CN1808821A - 纯电气量电力系统跳闸判别方法 - Google Patents

Abstract

纯电气量电力系统跳闸判别方法：采用下述判据：1)突变量启动；2)P－0.2S≥PS1：事故前有功功率应大于定值PS1；3)Pt≤PS2：事故时有功功率应小于定值PS2；4)三相电流I≤IS1：电流应小于投运电流；5)电流变化量满足大于电流变化浮动门槛的判据，6)t≥tS1：确认满足上述判据的延时；PS1应小于对稳定有影响的输送功率值；PS2应稍大于0，且大于零功率时的最大漂移值；投运电流IS1略大于空载线路的充电电流；U_N是额定电压，本发明在电力系统发生故障或无故障跳闸时，电流会发生突变；而当系统发生振荡时电流是缓慢变化的。使系统振荡时的电流变化量不会动作，从而保证在系统振荡时不会误判为跳闸。

Description

纯电气量电力系统跳闸判别方法

一、技术领域

本发明涉及一种电力系统跳闸的判别方法，尤其是利用浮动门槛技术并基于纯电气量的电力系统跳闸的判别方法。

二、背景技术

近年来我国电网处于高速发展时期，到2004年末我国总装机容量已达440GW，预计2005年底将超过500GW，目前正在实施“西电东送、南北互济、大区联网”的战略方针。但由于电网的建设滞后于电源的建设，输电能力不足的问题日益突出，加剧了电网与电源发展不协调的矛盾，电网还存在一些问题；当系统的发生故障时需要采取稳定控制措施(第二道防线)来防止电力系统失去稳定。稳定控制装置中的一个基本模块是对电力系统跳闸的判别，由于如果采用继电保护装置的动作信号和电气量来判别系统是否跳闸，将会引起二次接线的复杂和不可靠；因此在可以不区分系统故障类型的前提下尽可能采用纯电气量进行电力系统的跳闸判别。

现有检测电力系统是否跳闸主要采用下述方法：

1)突变量启动

2)P-0.2S≥PS1               (事故前有功功率应大于定值PS1)

3)Pt≤PS2                   (事故时有功功率应小于定值PS2)

4)有两相电流I≤IS1          (电流应小于投运电流)

5)电流变化量满足

|ΔI|＝|I_k-I_k-24|≥ΔI_set

6)t≥tS1                    (确认满足上述判据的延时)

式中：PS1应小于对稳定有影响的输送功率值；PS2应稍大于0，且大于零功率时的最大漂移值；投运电流IS1应略大于空载线路的充电电流；延时是为了防止在潮流转移过程中引起误判为设备跳闸。

利用上述方法判别跳闸，在电力系统振荡时由于电流和功率可能同时过零，当事故前功率大于门槛值，振荡周期较长时会误判，而误判则有可能引起稳定控制装置的误动作，并导致切机、切负荷等稳定控制措施的实施。

三、发明内容

本发明目的是：提出一种利用浮动门槛技术并基于纯电气量的电力系统跳闸的判别方法。克服电力系统振荡周期较长时会误判，而误判则有可能引起稳定控制装置的误动作的问题。

本发明目的是这样实现的：所述的基于纯电气量的电力系统跳闸的检测判别方法：

1)突变量启动

2)P-0.2S≥PS1                    (事故前有功功率应大于定值PS1)

3)Pt≤PS2                        (事故时有功功率应小于定值PS2)

4)三相电流I≤IS1                 (电流应小于投运电流)

5)电流变化量满足

$\left|\mathrm{\ΔI}\right|=|I_k-I_{k-24}|\≥\mathrm{\α}\×\left(\frac{P_{s1}-P_{s2}}{U_N}\right)+\mathrm{\β}\×{\left|\mathrm{\ΔI}\right|}_{\mathrm{dt}}$

6)t≥tS1               (确认满足上述判据的延时)

