本技術(shù)屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，具體涉及一種基于磁感應(yīng)線性區(qū)判別的差動(dòng)保護(hù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、特高壓變壓器是高壓遠(yuǎn)距離輸電的核心設(shè)備，隨著特高壓交直流工程的深化建設(shè)，特高壓變壓器在運(yùn)數(shù)量眾多，其電壓等級(jí)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)部故障放電功率大，數(shù)十毫秒的高能放電就可能引發(fā)油箱爆裂起火事故，造成站內(nèi)設(shè)備燒損、故障擴(kuò)大化的事故，并威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、但目前具有勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)的變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作速度愈來愈不滿足大容量變壓器的需求，現(xiàn)有變壓器比率差動(dòng)保護(hù)普遍存在動(dòng)作速度慢的問題，變壓器出現(xiàn)區(qū)內(nèi)故障時(shí)，比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般在30ms以上；另外隨著電力電子設(shè)備的大量應(yīng)用，這些設(shè)備在系統(tǒng)故障的情況下往往會(huì)產(chǎn)生較豐富的諧波分量。如下這些因素都導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作速度延緩。

3、1.雖然目前變壓器差動(dòng)保護(hù)設(shè)置有不經(jīng)諧波閉鎖的差動(dòng)速斷波保護(hù)，典型靜模測(cè)試也能夠達(dá)到很快的動(dòng)作速度(不大于20ms)，但是其定值設(shè)置需要躲過變壓器空充勵(lì)磁涌流，一般設(shè)置很高的定值門檻，導(dǎo)致差動(dòng)速斷保護(hù)反映區(qū)內(nèi)較輕微故障時(shí)存在靈敏度不足的問題；

4、2.電力電子設(shè)備普遍設(shè)置有限流策略，以保障該類設(shè)備在系統(tǒng)故障情況下的自身安全，限流策略也導(dǎo)致故障過程中該電力電子接入側(cè)的故障電流產(chǎn)生受控性變化，使用傅氏算法計(jì)算能夠產(chǎn)生大量的計(jì)算諧波，導(dǎo)致比例差動(dòng)保護(hù)持續(xù)被閉鎖。

5、3.對(duì)于變壓器比率差動(dòng)保護(hù)，如何區(qū)分勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障電流是一個(gè)固有的、不可避免的難題。勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)一般是用來防止變壓器差動(dòng)保護(hù)在主變空投出現(xiàn)勵(lì)磁涌流情況下的誤動(dòng)作。由于勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)的存在,導(dǎo)致變壓器比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間在一般情況下很難小于30ms，這是因?yàn)槟壳皩?shí)際工程應(yīng)用的勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)主要是采用二次諧波制動(dòng)、間斷角或者波形對(duì)稱等基于電流波形的原理，這些算法均需要較長(zhǎng)的判別時(shí)間窗才能形成判別結(jié)論，造成變壓器比率差動(dòng)保護(hù)在真實(shí)故障時(shí)仍會(huì)被閉鎖一段時(shí)間。

6、在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本技術(shù)的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本技術(shù)實(shí)施例提供一種基于磁感應(yīng)線性區(qū)判別的差動(dòng)保護(hù)方法及系統(tǒng)，旨在解決差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作速度慢、差動(dòng)保護(hù)靈敏度低的技術(shù)問題。

2、技術(shù)方案：本技術(shù)實(shí)施例的一種基于磁感應(yīng)線性區(qū)判別的差動(dòng)保護(hù)方法，包括：

3、通過磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊判斷變壓器是否符合第一判別條件和第二判別條件；

4、當(dāng)變壓器符合第一判別條件以及第二判別條件時(shí)，通過線電壓上升趨勢(shì)判別模塊判斷變壓器是否符合第三判別條件，通過線電壓跌落趨勢(shì)判別模塊判斷變壓器是否符合第四判別條件，以及通過比例差動(dòng)判別模塊判別變壓器是否符合第五判別條件；

5、當(dāng)變壓器符合第三判別條件和第四判別條件中的一者，以及變壓器符合第五判別條件時(shí)，通過啟動(dòng)模塊啟動(dòng)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

6、在一些實(shí)施例中，通過磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊判斷變壓器是否符合第一判別條件和第二判別條件包括：

7、通過磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊根據(jù)突變量電壓判別方程判斷變壓器是否符合第一判別條件，突變量電壓判別方程為：

8、δu>k1δut+uth

9、其中，k1為比例常數(shù)，δut為浮動(dòng)門檻，uth為固定門檻，δu為相電壓突變量的半波積分值。

10、在一些實(shí)施例中，通過磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊判斷變壓器是否符合第一判別條件和第二判別條件包括：

11、磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊根據(jù)突變量阻抗判別方程判斷變壓器是否符合第二判別條件，突變量阻抗判別方程為：

12、

13、其中，δid為差流突變量的半波積分值，δu為相電壓突變量的半波積分值，uset1為固定門檻，zset為阻抗定值。

14、在一些實(shí)施例中，通過線電壓上升趨勢(shì)判別模塊判斷變壓器是否符合第三判別條件包括：線電壓上升趨勢(shì)判別模塊根據(jù)電力系統(tǒng)是否處于零點(diǎn)壓態(tài)以及線電壓上升判別方程判斷變壓器是否符合第三判別條件，線電壓上升判別方程為：

