一种防电磁干扰的保护快速启动方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种防电磁干扰的保护快速启动方法及系统，保护启动方法包含如下步骤：对被保护系统的三相电压或电流按照固定的采样频率进行采样，获取各个采样时刻的瞬时值；将当前采样时刻的瞬时值和四分之一周波前采样时刻的瞬时值求平方和，计算得到当前采样时刻的峰值平方电压或电流；根据计算得到的峰值平方电压或电流进行保护启动的判别。本发明专利技术所提供的技术方案，利用峰值平方电压或电流计算数据窗短且精度高的特点，将突变量启动快速以及相量启动准确的优点相结合，能够有效区分外部电磁环境产生的干扰与实际发生的故障，提高电力系统继电保护的速动性与可靠性。

A fast starting method and system of protection against electromagnetic interference

The invention discloses a protection fast start method and system against electromagnetic interference. The protection start method comprises the following steps: sampling the three-phase voltage or current of the protected system according to the fixed sampling frequency to obtain the instantaneous value of each sampling time; square the instantaneous value of the current sampling time and the instantaneous value of the quarter cycle front sampling time to calculate the sum The peak square voltage or current at the current sampling time; the protection start-up is determined according to the calculated peak square voltage or current. The technical scheme of the invention, taking advantage of the characteristics of short peak square voltage or current calculation data window and high precision, combines the advantages of quick start of sudden variable and accurate start of phasor, can effectively distinguish the interference generated by external electromagnetic environment from the actual fault, and improve the rapidity and reliability of power system relay protection.

【技术实现步骤摘要】
一种防电磁干扰的保护快速启动方法及系统
本专利技术属于电力系统继电保护
,具体涉及一种防电磁干扰的保护快速启动方法及系统。
技术介绍
随着电压等级的提高以及电子设备在电力系统中的广泛应用，电磁干扰的问题日益突出。特别是发电厂和变电站，作为电力系统一次设备和二次设备的集中场所，系统运行方式改变、开关分合闸、雷电浪涌等都会对二次回路产生干扰，使得继电保护装置的抗干扰能力要求越来越高。除硬件上采用屏蔽、接地、滤波、隔离等措施抑制电磁干扰外，还可通过软件对采样波形进行分析，区分电磁干扰与故障。电磁干扰具有高频、短暂的特征，继电保护装置通常设置保护启动元件以提高其可靠性。常用的启动方法有突变量启动和相量启动。突变量启动速度快，但是门槛值比较模糊，抗干扰能力较弱，降低了继电保护的可靠性，相量启动为消除干扰点对数据窗计算的影响，需增加至少一个周波的延时，降低了继电保护的速动性。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的不足，本专利技术针对发电厂和变电站恶劣的电磁环境，提供一种防电磁干扰的保护快速启动方法及系统，避免电网中无故障时电压及电流保护的误动。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，包括如下步骤：对被保护系统的三相电压或电流按照固定的采样频率进行采样，获取各个采样时刻三相电压或电流的瞬时值；将当前采样时刻三相电压或电流的瞬时值及四分之一周波前采样时刻三相电压或电流的瞬时值求平方和，计算得到当前采样时刻三相电压或电流的峰值平方电压或电流；根据计算得到的峰值平方电压或电流进行保护启动的判别，若电压保护或电流保护为过压或过流，则判定峰值平方电压或电流大于启动设定阈值，若电压保护或电流保护为欠压或欠流，则判定峰值平方电压或电流小于启动设定阈值，当前采样时刻起连续设定数量的峰值平方电压或电流满足上述判定条件时，相应的电压保护或电流保护启动开放。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，所述当前采样时刻三相电压或电流的瞬时值分别为xa(t0)，xb(t0)，xc(t0)，t0为当前采样时刻，所述四分之一周波前采样时刻三相电压或电流的瞬时值分别为xa(t0-T/4)，xb(t0-T/4)，xc(t0-T/4)，T为采样电压或电流的周期，t0-T/4为四分之一周波前采样时刻。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，所述当前时刻三相电压或电流的峰值平方电压或电流分别为：xa(t0)_tss＝xa(t0)2+xa(t0-T/4)2；xb(t0)_tss＝xb(t0)2+xb(t0-T/4)2；xc(t0)_tss＝xc(t0)2+xc(t0-T/4)2。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，过压或欠压保护的启动设定阈值为：Uset_tss＝2*Krel2*Uset2，Uset为电压保护的动作定值，Krel为系数，过压时Krel取值范围为0.97～0.99，欠压时Krel取值范围为1.01～1.03。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，过流或欠流保护的启动设定阈值为：Iset_tss＝2*Krel2*Iset2，Iset为电流保护的动作定值，Krel为系数，过流时Krel取值范围为0.97～0.99，欠流时Krel取值范围为1.01～1.03。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，所述设定数量为N/4，N为采样电压或电流一个周波内的采样点数。一种防电磁干扰的保护快速启动系统，其特征在于，包括：采样模块，用于对被保护系统的三相电压或电流按照固定的采样频率进行采样，获取各个采样时刻的三相电压或电流瞬时值；峰值平方电压或电流计算模块，用于将当前采样时刻三相电压或电流的瞬时值及四分之一周波前采样时刻三相电压或电流的瞬时值求平方和，计算得到当前时刻三相电压或电流的峰值平方电压或电流；电压或电流保护启动判别模块，用于对峰值平方电压或电流进行保护启动的判别，若电压保护或电流保护为过压或过流，则判定峰值平方电压或电流大于启动设定阈值，若电压保护或电流保护为欠压或欠流，则判定峰值平方电压或电流小于启动设定阈值，当前采样时刻起连续设定数量的峰值平方电压或电流满足上述判定条件时，相应的电压保护或电流保护启动开放。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动系统，其特征在于，过压或欠压保护的启动设定阈值为：Uset_tss＝2*Krel2*Uset2，Uset为电压保护的动作定值，Krel为系数，过压时Krel取值范围为0.97～0.99，欠压时Krel取值范围为1.01～1.03。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动系统，其特征在于，过流或欠流保护的启动设定阈值为：Iset_tss＝2*Krel2*Iset2，Iset为电流保护的动作定值，Krel为系数，过流时Krel取值范围为0.97～0.99，欠流时Krel取值范围为1.01～1.03。前述的一种防电磁干扰的保护快速启动系统，其特征在于，所述设定数量为N/4，N为采样电压或电流一个周波内的采样点数。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术利用正弦波形正常采样时峰值平方电压或电流保持稳定的特性，产生电磁干扰时峰值平方电压或电流瞬时快速增大，而实际发生故障时峰值平方电压或电流持续增大。该保护启动方法通过对峰值平方电压或电流进行连续多点的判定，能规避发电厂和变电站系统运行方式改变、开关分合闸、雷电浪涌等原因对电压电流回路产生的电磁干扰，同时在故障突变时刻起四分之一周波内快速启动。本专利技术将突变量启动快速以及相量启动准确的优点相结合，能够有效区分外部电磁环境产生的干扰与实际发生的故障，提高电力系统继电保护的速动性与可靠性，具有良好的工程应用价值。附图说明图1为本专利技术实施例中的一种保护快速启动方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进行说明。实施例1：本专利技术提供一种防电磁干扰的保护快速启动方法，具体判断方法的流程图如1所示，包括如下步骤：(1)对被保护系统的三相电压按照固定的采样频率进行采样，获取各个采样时刻三相电压的瞬时值；(2)将当前采样时刻三相电压的瞬时值及四分之一周波前采样时刻三相电压的瞬时值求平方和，计算得到当前采样时刻三相电压的峰值平方电压；(3)根据计算得到的峰值平方电压进行电压保护启动的判别，若电压保护为过压，则判定峰值平方电压大于启动设定阈值，若电压保护为欠压，则判定峰值平方电压小于启动设定阈值，当前采样时刻起连续设定数量的峰值平方电压满足上述判定条件时，输出电压保护启动标志。步骤(2)中,记当前采样时刻为t0，四分之一周波前的时刻为t0-T/4，设三相电压在t0时刻的瞬时采样值分别为ua(t0)，ub(t0)，uc(t0)，在t0-T/4时刻的瞬时采样值为ua(t0-T/4),ub(t0-T/4),uc(t0-T/4)，其中T为采样电压的周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，包括如下步骤：/n对被保护系统的三相电压或电流按照固定的采样频率进行采样，获取各个采样时刻三相电压或电流的瞬时值；/n将当前采样时刻三相电压或电流的瞬时值及四分之一周波前采样时刻三相电压或电流的瞬时值求平方和，计算得到当前采样时刻三相电压或电流的峰值平方电压或电流；/n根据计算得到的峰值平方电压或电流进行保护启动的判别，若电压保护或电流保护为过压或过流，则判定峰值平方电压或电流大于启动设定阈值，若电压保护或电流保护为欠压或欠流，则判定峰值平方电压或电流小于启动设定阈值，当前采样时刻起连续设定数量的峰值平方电压或电流满足上述判定条件时，相应的电压保护或电流保护启动开放。/n

