供配电线路自适应电流速断保护的实现方法技术

供配电线路自适应电流速断保护实现的方法，它属于供配电线路相间短路故障的保护方法，它克服传统电流速断保护电流整定值一旦确定就固定不变，不能适应电力系统拓扑结构、运行方式与故障类型变化等缺陷。其步骤是：数字式继电保护装置上电准备；赋初值给Ｋ↓［ｋ］↑［Ｉ］、Ｚ与ｌ；测得Ｉ↓［ｋ］、Ｕ↓［ｋ］、Ｉ↓［２］和Ｉ↓［１］的值；判断Ｉ↓［２］的值是否大于Ｋ倍（０＜Ｋ＜１）Ｉ↓［１］的值；若是，则Ｋ↓［ｄ］＝＊／２；若否，则Ｋ↓［ｄ］＝１；计算Ｚ↓［ｓ］、Ｅ、Ｋ↓［ｊ］与Ｋ↓［ｂ］的值；在线计算Ｉ↓［ｓｅｔ．Ｉ］的值；判断是否满足Ｉ↓［ｋ］≥Ｉ↓［ｓｅｔ．Ｉ］；若是，则电流速断保护器件动作，否则重新计算Ｋ↓［ｄ］、Ｚ↓［ｓ］、Ｅ、Ｋ↓［ｊ］与Ｋ↓［ｂ］的值并确定Ｉ↓［ｓｅｔ．Ｉ］的值。本方法通过在线计算并修正电流速断保护的整定值，达到适应电力系统拓扑结构、运行方式和故障类型变化的目的，扩大了电流速断保护的保护范围，具有较大推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统供配电线路各种相间短路故障的保护方法，具体涉及电力系统供配电线路电流速断保护的实现方法。
技术介绍
由于电流保护原理简单、所需元件少，因此，电流速断保护作为各种相间短路故障的主要保护，在我国35kV及以下电压等级供配电线路中获得了广泛应用。传统电流速断保护电流整定值按电力系统最大运行方式通过离线计算得到，且按电力系统最小运行方式校验其保护灵敏度，并在运行中保持不变。这种方法存在的缺点是电流整定值一旦确定就固定不变，不能适应电力系统拓扑结构、运行方式(设备或线路的投入/切除、发电机的出力变化等)与故障类型的变化，在其发生变化时，保护的选择性、灵敏性会大为降低，甚至会失去保护范围。
技术实现思路
为了克服传统电流速断保护不能适应电力系统拓扑结构、运行方式与故障类型变化及其选择性和灵敏性较低、保护范围较小的缺陷，本专利技术提供了一种，它能自动适应电力系统拓扑结构、运行方式与故障类型的变化，为供配电线路各种相间短路故障提供有效保护。本专利技术方法的步骤如下数字式继电保护装置上电 101；赋初值给自适应电流速断保护可靠系数KkI、供配电线路单位长度阻抗Z与供配电线路长度l 102；测得供配电线路相电流Ik、相电压Uk、负序电流I2和正序电流I1的值 103；判断负序电流I2的值是否大于K倍正序电流I1的值，其中0＜K＜1 104；104步骤结果如果为是，则故障类型系数Kd=3/2,105;]]>104步骤结果如果为否，则故障类型系数Kd＝1 106；经105步骤或106步骤对Kd赋值后都执行107步骤，即由公式Zs＝Umg/Img计算系统实际阻抗Zs的值，其中Umg为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电压值，Img为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电流值，由公式E＝Uk+IkZs计算系统等效电源相电势E的值，由集控中心、变电站控制中心获得集控中心整定系数Kj与变电站整定系数Kb的值 107；由公式Iset.I=(1+Kj)(1+Kb)KklKdEZs+Zl]]>在线计算电流速断保护整定值Iset.I的值108；判断是否满足Ik≥Iset.I109；109步骤结果如果为否，则返回步骤103的起始端；109步骤结果如果为是，则数字式继电保护装置的电流速断保护动作 110。本专利技术的自适应电流速断保护实现的方法的特点在于通过在集控中心、变电站控制中心获得Kj、Kb的值和在数字式继电保护装置处自动在线计算并修正电流速断保护的整定值，达到了适应电力系统拓扑结构、运行方式和故障类型变化的目的，从而使电流速断保护在电力系统各种运行方式下和电力系统拓扑结构变化时均具有最佳保护效果，在不同故障情况下均具有同样大的保护范围，大大提高了电流速断保护的选择性和灵敏性。