專利名稱：半波積分累積式反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)大、中型發(fā)電機(jī)或變壓器保護(hù)中的過勵(lì)磁保護(hù)方法，屬于電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)大、中型發(fā)電機(jī)或變壓器保護(hù)中，反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)是防止過勵(lì)磁(U/ f)時(shí)引起鐵芯過熱而必配的保護(hù)。常規(guī)的反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)采用如下方法實(shí)現(xiàn)常規(guī)測量U/f值的方法有兩類1)硬件測量法采用RC回路直接測量U/f值，然后經(jīng)過整流濾波得到與U/f值對應(yīng)的直流信號量，直接采樣直流信號量得U/f值；2)數(shù)值計(jì)算法采樣TV電壓，分別數(shù)字計(jì)算電壓量U值和頻率量f值，再合成計(jì)
算U/f值。過勵(lì)磁保護(hù)的反時(shí)限曲線是發(fā)電機(jī)或變壓器制造廠家提供的實(shí)際過勵(lì)磁極限曲線，不同發(fā)電機(jī)或變壓器對應(yīng)不同的反時(shí)限曲線，很難用一種數(shù)學(xué)表達(dá)式來精確描述Ψ (U/ f，t)的反時(shí)限關(guān)系。常采用多折線或階梯線來擬合反時(shí)限曲線，根據(jù)這些折線或階梯線計(jì)算不同U/f值下的動作時(shí)限ts，然后與計(jì)時(shí)器、值比較。、^ ts時(shí)，過勵(lì)磁保護(hù)動作。常規(guī)方法有如下缺點(diǎn)1.采用RC回路直接測量U/f值，須占用一路經(jīng)整流濾波的專用通道，同時(shí)須有條件選擇R值和C值，但U/ (j2 π fRC+1) Φ U/ (j2 π fRC)總是存在，使得測量U/f值的誤差與頻率f大小有關(guān)。2.合成計(jì)算U/f值，雖不用專用通道，但U值在頻率變化時(shí)，計(jì)算值不穩(wěn)定，計(jì)算量大，頻率f計(jì)算值精度較低，不同頻率f下的諧波分量影響大。使得U/f計(jì)算值誤差與頻率 f大小有關(guān)，適時(shí)性差。3.常規(guī)時(shí)間比較式(tj彡ts)反時(shí)限曲線的準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，是建立在進(jìn)入反時(shí)限曲線的u/f值靜態(tài)不變的條件下，而實(shí)際U/f值是動態(tài)變化的，變化的U/f值用時(shí)間比較式實(shí)現(xiàn)反時(shí)限曲線，會帶來不確定的時(shí)間偏差，因?yàn)楫?dāng)前測量U/f值下的動作時(shí)限ts，沒有考慮歷史u/f值的影響。真正的U/f反時(shí)限曲線實(shí)現(xiàn)應(yīng)該是綜合考慮歷史值影響的累積過程。常規(guī)反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)的RC回路專用通道測量U/f值的與合成計(jì)算U/f值的保護(hù)方法有所不同一 .RC回路專用通道測量U/f值如

圖1所示，包括下面幾個(gè)步驟由電壓互感器引入電壓，進(jìn)RC專用通道測U/f值，經(jīng)整流濾波輸出直流信號；1)采樣直流信號得到U/f瞬時(shí)值，平滑計(jì)算后得U/f數(shù)字值；2)離散實(shí)際過勵(lì)磁反時(shí)限曲線，并用多折線或階梯線實(shí)現(xiàn)曲線擬合；3)在多折線或階梯線條件下，判別U/f值是否進(jìn)入反時(shí)限曲線，如果進(jìn)入反時(shí)限曲線，啟動計(jì)時(shí)器、，同時(shí)根據(jù)折線或階梯線計(jì)算當(dāng)前值下的動作時(shí)間邊界ts。4)比較t」、ts，tj彡ts時(shí)，過勵(lì)磁保護(hù)動作。
4
二、合成計(jì)算U/f值如圖2所示，包括下面幾個(gè)步驟1)由電壓互感器引入電壓；2)采樣電壓信號得電壓瞬時(shí)值，數(shù)字濾波后，分別計(jì)算電壓量U值和頻率量f值， 再合成計(jì)算U/f值；3)離散實(shí)際過勵(lì)磁反時(shí)限曲線，并用多折線或階梯線實(shí)現(xiàn)曲線擬合；4)在多折線或階梯線條件下，判別U/f值是否進(jìn)入反時(shí)限曲線，如果進(jìn)入反時(shí)限曲線，啟動計(jì)時(shí)器、，同時(shí)根據(jù)折線或階梯線計(jì)算當(dāng)前值下的動作時(shí)間邊界ts。5)比較t」、ts，tj彡ts時(shí)，過勵(lì)磁保護(hù)動作。兩種方案中，測量U/f值的方法不同，反時(shí)限曲線的實(shí)現(xiàn)和保護(hù)動作判別，均采用時(shí)間比較式Uj彡ts)。常規(guī)的反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)中采用RC回路直接測量U/f值的方法如圖1所示，
權(quán)利要求
1.一種半波積分累積式反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟1)對電壓互感器進(jìn)行適時(shí)采樣得到電壓瞬時(shí)值；2)利用低通濾波，濾除大于150Hz的諧波電壓信號，再通過正、負(fù)半周波積分疊加算法適時(shí)計(jì)算過勵(lì)磁特征量U/f值；3)離散實(shí)際過勵(lì)磁反時(shí)限曲線，并用多折線或階梯線實(shí)現(xiàn)曲線擬合；4)在多折線或階梯線條件下，采用反映過勵(lì)磁動態(tài)變化過程的參數(shù)變換，使得不同U/ f值下折線或階梯線具有相同的動作邊界；5)根據(jù)變化的U/f值，實(shí)時(shí)累加變換參數(shù)值，再進(jìn)行邊界越限判別，完成保護(hù)動作出口和發(fā)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半波積分累積式反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)方法，其特征在于，在所述步驟2、中，電壓波形正、負(fù)半周波積分疊加計(jì)算U/f值的計(jì)算過程為電壓信號表達(dá)式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半波積分累積式反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)方法，其特征在于在所述步驟3)中，采用多折線或階梯線來擬合反時(shí)限曲線，將發(fā)電機(jī)或變壓器的實(shí)際反時(shí)限曲線分成m段，對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)分別是
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半波積分累積式反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)方法，其特征在于在所述步驟4至幻中，采用參數(shù)變換，實(shí)現(xiàn)累積值越限判別算法
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半波積分累積式反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟1)對電壓互感器進(jìn)行適時(shí)采樣得到電壓瞬時(shí)值；2)用簡單的低通濾波，濾除大于150Hz的諧波電壓信號，再通過正、負(fù)半周波積分疊加算法適時(shí)計(jì)算過勵(lì)磁特征量U/f值；3)離散實(shí)際過勵(lì)磁反時(shí)限曲線，并用多折線或階梯線實(shí)現(xiàn)曲線擬合；4)在多折線或階梯線條件下，采用反映過勵(lì)磁動態(tài)變化過程的參數(shù)變換，使得不同U/f值下折線或階梯線具有相同的動作邊界；5)根據(jù)變化的U/f值，實(shí)時(shí)累加變換參數(shù)值，再進(jìn)行邊界越限判別，完成保護(hù)動作出口和發(fā)信號。本發(fā)明的半波積分累積式反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)方法計(jì)算量小，算法實(shí)現(xiàn)簡單。
文檔編號H02H7/06GK102354952SQ20111030012
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉萬斌, 包明磊, 羅銘 申請人:國電南京自動化股份有限公司