【技术特征摘要】
1.一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，包括如下步骤：
对被保护系统的三相电压或电流按照固定的采样频率进行采样，获取各个采样时刻三相电压或电流的瞬时值；
将当前采样时刻三相电压或电流的瞬时值及四分之一周波前采样时刻三相电压或电流的瞬时值求平方和，计算得到当前采样时刻三相电压或电流的峰值平方电压或电流；
根据计算得到的峰值平方电压或电流进行保护启动的判别，若电压保护或电流保护为过压或过流，则判定峰值平方电压或电流大于启动设定阈值，若电压保护或电流保护为欠压或欠流，则判定峰值平方电压或电流小于启动设定阈值，当前采样时刻起连续设定数量的峰值平方电压或电流满足上述判定条件时，相应的电压保护或电流保护启动开放。


2.根据权利要求1所述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，所述当前采样时刻三相电压或电流的瞬时值分别为xa(t0)，xb(t0)，xc(t0)，t0为当前采样时刻，所述四分之一周波前采样时刻三相电压或电流的瞬时值分别为xa(t0-T/4)，xb(t0-T/4)，xc(t0-T/4)，T为采样电压或电流的周期，t0-T/4为四分之一周波前采样时刻。


3.根据权利要求2所述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，所述当前采样时刻三相电压或电流的峰值平方电压或电流分别为：
xa(t0)_tss＝xa(t0)2+xa(t0-T/4)2；
xb(t0)_tss＝xb(t0)2+xb(t0-T/4)2；
xc(t0)_tss＝xc(t0)2+xc(t0-T/4)2。


4.根据权利要求1所述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，过压或欠压保护的启动设定阈值为：Uset_tss＝2*Krel2*Uset2，Uset为电压保护的动作定值，Krel为系数，过压时Krel取值范围为0.97～0.99，欠压时Krel取值范围为1.01～1.03。


5.根据权利要求1所述的一种防电磁干扰的保护快速启动方法，其特征在于，过流或欠流保护的启动设定阈值为：Ise...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青松，康丰，李玉平，张玮，王闰羿，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32