在时域中的过电流元件制造技术

本公开涉及用于监督在电力系统中的保护元件的系统和方法。在一个实施例中，系统可以被配置为对电力系统选择性地启用保护行动。系统可包括接收与电力输送系统中的至少一部分相关联的电气条件的多个表示的数据采集子系统。增量模块可以从多个表示中计算增量。保护模块可以被配置为检测事件、确定在事件期间的增量值以及确定时变阈值。在事件期间的增量值可以与时变阈值进行比较，并且当在事件期间的增量值的值超过时变阈值时，保护行动模块可以被启用来实现保护行动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在时域中的过电流元件
本公开涉及用于监督在电力系统中的保护元件的系统和方法。更具体但不排他地，本公开涉及在电力系统中的使用增量的过电流保护或过电流监督。附图的简要说明参照附图描述本公开的非限制性和非穷举性实施例，包括本公开的各种实施例，在附图中：图1示出与本公开的实施例一致的线路保护应用。图2A示出与本公开的实施例一致的对于正向故障的增量电压和增量副本电流随时间推移的曲线图。图2B示出与本公开的实施例一致的对于反向故障的增量电压和增量副本电流随时间推移的曲线图。图3示出与本公开的实施例一致的使用增量的定向过电流逻辑系统的框图。图4示出与本公开的实施例一致的非定向过电流逻辑系统的框图。图5A示出与本公开的实施例一致的在正向方向上在电力系统事件期间的增量电压和增量电流随时间推移的曲线图。图5B示出与本公开的实施例一致的对于正向事件的操作信号和时变阈值随时间推移的曲线图。图6A示出与本公开的实施例一致的在正向方向上在电力系统事件期间的增量电压和增量电流随时间推移的曲线图。图6B示出与本公开的实施例一致的对于正向事件的操作信号和时变阈值随时间推移的曲线图。图7A示出与本公开的实施例一致的在副本电流是高频信号的情况下的增量电压和增量电流随时间推移的曲线图。图7B示出与本公开的实施例一致的操作信号和时变阈值随时间推移的曲线图。图8示出与本公开的实施例一致的用于使用行波和/或增量原理来检测过电流条件的系统的功能框图。图9示出与本公开的实施例一致的用于使用增量来监督过电流元件的方法的流程图。详细描述更快的传输线路保护提高了电力系统的稳定性。如果在致命故障清除时间之前没有清除故障，则系统可能失去暂态稳定性并且可能遭受停电。此外，更快的故障清除增加了可以通过不被热约束限制的线路传输的电力量。更快的保护还增强了公用事业人员的安全、限制了装备的磨损、提高了电力质量、并减少了由于故障能量而引起的损失。使用行波和/或增量的超高速故障检测技术提高了保护行动的速度。电力系统条件(例如，串联电容器切换、对将能量耦合到电力导体的接地线的雷击、一般切换事件等)可能展示一些可能被误认为故障的特性。将这些事件之一错认为故障可能导致不必要的保护行动。使用行波和或增量的超高速故障检测技术应包括必要的监督，以针对安全性识别这些事件。与本公开一致的各种实施例包括监督元件，以改进故障的识别并响应于其他类型的事件(例如切换事件)而限制保护行动的操作。监督元件可以在实施例中使用接近和/或略高于基频分量的增量电流。符合本公开的高速检测系统可以设法平衡速度和确定性或安全性的关注。符合本公开的各种实施例可以利用响应于系统中的电流的时变阈值。在一些实施例中，时变阈值可以基于增量电流值。通过参照附图将最好地理解本公开的实施例，其中相似的部件始终由相似的数字标示。将容易理解，如在本文中的附图中通常描述和所示的，可在各种不同的配置中布置和设计所公开的实施例的部件。因此，本公开的系统和方法的实施例的以下详细描述并不意欲限制如所要求保护的本公开的范围，而是仅代表本公开的可能实施例。另外，除非另有说明，方法的步骤不一定需要按照任何特定的顺序或甚至依次序地执行，也不需要步骤仅被执行一次。在一些情况下，众所周知的特征、结构或操作没有被详细示出或描述。此外，所描述的特征、结构或操作可以以任何合适的方式组合在一个或更多个实施例中。还将容易理解的是，如在本文中的附图中一般性地描述和图示的实施例的部件可以以各种不同的配置来布置和设计。所描述的实施例的几个方面可作为软件模块或部件来实施。如本文中所使用的，软件模块或部件可包括位于存储器设备内和/或作为电子信号通过系统总线或者有线或无线网络传输的任何类型的计算机指令或计算机可执行代码。例如，软件模块或部件可包括计算机指令的一个或更多个物理块或逻辑块，其可被组织为执行一个或更多个任务或实现特定的抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。在某些实施例中，特定的软件模块或部件可包括被储存在存储器设备的不同位置中的不同指令，其共同实现模块的所描述的功能。事实上，模块或部件可包括单一指令或许多指令，并且可以分布在几个不同的代码段上、分布在不同的程序当中以及跨越几个存储器设备分布。一些实施例可在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，软件模块或部件可位于本地存储器储存设备和/或远程存储器储存设备中。另外，在数据库记录中一起绑定或再现的数据可驻留在同一存储器设备中或跨越几个存储器设备驻留，以及可以跨越网络在数据库中的记录的字段中链接在一起。实施例可作为计算机程序产品来被提供，包括具有在其上所储存的指令的非暂时性计算机和/或机器可读介质，该指令可用于对计算机(或其他电子设备)进行编程以执行本文中所描述的过程。例如，非暂时性计算机可读介质可储存指令，当该指令由计算机系统的处理器执行时，使处理器执行本文中所公开的某些方法。非暂时性计算机可读介质可包括但不限于硬盘、软盘、光盘、CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、固态存储器设备、或适用于储存电子指令和/或处理器可执行指令的其他类型的机器可读介质。