通过估计不平衡电流变化检测CT断线的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过估计不平衡电流变化检测ＣＴ断线的方法，包括：根据ＣＴ在负荷电流范围内的最大角差和比差特性曲线，得到ＣＴ在负荷电流范围内任意电流下的角差和比差值；计算支路参考时刻和当前时刻的支路ＣＴ二次电流误差相量及其变化量；累加各支路ＣＴ二次电流误差相量变化量，估算所有支路总的不平衡电流变化量；每隔一定时间建立一个参考时刻，比较现在时刻和参考时刻之间的ＣＴ不平衡电流变化量的估计值和实测的二次差电流变化值，检测ＣＴ是否断线。本发明专利技术不受系统运行方式变化的影响，系统潮流发生较大变化时，不误判；即使线路投运前发生ＣＴ断线，投运后负荷缓慢变化时，能灵敏检出ＣＴ断线。具有较高的灵敏度和较低的误判率，对电网运行方式有很强的自适应能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统检测保护方法，具体讲是涉及一种通过估计不平 衡电流变化来检测CT断线的方法，属于电力系统自动化控制
技术背景为了保证电力系统安全运行，必须配备必要的自动保护装置，如差动保护 装置等。CT断线是差动保护误动的重大隐患，高灵敏度、低检出时间和低误判率是CT断线检测方法的最重要指标。既往所用的CT断线检测方法是1、 01断线的三相不对称检测方法:其判据为3/。>111肌|>(/,+/3+4)， /。—,A]，式中3/e为零序电流，&为制动系数，A、 /B、 /c分别为CT的A、 B、 C相二次 电流，/(^为启动门槛。此种反映零序电流的CT断线的三相不对称检测方法更 合理、更安全而且灵敏度更高，但须躲开电力系统中的接地故障和非全相运行。2、 CT断线的电流不平衡检测方法基于电流不平衡的CT断线检测方法具 有不受电力系统不对称的影响、适应对称或不对称断线的优点。常用电流不平 衡的CT断线检测方法有两类， 一是固定门槛的电流不平衡检测方法，其动作判 据为差电流〉固定电流不平衡门槛，其灵敏度较低；二是浮动门槛的电流不平 衡检测方法，动作判据为差电流〉固定电流不平衡门槛+浮动电流不平衡门槛， 该检测方法灵敏度较高，但在投运前已发生CT断线情况下，可能检测不出断线， 当系统因运行方式的变化，不平衡电流突然改变时，容易误判断线。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能提高CT断线检测的灵敏度、降低CT断线的误判率、提高可靠性、对系统运行方式有较强适应能力的通过估计不平衡电流变化检测CT断线的方法。CT 二次不平衡电流来源于各支路CT传变误差的差异。正常运行方式变化造成不平衡电流的变化是有限的，而发生CT断线后，不平衡电流变化将超出正常运行方式变化的可能范围。比较不平衡电流变化的估计值和实测值，判断CT是否断线，本方法适用于多支路CT的情况。为解决上述问题，本专利技术是通过以下的技术方案来实现的 一种通过估计不平衡电流变化检测CT断线的方法，其特征在于包括以下步骤(1) 、根据冷轧硅钢片磁化特性曲线和保护级CT 二次额定电流下的比差 和角差限值，取得CT在负荷电流范围内的最大角差和比差特性曲线，线性内插 得到CT在负荷电流范围内任意电流下的角差和比差值；(2) 、取参考时刻和当前时刻中二次电流幅值较大者的角差值3及各自时 刻二次电流对应的比差值e,计算支路参考时刻和当前时刻的支路CT 二次电流 误差相量/e和二'，计入支路负荷潮流相位变化；计算CT二次电流误差相量变化 量A;(3)、根据判别式A/rf > maxAg^A/y A。J累加各支路cr二次电流误差相量变化量Zl/e，估算所有支路总的不平衡电流变化量，式中A为可靠系数，Z(/必为启动门槛，l为第w条支路的CT变比归算系数，zl/e—m为第m条支路的二次电流误差相量变化量的幅值估计值，A为参考时刻的实测差电流，人/为当前时刻的实测差电流；(4)、每隔一定时间建立一个参考时刻，比较现在时刻和参考时刻之间的CT不平衡电流变化量的估计值和实测的二次差电流变化值，检测CT是否断线。前述的通过估计不平衡电流变化检测CT断线的方法，其特征在于所述的支 路CT 二次电流误差相量变化量的计算公式为 A/,V《":2—2"cos(" + ");式中/e为参考时刻的CT二次电流误差相量，/e' 为当前时刻的CT 二次电流误差相量，0为参考时刻CT 二次电流误差相量/6和 CT 一次电流/;皿角，6>'为当前时刻CT 二次电流误差相量//和CT 一次电流 //的夹角，"为一次电流变化的相位角。前述的通过估计不平衡电流变化检测CT断线的方法，其特征在于在步骤 (4)中参考时刻的各支路电流相量保存在一个缓冲区内，缓冲区循环使用，超 过一天，旧参考时刻的数据被新数据覆盖。