一種提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法，由兩個判據(jù)組成，判據(jù)1使用原始有功功率是否小于0.9倍定值以及當前點往前一個周波中是否有半個周波及以上個采樣點滿足原始有功功率小于定值兩個條件與門得到，保證保護能夠快速準確啟動；判據(jù)2使用的判據(jù)是有功功率小于定值，但是判據(jù)2中的有功功率是原始有功功率經(jīng)過長數(shù)據(jù)窗平均運算得到的，功率計算值的信噪比和精度得到大大提高。通過判據(jù)1和判據(jù)2與門得到逆功率保護動作標志，可以在保證逆功率保護時間精度的情況下使得逆功率保護的功率精度大大提高。
【專利說明】
一種提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電機逆功率保護方法，尤其涉及一種沒有配置逆功率專用CT時提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當由于各種原因?qū)е掳l(fā)電機失去動力時，如果出口斷路器沒有跳閘，則發(fā)電機將過渡到電動機運行，此時為了防止汽輪機葉片、燃氣輪機齒輪受損，發(fā)電機保護裝置需要配置逆功率保護。
[0003]發(fā)電機逆功率保護需要工作在電流較小的場合。對于大型機組，為了提高逆功率保護的精度，一般會配置逆功率專用CT，使用測量級別的CT來測量逆功率保護用的電流。而對于大部分中小型機組，為了節(jié)約成本，一般不會配置逆功率專用CT，逆功率保護與發(fā)電機其他保護一樣使用保護級別的CT，此時逆功率保護的精度受到一定的影響，有時甚至不能滿足精度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中在不配置逆功率專用CT時，逆功率保護精度得不到保證的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法，包含以下步驟:
[0006]步驟一:逆功率保護裝置提供3個整定值供用戶整定，分別為逆功率門檻定值Pse3t,逆功率時間定值tse3t，逆功率均值計算時間tme3a_t;
[0007]步驟二:根據(jù)逆功率時間定值tset得到逆功率延時對應(yīng)的采樣點數(shù)Ms = tset*f*N;其中:f為逆功率保護裝置所在電力系統(tǒng)的額定頻率，N為逆功率保護裝置對模擬量每周波的采樣點數(shù)；
[0008]步驟三:根據(jù)逆功率均值計算時間tmeanset得到逆功率均值計算采樣點數(shù)^=
tmeanset*f*N；
[0009]步驟四:在每個采樣點η上，根據(jù)傅里葉算法計算逆功率保護所需的電壓和電流的實虛部，根據(jù)實虛部計算得出每個采樣點上的有功功率Pl,η;
[0010]在每個采樣點η上，計算P1,η在當前點往前Mm個采樣點的算術(shù)平均值內(nèi),?;
[0011]在每個采樣點η上，判斷Pl,η是否小于0.9*Pset，得到動作標志bll, η:如果Pl, η小于
0.9神^1；，動作標志1311,11= I;否則，動作標志1311,11 = 0;
[0012]在每個采樣點η上，判斷當前點往前N個采樣點中有多少個點滿足P1,η小于Pset，得至慟作標志b12,n_果當前點往前N個采樣點中有Ν/2及以上個采樣點滿足P1,η小于Pset，動作標志bl2, η= I ;否貝Ij，動作標志bl2 ,n = 0;
[0013]在每個米樣點η上，根據(jù)bll,r^Pbl2,n得到動作標志bl,n，當bll,r^Pbl2,n都為I時，動作標志bl, η= I ;否則，動作標志bl, η = O ;
[0014I在每個采樣點Π上，判斷Ρ2, η是否小于Pset，得到動作標志b2, η:如果Ρ2, η小于Pset^作標志b2,n= I ；否則，動作標志b2,n = 0 ;
[0015]在每個采樣點η上，判斷當前點往前1個采樣點是否全部滿足b1>n=l，得到逆功率判據(jù)I動作標志b1P,n:如果當前點往前1個采樣點全部滿足bi,n=l，動作標志b1P,n=l;否貝丨J，動作標志blop ’ n = O;
[0016]在每個采樣點η上，判斷當前點往前Ms-Mm個采樣點是否全部滿足b2,η=I，得到逆功率判據(jù)2動作標志b2oP, η，如果當前點往前Ms-Mm個采樣點全部滿足b2, η= I，動作標志b2oP, η =I ；否則，動作標志b2op,n = 0 ;
[0017]在每個采樣點η上，根據(jù)b1p,n和b2op,n得到動作標志bop,n，當b1p,n和b2op,n都為I時，動作標志bop,η= I ；否則，動作標志boP,n = 0 ;
