本發(fā)明屬于電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輸電線(xiàn)路電流差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)及保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
輸電線(xiàn)路電流差動(dòng)保護(hù)作為輸電線(xiàn)路主保護(hù)中的一種,其理論基礎(chǔ)是基爾霍夫電流定理。當(dāng)輸電線(xiàn)路正常工作或區(qū)外故障時(shí),忽略線(xiàn)路分布電容的影響,則流入線(xiàn)路的電流和流出的電流相等,差動(dòng)電流為零，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)輸電線(xiàn)路內(nèi)部故障時(shí),忽略線(xiàn)路分布電容的影響,則差動(dòng)電流等于流入線(xiàn)路的故障電流,差動(dòng)繼電器動(dòng)作。電流差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)單、工作可靠且具有良好的選擇性,作為輸電線(xiàn)路的主保護(hù)在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,長(zhǎng)期以來(lái)其原理研究及應(yīng)用受到了繼電保護(hù)工作者的極大關(guān)注。
但電流差動(dòng)保護(hù)作為一種多端量保護(hù)，在線(xiàn)路某側(cè)ct斷線(xiàn)時(shí)，發(fā)生區(qū)外故障，存在誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于ct斷線(xiàn)，目前的防誤方法是：ct斷線(xiàn)時(shí)，抬高差動(dòng)電流門(mén)檻。但是在ct斷線(xiàn)同時(shí)發(fā)生大故障電流區(qū)外故障，差動(dòng)保護(hù)仍會(huì)誤動(dòng)。
另外，差動(dòng)保護(hù)受負(fù)荷電流影響較大，在重負(fù)荷情況下發(fā)生區(qū)內(nèi)高阻故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)存在拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。目前提高差動(dòng)保護(hù)抗過(guò)渡電阻能力的方法是：降低差動(dòng)電流門(mén)檻和制動(dòng)系數(shù)，但這種方法增加了區(qū)外故障，差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的可能，降低了差動(dòng)保護(hù)可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的，在于提供一種魯棒性增強(qiáng)的輸電線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)及方法，在線(xiàn)路某側(cè)ct斷線(xiàn)，發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，確保差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)；另外，在不降低差動(dòng)保護(hù)可靠性的同時(shí)，提升差動(dòng)保護(hù)抗過(guò)渡電阻能力。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
一種魯棒性增強(qiáng)的輸電線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，包括：
采集模塊，用于采集電氣量，并送入單端量保護(hù)模塊；
單端量保護(hù)模塊，用于根據(jù)采集模塊采集到的電氣量數(shù)據(jù)，進(jìn)行單端量保護(hù)運(yùn)算；
差動(dòng)調(diào)整模塊，用于根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，調(diào)整差動(dòng)門(mén)檻和制動(dòng)系數(shù)；以及
差動(dòng)保護(hù)模塊，用于根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，閉鎖差動(dòng)繼電器，或進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)運(yùn)算。
一種魯棒性增強(qiáng)的輸電線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)方法，包括如下步驟：
步驟100，采集輸電線(xiàn)路各側(cè)的三相電流和三相電壓；
步驟200，線(xiàn)路各側(cè)根據(jù)采集到的本側(cè)三相電流和三相電壓，完成單端量保護(hù)計(jì)算，判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障、反方向故障或無(wú)故障；