附图说明图1是本专利技术方法的流程示意图，图2是具体实施方式二的流程示意图。具体实施例方式具体实施方式一下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式的步骤如下数字式继电保护装置上电 101；赋初值给自适应电流速断保护可靠系数KkI、供配电线路单位长度阻抗Z与供配电线路长度l 102；测得供配电线路相电流Ik、相电压Uk、负序电流I2和正序电流I1的值 103；判断负序电流I2的值是否大于K倍正序电流I1的值，其中0＜K＜1 104；104步骤结果如果为是，则故障类型系数Kd=3/2,105;]]>104步骤结果如果为否，则故障类型系数Kd＝1 106；经105步骤或106步骤对Kd赋值后都执行107步骤，即由公式Zs＝Umg/Img计算系统实际阻抗Zs的值，其中Umg为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电压值，Img为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电流值，由公式E＝Uk+IkZs计算系统等效电源相电势E的值，由集控中心、变电站控制中心获得集控中心整定系数Kj与变电站整定系数Kb的值 107；由公式Iset.I=(1+Kj)(1+Kb)KkIKdEZs+Zl]]>在线计算电流速断保护整定值Iset.I的值108；判断是否满足Ik≥Iset.I109；109步骤结果如果为否，则返回步骤103的起始端；109步骤结果如果为是，则数字式继电保护装置的电流速断保护动作 110。在本专利技术中 (一)数字式继电保护装置即为供配电线路自适应电流速断保护装置，目前电力系统中应用的基于单片机或数字信号处理器(DSP)且具有现场总线通信接口的数字式继电保护装置均可作为供配电线路自适应电流速断保护装置，例如许继电气股份有限公司推出的基于80C196且具有RS485、Lonworks总线通信接口的WXH-110微机线路保护装置和阿城继电器股份有限公司推出的基于TMS320LF2407且具有CAN总线通信接口的DSL-31数字线路保护测控装置。(二)因三相短路时负序电流为零，两相短路时正序、负序电流相等，若引入系数K＜1，则当I2＞KI1满足时，判为两相短路，Kd=3/2;]]>若I2＞KI1不满足且三相电压均较低时，则判为三相短路，Kd＝1。(三)系统电源侧实际阻抗Zs代表系统的运行方式，它可根据故障分量理论由公式Zs＝Umg/Img在线求得。(四)系统等效电源相电势E可按常规方法预先设定(可设定为额定相电压的105％)，也可在已知系统电源侧实际阻抗Zs的情况下由式E＝Uk+IkZs精确在线计算。本专利技术中采用式E＝Uk+IkZs在线计算系统电源侧实际阻抗Zs。(五)由电流速断保护电流整定公式Iset.I=(1+Kj)(1+Kb)KkIKdEZs+Zl]]>在线计算电流速断保护整定值Iset.I的值。电流速断保护电流整定公式Iset.I=(1+Kj)(1+Kb)KkIKdEZs+Zl]]>通过在集控中心确定集控中心整定系数Kj的值、在变电站控制中心确定变电站整定系数Kb的值和在数字式继电护装置处确定系统电源侧实际阻抗Zs考虑了系统运行方式和拓扑结构变化的影响，通过在数字式继电保护装置处确定故障类型系数Kd的值考虑了故障类型变化的影响。具体实施方式二本实施方式是对107步骤中集控中心整定系数kj和变电站整定系数kb数值的确定方法，下面结合图2具体说明本实施方式。本实施方式的步骤如下查询电力系统状态监控信息 701；判断是否有变化 702；702步骤结果如果为是，则判断电力系统拓扑结构是否有变化发生 703；702步骤结果如果为否，则Kj＝0，Kb＝0 704；703步骤结果如果为是，则根据拓扑结构变化在线计算数字式继电保护装置对应的Kj与Kb的值 705；703步骤结果如果为否，则根据运行方式变化在线计算数字式继电保护装置对应的Kj与Kb的值706；经704步骤、705步骤、706步骤计算得到的集控中心整定系数Kj与变电站整定系数Kb的值发送给数字式继电保护装置 707。