本专利技术的有益效果是本专利技术基于电力系统正常运行时CT 二次不平衡电流 变化有限，当发生CT断线后不平衡电流变化很大的特征，比较不平衡电流变化 量的估计值和实测二次差电流变化值，检测CT是否断线。本专利技术不受系统运行 方式变化的影响，系统潮流发生较大变化时，不误判。即使线路投运前发生CT 断线，投运后负荷缓慢变化时，能灵敏检出CT断线。本专利技术具有较高的灵敏度， 同时具有较低的误判率，对电网运行方式有很强的自适应能力。 附图说明图1为CT二次电流误差相量图；图2为CT 二次电流误差相量/e近似计算相量图。具体实施方式在CT负荷电流范围内，CT的比差和角差单调性和极性不随一次电流而改 变，比差为负且单调增，角差为正且单调减。根据冷轧硅钢片磁化特性曲线和 保护级CT二次额定电流下的比差和角差限值，取得CT在负荷电流范围内最大的比差和角差特性曲线，线性内插可得负荷电流范围内任意电流下的比差和角差值。CT二次电流误差向量主要由角差、比差、 一次电流相位的变化量三方面 的因素决定。CT二次电流误差相量/e如图1所示，图1为CT二次电流误差相 量图，图中力为参考时刻CT一次电流，/e为参考时刻CT二次电流误差相量，0 为参考时刻CT 二次电流误差相量4和CT 一次电流/;皿角，//为当前时刻CT 一次电流，人'为当前时刻CT 二次电流误差相量，0'为参考时刻CT 二次电流误差相量//和01—次电流//游夹角，/2为参考时刻CT二次电流，/2'为当前时刻CT二次电流，^为一次电流变化的相位角。参考时刻是二次电流误差相量变化 量J/e计算的时间基准点，当前时刻是经过一段时间后的时间点。 单个支路CT 二次电流误差相量变化量的估计公式的推导如下-因为角差小，可近似认为/;和/2平行，其中/;为CT一次电流，/2为CT二 次电流，边长BC除以/;近似于相差的弧度&与电流误差相量AB、幅值差AC 构成直角三角形，如图2所示，图中/;为参考时刻CT一次电流，/2为参考时刻 CT 二次电流，/6为CT 二次电流误差相量，0为参考时刻CT 二次电流误差相量/e和CT 一次电流// y^夹角。由图可得参考时刻的二次电流误差相量/e幅值_上式中，￡为参考时刻的CT比差，(5为参考时刻和当前时刻中一次电流幅 值较大者的CT角差，取此CT角差得出的二次电流误差相量变化量z^是保守 和偏大的估计。忽略角差变化的影响，可得当前时刻的二次电流误差相量(幅值-<formula>formula see original document page 8</formula>上式中，e为当前时刻的CT比差。考虑一次电流变化的相位角々的影响，可得二次电流误差相量变化量的幅 值估计值为<formula>formula see original document page 8</formula> 根据单个支路CT 二次电流误差相量变化量，累加幅值估计总的不平衡电流变化量是最保守的估计。可得如下判别式: 广 w 、<formula>formula see original document page 8</formula>上式中，A:为可靠系数，可取为2; zl/必为启动门槛，防止电流误差变化量 的估计值过小时误本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过估计不平衡电流变化检测ＣＴ断线的方法，其特征在于包括以下步骤：（１）、根据冷轧硅钢片磁化特性曲线和保护级ＣＴ二次额定电流下的比差和角差限值，取得ＣＴ在负荷电流范围内的最大角差和比差特性曲线，线性内插得到ＣＴ在负荷电流范围内任意电 流下的角差和比差值；（２）、取参考时刻和当前时刻中二次电流幅值较大者的角差值δ及各自时刻二次电流对应的比差值ε，计算支路参考时刻和当前时刻的支路ＣＴ二次电流误差相量Ｉ↓［ｅ］和Ｉ↓［ｅ］′；计入支路负荷潮流相位变化，计算ＣＴ二次电流 误差相量变化量△Ｉ↓［ｅ］；（３）、根据判别式＊＊＊累加各支路ＣＴ二次电流误差相量变化量△Ｉ↓［ｅ］，估算所有支路总的不平衡电流变化量，式中ｋ为可靠系数，△Ｉ↓［ｄ０］为启动门槛，Ｒ↓［ｍ］为第ｍ条支路的ＣＴ变比归算系数；△Ｉ↓［ｅ ＿ｍ］为第ｍ条支路的二次电流误差相量变化量的幅值估计值，Ｉ↓［ｄ］为参考时刻的实测差电流，Ｉ↓［ｄ］′为当前时刻的实测差电流；（４）、每隔一定时间建立一个参考时刻，比较现在时刻和参考时刻之间的ＣＴ不平衡电流变化量的估计值和实测的二次 差电流变化值，检测ＣＴ是否断线。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴崇昊，俞拙非，李蔚，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]