠性系数。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

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。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，包括：

当所述小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取所述小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流；

基于所述零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对所述小电阻接地系统进行差动保护。

2.根据权利要求1所述的小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，所述差动保护装置的保护阈值包括差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值。

3.根据权利要求2所述的小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，所述差动保护装置的动作电流值按下式设定：

ΔI_set＝K_rel×ΔI_2max

式中，ΔI_set表示所述差动保护装置的动作电流值，ΔI_2max表示零序电流经零序电压修正后的最大电流差，K_rel表示可靠性系数。

4.根据权利要求2所述的小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，所述基于所述零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对所述小电阻接地系统进行差动保护，包括：

依次基于所述差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值确定所述差动保护装置是否启动，同时对所述终端测量点的零序电流进行修正。

5.根据权利要求4所述的小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，基于电流启动值确定所述差动保护装置是否启动，同时对所述终端测量点的零序电流进行修正，包括：

若所述终端测量点的零序电流大于等于预设的差动保护装置的电流启动值，则基于所述终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定所述差动保护装置是否启动，否则将所述终端测量点的零序电流修正为0。

6.根据权利要求5所述的小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，所述基于所述终端测量点的零序电压和零序电压启动值确定所述差动保护装置是否启动，包括：

若所述终端测量点的零序电压大于等于预设的差动保护装置的零序电压启动值，则基于所述终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定所述差动保护装置是否动作，否则将所述终端测量点的零序电流修正为0。

7.根据权利要求6所述的小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，所述基于所述终端测量点的零序电流变化值和动作电流值确定所述差动保护装置是否动作，包括：

将位于故障点上游的终端测量点的零序电流和位于故障点下游的终端测量点的零序电流进行修正并做差，得到所述终端测量点的零序电流变化值；

若所述终端测量点的零序电流变化值大于等于预设的差动保护装置的动作电流值，则确定所述差动保护装置动作，否则确定所述差动保护装置不动作。

8.根据权利要求7所述的小电阻接地系统的差动保护方法，其特征在于，所述位于故障点上游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-1}表示位于故障点上游的终端测量点的零序电流，U_0in-1表示位于故障点上游的终端测量点的零序电压，U_in表示母线的额定电压，K_rel表示可靠性系数；

所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流按下式修正：

式中，I_K2表示所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流修正值，I_{S_in-2}表示所述位于故障点下游的终端测量点的零序电流，U_0in-2表示位于故障点下游的终端测量点的零序电压。

9.一种小电阻接地系统的差动保护装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于当所述小电阻接地系统发生高阻接地故障时，获取所述小电阻接地系统中终端测量点的零序电压和零序电流；

保护模块，用于基于所述零序电压和零序电流，结合预先整定的差动保护装置的保护阈值对所述小电阻接地系统进行差动保护。

10.根据权利要求9所述的小电阻接地系统的差动保护装置，其特征在于，所述差动保护装置的保护阈值包括差动保护装置的电流启动值、零序电压启动值和动作电流值；

所述差动保护装置的动作电流值按下式设定：

ΔI_set＝K_rel×ΔI_2max

式中，ΔI_set表示所述差动保护装置的动作电流值，ΔI_2max表示零序电流经零序电压修正后的最大电流差，K_rel表示可靠性系数。

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