[0018]當有一個采樣點滿足bop,n=I時，逆功率保護動作出口；當有連續(xù)N/4個采樣點滿足bop,n = 0時，逆功率保護返回。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果是:
[0020]逆功率判據(jù)I中使用原始有功功率P1,n作為動作量，P1,n計算的數(shù)據(jù)窗較短，可以保證保護快速啟動;逆功率判據(jù)I使用的門檻是整定值的0.9倍，保證保護在P1,n有負的誤差時能夠正確啟動;通過當前點往前N個采樣點中有N/2及以上個采樣點滿足Ρ?,η小于Pset來保證逆功率判據(jù)I不會誤啟動；
[0021]逆功率判據(jù)2中使用的動作量P2,η是原始有功功率P1,η多點求平均值得到的，相對的信噪比和精度都能夠得到提高;逆功率保護的整定延時一般在I秒以上，逆功率均值計算時間Ueanset可以整定0.2S以上，對于采樣率為40點的逆功率保護裝置，求平均值的數(shù)據(jù)窗至少是400個點，這種情況下P2,η的信噪比是P1,η的400倍以上，大大提高了逆功率保護的精度;逆功率判據(jù)2中延時減去求均值數(shù)據(jù)窗的長度是為了保證逆功率判據(jù)2能夠滿足時間精度要求；
[0022]通過逆功率判據(jù)I和逆功率判據(jù)2與門出口，可以在保證逆功率保護時間精度的情況下使得逆功率保護的功率精度大大提高。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明中在每個采樣點η上所執(zhí)行的邏輯計算圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0025]—種提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法，包含以下步驟:
[0026]步驟一:逆功率保護裝置提供3個整定值供用戶整定，分別為逆功率門檻定值Pse3t,逆功率時間定值tS(3t，逆功率均值計算時間tme3a_t ；
[0027]步驟二:根據(jù)逆功率時間定值tset得到逆功率延時對應(yīng)的采樣點數(shù)Ms = tset*f*N;其中:f為逆功率保護裝置所在電力系統(tǒng)的額定頻率，N為逆功率保護裝置對模擬量每周波的采樣點數(shù)；
[0028]步驟三:根據(jù)逆功率均值計算時間tmeanset得到逆功率均值計算采樣點數(shù)Mm=
tmeanset*f*N；
[0029]步驟四:在每個采樣點η上，根據(jù)傅里葉算法計算逆功率保護所需的電壓和電流的實虛部，根據(jù)實虛部計算得出每個采樣點上的有功功率Pl,η;
[0030]在每個采樣點η上，計算P1,η在當前點往前^個采樣點的算術(shù)平均值P2,η;
[0031]在每個采樣點η上，判斷Pl,η是否小于0.9*Pset，得到動作標志bll, η:如果Pl, η小于0.9神^1；，動作標志1311,11= I;否則，動作標志bii,n = 0;
[0032]在每個采樣點η上，判斷當前點往前N個采樣點中有多少個點滿足P1,n小于Pset，得至慟作標志b12,η;如果當前點往前N個采樣點中有N/2及以上個采樣點滿足P1,n小于Pset^作標志bl2, η= I ;否貝Ij，動作標志bl2, η = O ;
[0033]在每個米樣點η上，根據(jù)bll,r^Pbl2,n得到動作標志bl,n，當bll,r^Pbl2,n都為I時，動作標志bl, η= I ;否則，動作標志bl, η = O ;
[0034]在每個采樣點η上，判斷Ρ2,η是否小于Pset，得到動作標志b2, η:如果Ρ2, η小于Pset^作標志b2,n= I ；否則，動作標志b2,n = 0 ;
[0035]在每個采樣點η上，判斷當前點往前1個采樣點是否全部滿足b1>n=l，得到逆功率判據(jù)I動作標志b1P,n:如果當前點往前1個采樣點全部滿足bi,n= I，動作標志b1P,n= I ；否貝丨J，動作標志blop ’ n = O;
[0036]在每個采樣點η上，判斷當前點往前Ms-Mm個采樣點是否全部滿足b2,η=I，得到逆功率判據(jù)2動作標志b2oP, η，如果當前點往前Ms-Mm個采樣點全部滿足b2, η= I，動作標志b2oP, η =
I；否則，動作標志b2op,n = 0 ;
[0037]在每個采樣點11上，根據(jù)131。[),11和132。[),11得到動作標志13。[),11，當131。[),11和132。[),11都為1時，動作標志bop,η= I ；否則，動作標志boP,n = 0 ;