步驟300：根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，判斷是否調(diào)整差動(dòng)繼電器；若是，則調(diào)整差動(dòng)門(mén)檻，調(diào)整制動(dòng)系數(shù)；若否，則不調(diào)整；
步驟400：根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，判斷是否閉鎖差動(dòng)繼電器，若是，則閉鎖差動(dòng)繼電器；若否，則計(jì)算差動(dòng)電流和制動(dòng)電流，并按差動(dòng)調(diào)整模塊輸出的差動(dòng)門(mén)檻和制動(dòng)系數(shù)，完成差動(dòng)保護(hù)邏輯運(yùn)算。
上述步驟200中，判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障、反方向故障或無(wú)故障的方法為：
a)基于正序功率、負(fù)序功率、零序功率、測(cè)量阻抗，設(shè)置四種正方向繼電器和四種反方向繼電器：正序功率正方向繼電器、負(fù)序功率正方向繼電器、零序功率正方向繼電器、測(cè)量阻抗正方向繼電器、正序功率反方向繼電器、負(fù)序功率反方向繼電器、零序功率反方向繼電器、測(cè)量阻抗反方向繼電器；
b)通過(guò)定值整定，使每種反方向繼電器都比同原理的正方向繼電器更靈敏；
c)根據(jù)本側(cè)電流和電壓，計(jì)算所有方向繼電器；當(dāng)至少一種正方向繼電器動(dòng)作，且所有反方向繼電器不動(dòng)作時(shí)，判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障；當(dāng)至少兩種反方向繼電器動(dòng)作，且所有正方向繼電器不動(dòng)作時(shí)，判斷線(xiàn)路發(fā)生反方向故障；其它情況，判斷線(xiàn)路無(wú)故障。
上述步驟300中，判斷是否調(diào)整差動(dòng)繼電器的方法為：若線(xiàn)路各側(cè)單端量保護(hù)模塊均判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障，則調(diào)整差動(dòng)繼電器；否則，不調(diào)整差動(dòng)繼電器。
上述步驟300中，調(diào)整差動(dòng)門(mén)檻的方法為：通過(guò)差動(dòng)繼電器門(mén)檻調(diào)整因子λ1降低差動(dòng)繼電器門(mén)檻，icdφ_mk_l＝λ1*icdφ_mk；其中，icdφ_mk為調(diào)整前的差動(dòng)繼電器門(mén)檻；icdφ_mk_l為調(diào)整后的差動(dòng)繼電器門(mén)檻；λ1在0到1之間取值。
上述步驟300中，調(diào)整制動(dòng)系數(shù)的方法為：通過(guò)差動(dòng)繼電器制動(dòng)系數(shù)調(diào)整因子λ2降低制動(dòng)系數(shù)，kcdφ_l＝λ2*kcdφ；其中，kcdφ為調(diào)整前的差動(dòng)繼電器制動(dòng)系數(shù)；kcdφ_l為調(diào)整后的差動(dòng)繼電器制動(dòng)系數(shù)；λ2在0到1之間取值。
上述步驟400中，判斷是否閉鎖差動(dòng)繼電器的方法為：若線(xiàn)路至少一側(cè)單端量保護(hù)模塊判斷線(xiàn)路發(fā)生反方向故障，則閉鎖差動(dòng)繼電器；否則，不閉鎖差動(dòng)繼電器。
采用上述方案后，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：
(1)在線(xiàn)路某側(cè)ct斷線(xiàn)時(shí)，發(fā)生區(qū)外故障，本發(fā)明利用ct健全側(cè)單端量保護(hù)能夠判斷線(xiàn)路發(fā)生區(qū)外故障，閉鎖差動(dòng)保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)；
(2)針對(duì)發(fā)生區(qū)內(nèi)高阻故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)存在拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的情況，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置自動(dòng)調(diào)整的差動(dòng)門(mén)檻和制動(dòng)系數(shù)，在不降低差動(dòng)保護(hù)可靠性的同時(shí)，提升了差動(dòng)保護(hù)抗過(guò)渡電阻能力。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明保護(hù)系統(tǒng)的架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種魯棒性增強(qiáng)的輸電線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，包括以下功能模塊：