图1示出用于使用本文进一步描述的时域原理和元件来检测和计算故障的位置的系统100的框图。系统100可包括生成系统、传送系统、分配系统和/或类似的系统。系统100包括导体106，诸如连接两个节点的传输线路，该两个节点被图示为本地终端112和远程终端114。在导体106上包括串联电容器110。开关108可用于绕过串联电容器110。本地终端112和远程终端114可以是分别由发电机116和118供给的传输系统中的总线。尽管为了简单起见以单线路形式来图示，但系统100可以是多相系统，诸如三相电力输送系统。系统100由在系统的两个位置处的智能电子设备(IED)102和104监控，但是另外的IED也可用于监控系统的另外的位置。如本文中所使用的，IED(诸如IED102和104)可指监控、控制、自动化和/或保护系统100内的受监控的装备的任何基于微处理器的设备。这样的设备可包括例如远程终端单元、差动继电器、距离继电器、方向继电器、馈线继电器、过电流继电器、电压调节器控件、电压继电器、断路器故障继电器、发电机继电器、电动机继电器、自动化控制器、间隔控制器、计量器、重合器控件、通信处理器、计算平台、可编程逻辑控制器(PLC)、可编程自动化控制器、输入和输出模块等。术语IED可用于描述单个IED或包括多个IED的系统。IED102和104可使用电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、罗氏线圈(Rogowskicoil)、分压器和/或类似物来获得电力系统信息。IED102、104可以能够使用来自通常用于监控电力输送的常规仪表变压器(诸如CT和PT)的输入。根据本文的几个实施例，IED可能不需要使用公共时间源来提供保护。在其它实施例中，IED102和104可接收来自公共时间源120的公共时间信息。公共时间源120可以是能够将公共时间信号输送到IED102和104中的每个的任何时间源，包括例如全球导航卫星系统(GNSS)(诸如输送与IRIG对应的时间信号的全球定位系统(GPS)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被配置为在电力系统中选择性地启用保护行动的系统，包括：数据采集子系统，其被配置为接收与电力输送系统中的至少一部分相关联的电气条件的多个表示；增量模块，其与所述数据采集子系统通信，所述增量模块被配置为从所述多个表示中计算增量；保护行动模块，其与所述增量模块通信，所述保护行动模块被配置为：检测事件；确定在所述事件期间的增量值；确定时变阈值；将在所述事件期间的所述增量值与所述时变阈值进行比较；当在所述事件期间的所述增量值的值超过所述时变阈值时，启用所述保护行动模块以实现保护行动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 US 62/349,5201.一种被配置为在电力系统中选择性地启用保护行动的系统，包括：数据采集子系统，其被配置为接收与电力输送系统中的至少一部分相关联的电气条件的多个表示；增量模块，其与所述数据采集子系统通信，所述增量模块被配置为从所述多个表示中计算增量；保护行动模块，其与所述增量模块通信，所述保护行动模块被配置为：检测事件；确定在所述事件期间的增量值；确定时变阈值；将在所述事件期间的所述增量值与所述时变阈值进行比较；当在所述事件期间的所述增量值的值超过所述时变阈值时，启用所述保护行动模块以实现保护行动。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述增量值包括增量副本电流。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述时变阈值包括线性函数。4.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述事件期间的所述增量值是通过对所述增量值求积分来确定的。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述时变阈值与在所述电力输送系统的所述一部分中的电流的大小成比例。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述保护行动模块包括过电流元件。7.根据权利要求1所述的系统，还包括方向模块，所述方向模块被配置为基于被包括在所述电气条件的多个表示中的电压和电流的极性来确定所述事件在正向方向上。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述保护行动模块还被配置为确定在所述事件期间的所述增量值的值超过所述时变阈值一个安全裕度。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述安全裕度是根据基于与在串联补偿传输线路上的电容器组相关联的切换事件的、所述电气条件的多个表示的值的最大预期变化来确定的。10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述安全裕度按作为电流和至少一个线路参数的函数的因子缩放。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述保护行动模块还...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿芒多·古兹曼卡西拉，波格丹·Z·卡兹腾尼，曼加帕斯劳·文卡塔·迈纳姆，诺曼·费舍尔，
申请(专利权)人：施瓦哲工程实验有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US