[0038]當有一個采樣點滿足bop,n=I時，逆功率保護動作出口；當有連續(xù)N/4個采樣點滿足bop,n = 0時，逆功率保護返回。
[0039]如圖1所示，為本發(fā)明中在每個采樣點η上所執(zhí)行的邏輯計算圖，具體包括以下步驟:
[0040]Stepl.根據(jù)傅里葉算法計算逆功率保護所需的電壓和電流的實虛部，根據(jù)實虛部計算得出每個采樣點上的有功功率P1,n。
[0041 ] Step2.計算P1, n在當前點往前^個采樣點的算術(shù)平均值P2, η。
[0042]Step3.判斷 Pi,n 是否小于 0.9*Pset。
[0043]Step4.判斷當前點往前N個采樣點中是否至少有N/2個采樣點滿足P1, n小于Pset。
[0044]Step5.把Step3和Step4的輸出結(jié)果輸入與門G1，與門Gl的輸出結(jié)果經(jīng)過Ms點動作I點返回的時間繼電器輸入與門G2。
[0045]Step6.判斷P2, n是否小于Pset。判斷結(jié)果經(jīng)過Ms-MmA動作I點返回的時間繼電器輸入與門G2。
[0046]Step7.與門G2把Step5和Step6的輸出結(jié)果進行與運算。
[0047]StepS.與門G2得出的結(jié)果經(jīng)過I點動作N/4點返回的時間繼電器后得到逆功率保護動作的標志。
[0048]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種提高發(fā)電機逆功率保護精度的方法，其特征是，包含以下步驟: 步驟一:逆功率保護裝置提供3個整定值供用戶整定，分別為逆功率門檻定值Pse3t，逆功率時間定值tS(3t，逆功率均值計算時間tme3a_t ； 步驟二:根據(jù)逆功率時間定值tset得到逆功率延時對應(yīng)的采樣點數(shù)Ms = tset*f*N;其中:f為逆功率保護裝置所在電力系統(tǒng)的額定頻率，N為逆功率保護裝置對模擬量每周波的采樣點數(shù)； 步驟三:根據(jù)逆功率均值計算時間tmeanset得到逆功率均值計算采樣點數(shù)Mm=tmeanset*f*N； 步驟四:在每個采樣點η上，根據(jù)傅里葉算法計算逆功率保護所需的電壓和電流的實虛部，根據(jù)實虛部計算得出每個采樣點上的有功功率Pl, η ; 在每個采樣點η上，計算P1,η在當前點往前^個采樣點的算術(shù)平均值P2,η; 在每個采樣點η上，判斷Pl, η是否小于0.9*Pset，得到動作標志bll, η:如果Pl, η小于0.9*Pset，動作標志bii,n= I;否則，動作標志1311,11 = 0; 在每個采樣點η上，判斷當前點往前N個采樣點中有多少個點滿足Ρι,η小于Pse3t,得到動作標志1312,?;如果當前點往前N個采樣點中有Ν/2及以上個采樣點滿足Ρ1>η小于Pset，動作標志bl2, η = I ;否貝Ij，動作標志bl2, η = O ; 在每個米樣點η上，根據(jù)bll,r^Pbl2,n得到動作標志bl,n，當bll,r^Pbl2,n都為I時，動作標志bl,n=l ;否貝1J，動作標志bl,n = 0; 在每個采樣點η上，判斷P2,n是否小于Pset，得到動作標志b2,n:如果P2,n小于Pset，動作標志b2,n=l ;否貝1J，動作標志b2,n = 0; 在每個采樣點η上，判斷當前點往前隊個采樣點是否全部滿足b1>n=l，得到逆功率判據(jù)I動作標志b1P,n:如果當前點往前隊個采樣點全部滿足bi,n= I，動作標志b1P,n= I ；否則，動作豐不j志blop, η — O ; 在每個采樣點η上，判斷當前點往前Ms-Mm個采樣點是否全部滿足b2,η= I，得到逆功率判據(jù)2動作標志b2oP,n，如果當前點往前Ms-Mm個采樣點全部滿足b2,n= I，動作標志b2oP,n= I ;否則，動作標志b2op, η = O ; 在每個采樣點η上，根據(jù)b1p,n和b2op,n得到動作標志bop,n，當b1p,n和b2op,n者卩為I時，動作豐不志bop,η— I ；否則，動作粉^志bop,η — O ; 當有一個采樣點滿足boP,n= I時，逆功率保護動作出口 ；當有連續(xù)N/4個采樣點滿足bop,n=O時，逆功率保護返回。
【文檔編號】H02H7/06GK106099858SQ201610345690
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】鄭作偉, 郝后堂, 揭萍, 沈瑩
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司