一种涉网保护定值的整定及校核方法技术

一种涉网保护定值的整定及校核方法，为解决大型电网事故的技术问题，所述的涉网保护包括发电机超速保护控制，关键是：所述的发电机转速设定为1.02～1.03倍的额定转速，为3060～3090转/分钟，针对额定功率低于300MW的发电机组对应的频率设定为50.7～51.5Hz，针对额定功率大于等于300MW的发电机组对应的频率设定为48.5～50.5Hz。通过对发电机转速、发电机转子和定子的电流、定子的电压数值的监测与设定，发电机失磁、发电机失步、发电机过激磁情况的判断与动作响应，以及针对不同类型发电机涉网保护及励磁调节器进行配置，全方位保障涉网的电力安全，避免因局部故障无法保护而导致更大电网出现重大事故。电网出现重大事故。电网出现重大事故。

【技术实现步骤摘要】
一种涉网保护定值的整定及校核方法


[0001]本专利技术属于电网安全保护
，涉及到一种涉网保护定值的整定及校核方法，特别是一种对发电机进行参数调校进而全方面保障电网安全的整定及校核方法。

技术介绍

[0002]国内多起大型电网事故的发生给电力行业带来了深刻的教训，机网协调，即网源协调，得到学术界和电力生产企业的一致重视。所谓机网协调，是指并网发电厂应当与电网在一次和二次设备在运行和管理中实现充分的协调配合，从而确保电力系统的安全稳定运行作为实现机网协调在继电保护方面的主要内容，发电机涉网保护成为研究热点。目前，涉网保护一般是指发电机组继电保护中，动作行为和参数设置与电网运行方式相关、或需要与电网中安全自动装置相协调的部分，一般包括发电机组的失步保护、失磁保护、汽轮机超速保护控制、过激磁保护、频率异常保护、定子低电压保护、定子过电压保护、重要辅机保护以及过励限制及保护等。
[0003]现有涉网保护研究，主要包括以下三个方面：一是以提高具体保护的可靠性为目标，开展涉网保护相关原理和特性的研究。根据失磁类型的不同特点，从无功、时间以及电压三个方面构造失磁保护新判据，并从机网协调的角度，设计了新的失磁保护方案；利用发电机同步电势构建失磁保护方案，从而提高失磁保护的速动性和选择性；针对不同类型低励限制器的特点，从静态和动态两方面，提出了设置低励限制的基本原则；提出了针对三阻抗元件失步保护原理的改进方案，提高了失步保护的可靠性以及失步预测的能力。二是研究涉网保护之间、涉网保护与发电机以及电网自动控制措施的配合，如失步保护与失磁保护之间的防误动、失磁保护与低励限制之间的配合等，是现有涉网保护研究的重点所在；针对失步保护与失磁保护之间由于阻抗特性区域重叠带来的误动问题，通过修正失磁保护阻抗圆以及利用方向闭锁判据等方式，防止失步振荡时失磁保护误动；提出了超速保护与高频切机措施的优化配置原则及相应的配置方案等。三是从涉网保护的校核验证方法上开展研究。该类研究主要从工程应用的角度，寻求快速实现涉网保护校核的途径。提出了大型电网下校核涉网保护与相关限制措施的方法；基于全过程动态仿真，提出校核发电机涉网保护与限制措施的相应方法。
[0004]现代电力系统的发展，涉网保护的研究面临更高的要求。在电网侧，特高压交直流输电、FACTS输电等新技术的应用以及大型风电场等新能源电场的大规模接入，对发电侧大型发电机的有着更高的支撑调节要求，不仅仅作为重要的有功电源支撑点，发电机进相运行参与电网的电压调节成为重要的手段，但目前在发电及深度进相或重载运行状态下发生低励或失磁故障时，机端测量阻抗较难进入削减后的静稳边界，可能造成失磁保护动作过慢甚至拒动的情况，将对发电机自身安全以及电网侧的稳定运行构成较大威胁，使发电机面临更为苛刻的运行条件。在发电侧，一是主力机组容量不断增大，结构愈发复杂，承受非正常运行的能力较低，二是在特殊方式运行状态下，无法掌握实时状态下机端测量阻抗的运行轨迹，导致失磁及失步保护动作过慢甚至拒动的情况，存在安全隐患。因此，现有涉网
保护的研究范畴以及技术内涵存在一定的局限性，必须根据电网发展特点，从整个发电侧层面论述涉网保护的概念和技术内涵，并研究相应的涉网保护构建方案。
[0005]此外，在涉网保护定值整定及校核软件平台研发方面，目前国内已有一些电厂故障分析软件系统，主要是以厂内设备继电保护整定计算为基础，没有针对涉网定值的数据上报和审核，也缺乏涉网保护和励磁系统定值的配合校验。国外在这一领域已有较成熟的计算机辅助软件系统，但由于国外发达国家的继电保护的管理模式同我国差别较大，国内无法适用。因此有必要开发一套符合实际工作情况的、功能强大、应用灵活、具有相关涉网定值管理、数据校核等功能应用的软件系统，不仅提高电厂保护自动化水平和管理水平，满足电力公司对电厂整定计算方面的管理要求，也符合当前数字化建设的需要。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了克服现有技术的缺陷，设计了一种涉网保护定值的整定及校核方法，通过对发电机转速、发电机转子和定子的电流、定子的电压数值的监测与设定，发电机失磁、发电机失步、发电机过激磁情况的判断与动作响应，全面保护电网安全。