式中：PS1应小于对稳定有影响的输送功率值；PS2应稍大于0，且大于零功率时的最大漂移值；投运电流IS1应略大于空载线路的充电电流；U_N是额定电压，延时是为了防止在潮流转移过程中引起误判为设备跳闸；|ΔI|_dt为浮动门槛；α、β为系数，一般取值范围是分别是0.5-0.95、0.01-0.2。|ΔI|_dt是一浮动值，其输出随电流变化的增大而增大，随电流变化量的减小而减小，看成是一个正比于电流输出的量；而现有技术ΔI_set是一定值，利用浮动门槛技术，基于纯电气量的电力系统跳闸判别方法，利用系统故障或无故障跳闸时，电流是有突变的；而系统振荡时电流是缓慢变化的。在系统振荡时浮动门槛的输出值增大，而在系统跳闸时该门槛值基本保持不变，从而保证系统跳闸时能够正确判别，而在系统振荡时能够可靠不误判。

本发明的特点是：在电力系统发生故障或无故障跳闸时，电流会发生突变；而当系统发生振荡时电流是缓慢变化的。本发明利用浮动门槛技术，使在系统振荡时|ΔI|_dt的输出值增大，最终使系统振荡时的电流变化量不会动作，从而保证在系统振荡时不会误判为跳闸。

四、附图说明

图1是本发明纯电气量跳闸判别逻辑框图

五、具体实施方式

如图1所示，使用如上述判据：

为在系统发生无故障跳闸时，该判据能够可靠动作；在系统振荡时，浮动门槛输出足够大，电流变化量不动作，从而保证不会误判为系统跳闸；其中：α＝0.8， $\mathrm{\β}=\frac{1}{64}.$ 其实施逻辑框图如图1所示。|ΔI|_dt是一浮动值，在某种振荡频率时的以浮动值的取值。图中本发明装置的突变量起动元件的实施例：

(1)电流突变量启动

Δi＝i_k-i_k-N

分相判别，任一相连续三次满足上式，则使装置进入启动状态。

(2)功率突变量启动

ΔP＝P_t-P_t-0.2s

|ΔP|≥ΔP_S

连判三次满足上式，则使装置进入启动状态。

ΔP_S为功率变化量启动定值

满足上述两个条件中的任何一个，装置起动。

Claims (4)

1、纯电气量电力系统跳闸判别方法：其特征是采用下述判据：

1)突变量启动

2)P-0.2S≥PS1                        事故前有功功率应大于定值PS1

3)Pt≤PS2                            事故时有功功率应小于定值PS2

4)三相电流I≤IS1                     电流应小于投运电流

5)电流变化量满足

$\left|\mathrm{\ΔT}\right|=|I_k-I_{k-24}|\≥\mathrm{\α}\×\left(\frac{P_{s1}-P_{s2}}{U_N}\right)+\mathrm{\β}\×{\left|\mathrm{\ΔI}\right|}_{\mathrm{dt}}$

6)t≥tS1                             确认满足上述判据的延时

式中：PS1应小于对稳定有影响的输送功率值；PS2应稍大于0，且大于零功率时的最大漂移值；投运电流IS1略大于空载线路的充电电流；U_N是额定电压，|ΔI|_dt为浮动门槛；α、β为系数，取值范围是分别是0.5-0.95、0.01-0.2。

2、由权利要求1所述的纯电气量电力系统跳闸判别方法，其特征是|ΔI|_dt是一浮动值，其输出随电流变化的增大而增大，随电流变化量的减小而减小。

3、由权利要求1所述的纯电气量电力系统跳闸判别方法，其特征是t≥tS1确认满足上述判据的延时为10ms～100ms。

4、由权利要求1所述的纯电气量电力系统跳闸判别方法，其特征是突变量起动元件的判别方法：

(1)电流突变量启动

Δi＝i_k-i_k-N

分相判别，任一相连续三次满足上式，则使装置进入启动状态或；

(2)功率突变量启动

ΔP＝P_t-P_t+0.2s

|ΔP|≥ΔP_s连判三次满足上式，则使装置进入启动状态，

ΔP_s为功率变化量启动定值，满足上述两个条件中的任何一个，装置起动。