采集模塊，用于采集電氣量，主要包括輸電線(xiàn)路各側(cè)的三相電流和三相電壓，并送入單端量保護(hù)模塊；
單端量保護(hù)模塊，用于根據(jù)采集模塊采集到的電氣量數(shù)據(jù)，進(jìn)行單端量保護(hù)運(yùn)算，判斷線(xiàn)路是否發(fā)生故障，若發(fā)生故障，判斷是正方向故障或反方向故障；
差動(dòng)調(diào)整模塊，用于根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，調(diào)整差動(dòng)門(mén)檻和制動(dòng)系數(shù)；
差動(dòng)保護(hù)模塊，用于根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，閉鎖差動(dòng)繼電器，或進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)運(yùn)算，計(jì)算差動(dòng)電流和制動(dòng)電流，并按差動(dòng)調(diào)整模塊輸出的差動(dòng)門(mén)檻和制動(dòng)系數(shù)，完成差動(dòng)保護(hù)邏輯運(yùn)算。
本發(fā)明還提供一種魯棒性增強(qiáng)的輸電線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)方法，包括如下步驟：
步驟100，采集輸電線(xiàn)路各側(cè)的三相電流和三相電壓；
步驟200，線(xiàn)路各側(cè)根據(jù)采集到的本側(cè)三相電流和三相電壓，完成單端量保護(hù)計(jì)算，判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障、反方向故障或無(wú)故障；
判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障、反方向故障或無(wú)故障的方法為：基于正序功率、負(fù)序功率、零序功率、測(cè)量阻抗，設(shè)置四種正方向繼電器和四種反方向繼電器：正序功率正方向繼電器、負(fù)序功率正方向繼電器、零序功率正方向繼電器、測(cè)量阻抗正方向繼電器、正序功率反方向繼電器、負(fù)序功率反方向繼電器、零序功率反方向繼電器、測(cè)量阻抗反方向繼電器；通過(guò)定值整定，使每種反方向繼電器都比同原理的正方向繼電器更靈敏；根據(jù)本側(cè)電流和電壓，計(jì)算所有方向繼電器；當(dāng)至少一種正方向繼電器動(dòng)作，且所有反方向繼電器不動(dòng)作時(shí)，判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障；當(dāng)至少兩種反方向繼電器動(dòng)作，且所有正方向繼電器不動(dòng)作時(shí)，判斷線(xiàn)路發(fā)生反方向故障；其它情況，判斷線(xiàn)路無(wú)故障。
步驟300：根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，判斷是否調(diào)整差動(dòng)繼電器；若是，則調(diào)整差動(dòng)門(mén)檻，調(diào)整制動(dòng)系數(shù)；若否，則不調(diào)整；
其中，判斷是否調(diào)整差動(dòng)繼電器的方法為：若線(xiàn)路各側(cè)單端量保護(hù)模塊均判斷線(xiàn)路發(fā)生正方向故障，則調(diào)整差動(dòng)繼電器；否則，不調(diào)整差動(dòng)繼電器。
調(diào)整差動(dòng)門(mén)檻，調(diào)整制動(dòng)系數(shù)的方法為：通過(guò)差動(dòng)繼電器門(mén)檻調(diào)整因子λ1降低差動(dòng)繼電器門(mén)檻，icdφ_mk_l＝λ1*icdφ_mk；通過(guò)差動(dòng)繼電器制動(dòng)系數(shù)調(diào)整因子λ2降低制動(dòng)系數(shù)，kcdφ_l＝λ2*kcdφ。
其中，icdφ_mk為調(diào)整前的差動(dòng)繼電器門(mén)檻；icdφ_mk_l為調(diào)整后的差動(dòng)繼電器門(mén)檻；kcdφ為調(diào)整前的差動(dòng)繼電器制動(dòng)系數(shù)；kcdφ_l為調(diào)整后的差動(dòng)繼電器制動(dòng)系數(shù)；λ1在0到1之間取值；λ2在0到1之間取值。
步驟400：根據(jù)單端量保護(hù)模塊的計(jì)算結(jié)果，判斷是否閉鎖差動(dòng)繼電器，若是，則閉鎖差動(dòng)繼電器；若否，則計(jì)算差動(dòng)電流和制動(dòng)電流，并按差動(dòng)調(diào)整模塊輸出的差動(dòng)門(mén)檻和制動(dòng)系數(shù)，完成差動(dòng)保護(hù)邏輯運(yùn)算。
其中，判斷是否閉鎖差動(dòng)繼電器的方法為：若線(xiàn)路至少一側(cè)單端量保護(hù)模塊判斷線(xiàn)路發(fā)生反方向故障，則閉鎖差動(dòng)繼電器；否則，不閉鎖差動(dòng)繼電器。
以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。