在本实施方式中(一)Kj=Iset.I.j′-Iset.I.jIset.I.J,]]>其中Iset.I.j为电力系统拓扑结构或运行方式变化前在集控中心按常规整定方法求得的自适应电流速断保护电流整定值；Iset.I.j′为电力系统拓扑结构变化后在集控中心按常规整定方法求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供配电线路自适应电流速断保护的实现方法，其特征在于它通过以下步骤完成：数字式继电保护装置上电（１０１）；赋初值给自适应电流速断保护可靠系数Ｋ↓［ｋ］↑［Ｉ］、供配电线路单位长度阻抗Ｚ与供配电线路长度ｌ（１０２）；测得供配电线路相电流Ｉ↓［ｋ］、相电压Ｕ↓［ｋ］、负序电流Ｉ↓［２］和正序电流Ｉ↓［１］的值（１０３）；判断负序电流Ｉ↓［２］的值是否大于Ｋ倍正序电流Ｉ↓［１］的值，其中０＜Ｋ＜１（１０４）；（１０４）步骤结果如果为是，则故障类型系数Ｋ↓［ｄ］＝＊／２（１０５）；（１０４）步骤结果如果为否，则故障类型系数Ｋ↓［ｄ］＝１（１０６）；经（１０５）步骤或（１０６）步骤对Ｋ↓［ｄ］赋值后都执行（１０７）步骤，即由公式Ｚ↓［ｓ］＝Ｕ↓［ｍｇ］／Ｉ↓［ｍｇ］计算系统实际阻抗Ｚ↓［ｓ］的值，其中Ｕ↓［ｍｇ］为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电压值，Ｉ↓［ｍｇ］为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电流值，由公式Ｅ＝Ｕ↓［ｋ］＋Ｉ↓［ｋ］Ｚ↓［ｓ］计算系统等效电源相电势Ｅ的值，由集控中心、变电站控制中心获得集控中心整定系数Ｋ↓［ｊ］与变电站整定系数Ｋ↓［ｂ］的值（１０７）；由公式Ｉ↓［ｓｅｔ．Ｉ］＝（１＋Ｋ↓［ｊ］）（１＋Ｋ↓［ｂ］）Ｋ↓［ｋ］↑［Ｉ］Ｋ↓［ｄ］Ｅ／Ｚ↓［ｓ］＋Ｚｌ在线计算电流速断保护整定值Ｉ↓［ｓｅｔ．Ｉ］的值（１０８）；判断是否满足Ｉ↓［ｋ］≥Ｉ↓［ｓｅｔ．Ｉ］（１０９）；（１０９）步骤结果如果为否，则返回步骤（１０３）的起始端；（１０９）步骤结果如果为是，则数字式继电保护装置的电流速断保护动作（１１０）。...

【技术特征摘要】
1.一种供配电线路自适应电流速断保护的实现方法，其特征在于它通过以下步骤完成数字式继电保护装置上电(101)；赋初值给自适应电流速断保护可靠系数KkI、供配电线路单位长度阻抗Z与供配电线路长度l(102)；测得供配电线路相电流Ik、相电压Uk、负序电流I2和正序电流I1的值(103)；判断负序电流I2的值是否大于K倍正序电流I1的值，其中0＜K＜1(104)；(104)步骤结果如果为是，则故障类型系数Kd＝/2(105)；(104)步骤结果如果为否，则故障类型系数Kd＝1(106)；经(105)步骤或(106)步骤对Kd赋值后都执行(107)步骤，即由公式Zs＝Umg/Img计算系统实际阻抗Zs的值，其中Umg为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电压值，Img为故障时被保护供配电线路保护装置安装处故障分量电流值，由公式E＝Uk+IkZs计算系统等效电源相电势E的值，由集控中心、变电站控制中心获得集控中心整定系数Kj与变电站整定系数Kb的值(107)；由公式Iset.I=(1+Kj)(1+Kb)KkIKdEZs+...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东中，李中伟，佟为明，赵志衡，李凤阁，
申请(专利权)人：黑龙江大学，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[]