15、

16、其中，upp1為當(dāng)前時(shí)刻線電壓的半波積分值，upp2為一周波前時(shí)刻線電壓的半波積分值，k2為電壓上升判別系數(shù)，uset2為電壓上升判別門檻。

17、在一些實(shí)施例中，線電壓上升趨勢(shì)判別模塊根據(jù)電力系統(tǒng)是否處于零點(diǎn)壓態(tài)以及線電壓上升判別方程判斷變壓器是否符合第三判別條件還包括：

18、當(dāng)一周波前時(shí)刻線電壓的半波積分值upp2滿足2v<upp2<10v時(shí)，判斷電力系統(tǒng)處于零點(diǎn)壓態(tài)。

19、在一些實(shí)施例中，通過線電壓跌落趨勢(shì)判別模塊判斷變壓器是否符合第四判別條件包括：線電壓跌落趨勢(shì)判別模塊根據(jù)電力系統(tǒng)是否處于正常態(tài)以及線電壓跌落判別方程判斷變壓器是否符合第四判別條件，線電壓跌落判別方程為：

20、upp2>k3upp1

21、其中，upp1為當(dāng)前時(shí)刻線電壓的半波積分值，upp2為一周波前時(shí)刻線電壓的半波積分值，k3為電壓跌落判別系數(shù)。

22、在一些實(shí)施例中，線電壓跌落趨勢(shì)判別模塊根據(jù)電力系統(tǒng)是否處于正常態(tài)以及線電壓跌落判別方程判斷變壓器是否符合第四判別條件還包括：

23、當(dāng)正序電壓升高至第一電壓閾值，負(fù)序電壓降低至第二電壓閾值，以及零序電壓降低至第三電壓閾值時(shí)，判定電力系統(tǒng)處于正常態(tài)。

24、在一些實(shí)施例中，通過比例差動(dòng)判別模塊判斷變壓器是否符合第五判別條件包括：比例差動(dòng)判別模塊根據(jù)差動(dòng)動(dòng)作方程判斷變壓器是否符合第五判別條件，差動(dòng)動(dòng)作方程為：

25、

26、其中，id為差流，icdqd為變壓器比例差動(dòng)最小動(dòng)作定值，kb1為比例制動(dòng)系數(shù)，ir為制動(dòng)電流。

27、相應(yīng)的，本技術(shù)實(shí)施例的一種基于磁感應(yīng)線性區(qū)判別的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，包括：

28、磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊，用于判斷變壓器是否符合第一判別條件和第二判別條件；

29、線電壓上升趨勢(shì)判別模塊，用于判斷變壓器是否符合第三判別條件；

30、線電壓跌落趨勢(shì)判別模塊，用于判斷變壓器是否符合第四判別條件；

31、比例差動(dòng)判別模塊，用于判斷變壓器是否符合第五判別條件；

32、啟動(dòng)模塊，用于接收磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊、線電壓上升趨勢(shì)判別模塊、線電壓跌落趨勢(shì)判別模塊和比例差動(dòng)判別模塊的信號(hào)，并在變壓器符合第一判別條件、第二判別條件、第五判別條件，以及變壓器符合第三判別條件和第四判別條件中的一者時(shí)，啟動(dòng)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

33、相應(yīng)的，本技術(shù)實(shí)施例的一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的基于磁感應(yīng)線性區(qū)判別的差動(dòng)保護(hù)方法。

34、相應(yīng)的，本技術(shù)實(shí)施例的一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的基于磁感應(yīng)線性區(qū)判別的差動(dòng)保護(hù)方法。

35、有益效果：本技術(shù)提供一種基于磁感應(yīng)線性區(qū)判別的差動(dòng)保護(hù)方法，包括：通過磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊判斷變壓器是否符合第一判別條件和第二判別條件；當(dāng)變壓器符合第一判別條件以及第二判別條件時(shí)，通過線電壓上升趨勢(shì)判別模塊判斷變壓器是否符合第三判別條件，通過線電壓跌落趨勢(shì)判別模塊判斷變壓器是否符合第四判別條件，以及通過比例差動(dòng)判別模塊判別變壓器是否符合第五判別條件；當(dāng)變壓器符合第三判別條件和第四判別條件中的一者，以及變壓器符合第五判別條件時(shí)，通過啟動(dòng)模塊啟動(dòng)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。根據(jù)空充初期變壓器鐵芯磁感應(yīng)線性區(qū)期間鐵芯不飽和、不形成差流，以及差動(dòng)電流互感器的線性傳變區(qū)不額外產(chǎn)生差流的特點(diǎn)，構(gòu)建磁感應(yīng)線性區(qū)判別模塊，從而能夠快速區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障，提高了差動(dòng)保護(hù)速度。此外，在變壓器的空投、區(qū)外故障切除及恢復(fù)過程中，以及區(qū)外故障電流互感器飽和情況下，啟動(dòng)模塊不會(huì)誤動(dòng)作，從而在保證差動(dòng)保護(hù)速度的同時(shí)確?？煽啃浴?/p>