[0007]本专利技术采用的技术方案是，一种涉网保护定值的整定及校核方法，所述的涉网保护包括发电机超速保护控制，关键是：所述的发电机转速设定为1.02～1.03倍的额定转速，为3060～3090转/分钟，针对额定功率低于300MW的发电机组对应的频率设定为50.7～51.5Hz，针对额定功率大于等于300MW的发电机组对应的频率设定为48.5～50.5Hz。
[0008]所述的涉网保护还包括发电机转子和定子的电流过励限制与保护，当工作电流达到0.8～0.9倍的额定励磁电流时进行过励限制，当工作电流达到1.03～1.1倍的额定励磁电流时进行过励保护，同时，在以上两种工作电流区间分别设置定时限过励保护。
[0009]所述的涉网保护还包括发电机失磁保护，采用定子阻抗判据与机端三相同时低电压的复合判据，其中定子阻抗按异步边界阻抗圆整定，带电压闭锁段动作解列延时不大于0.5秒，不带电压闭锁段动作解列延时不大于1.0秒。
[0010]所述的涉网保护还包括发电机失步保护，发电机失步保护判定基于失步振荡中心自有功功率的振荡，当失步振荡中心位于发电机变压器组外时，保护动作于信号，当失步振荡中心在发电机变压器组内部，失步运行时间超过整定值或电流振荡次数超过规定值时，保护动作于解列，发电机变压器组内振荡允许滑极次数不小于2次，发电机变压器组外振荡允许滑极次数不小于5次。
[0011]所述的涉网保护还包括定子过电压保护，定子过电压的整定值根据定子绕组绝缘状况决定，定子过电压大于等于额定电压的1.3倍，动作时限取0.3～0.6s，保护动作于解列。
[0012]所述的涉网保护还包括发电机过激磁保护，增设防止同步电机或与其相连变压器过磁通的V/Hz限制器，当发电机与主变压器之间无断路器而共用一套过激磁保护时，过激磁倍数整定值设定为1.0～1.1；当发电机与主变压器之间有断路器时，过激磁倍数整定值设定为1.3～1.4。
[0013]本专利技术的有益效果是，通过对发电机转速、发电机转子和定子的电流、定子的电压数值的监测与设定，发电机失磁、发电机失步、发电机过激磁情况的判断与动作响应，以及针对不同类型发电机涉网保护及励磁调节器进行配置，全方位保障涉网的电力安全，避免
因局部故障无法保护而导致更大电网出现重大事故。
附图说明
[0014]图1是转子绕组反时限过电流保护跳闸特性。
[0015]图2是定子过电压保护的逻辑框图。
[0016]图3是反时限过激磁保护动作整定曲线。
[0017]图4是发电厂及变电站辅机变频器低电压穿越区。
[0018]图5是发电厂及变电站辅机变频器高电压穿越区。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施例来对专利技术进行进一步阐述。
[0020]一种涉网保护定值的整定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涉网保护定值的整定及校核方法，所述的涉网保护包括发电机超速保护控制，其特征在于：所述的发电机转速设定为1.02～1.03倍的额定转速，为3060～3090转/分钟，针对额定功率低于300MW的发电机组对应的频率设定为50.7～51.5Hz，针对额定功率大于等于300MW的发电机组对应的频率设定为48.5～50.5Hz。2.根据权利要求1所述的一种涉网保护定值的整定及校核方法，其特征在于：所述的涉网保护还包括发电机转子和定子的电流过励限制与保护，当工作电流达到0.8～0.9倍的额定励磁电流时进行过励限制，当工作电流达到1.03～1.1倍的额定励磁电流时进行过励保护，同时，在以上两种工作电流区间分别设置定时限过励保护。3.根据权利要求1所述的一种涉网保护定值的整定及校核方法，其特征在于：所述的涉网保护还包括发电机失磁保护，采用定子阻抗判据与机端三相同时低电压的复合判据，其中定子阻抗按异步边界阻抗圆整定，带电压闭锁段动作解列延时不大于0.5秒，不带电压闭锁段动作解列延时不大于1.0秒。4.根据权利要求1所述的一种涉网保护定...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炳华，郭冰云，
申请(专利权)人：福建华电电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：