【技术实现步骤摘要】
一种抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法及装置
[0001]本专利技术属于电力系统主设备继电保护
，特别涉及一种抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法及装置。
技术介绍
[0002]抽水蓄能电站水泵启动过程主要分为两种方式，分别是静止变频启动和背靠背启动。静止变频启动是指电动机在起励后，由静止变频器(SFC)在电动机定子上加一个频率由低到高的电流，拖动机组转动；背靠背启动是将一台发电机组与一台水泵机组的定子进行电气连接，其相序连接关系分别为A
‑
C、B
‑
B、C
‑
A。通过发电机组发电，拖动水泵机组转动。在水泵启动过程中拖动机组(或SFC)与被拖动的水泵机组连接起来形成回路。
[0003]抽水蓄能电站水泵机组保护装置往往只接入本机组的电气量，常规差动保护范围不包含启动过程中与被拖动机组相连的厂内公用拖动母线回路。若此段回路发生相间短路故障，属于机组差动保护的区外故障，不能满足差动保护动作判据，只能由抽水蓄能电站水泵机组保护装置的后备保护进行配合动作，而作为后备保护的低频过流保护动作时间定值整定较长，一般整定0.5s
‑
3s范围，实际故障时可能因动作时间过长而导致机组的严重损伤。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的，在于提供一种抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法及装置，能够有效判断位于定子绕组外部的厂内启动母线回路上的短路故障，并加速保护动作，及时切除故障，降低机组损伤风险。
[0005]为了达成上述目的，本...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法，其特征在于：监测发电电动机的机端侧三相电流和中性点侧三相电流，判断是否满足差动保护条件；监测发电电动机的机端三相电压及负序电压，并根据相间电压幅值和负序电压幅值，判断是否满足复合电压条件；监测发电电动机的机端三相电压和机端侧三相电流，计算故障分量负序功率，并判断故障分量负序功率方向是否指向机组；若不满足差动保护条件、满足复合电压条件且故障分量负序功率方向指向机组时，判别发电电动机区外发生短路故障；若满足差动保护条件、不满足复合电压条件或故障分量负序功率方向不指向机组时，判别发电电动机区外未发生短路故障；当发电电动机区外发生短路故障且发电电动机中性点侧三相电流的最大值超过定值Iset同时持续延时Tset1后，执行对应的保护动作；当发电电动机区外未发生短路故障且发电电动机中性点侧三相电流的最大值超过定值Iset同时持续延时Tset2后，执行对应的保护动作。2.如权利要求1所述的抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法，其特征在于：监测发电电动机的机端侧三相电流和中性点侧三相电流，判断是否满足差动保护条件，包括：监测发电电动机的机端侧三相电流和中性点侧三相电流，由机端侧三相电流和中性点侧三相电流计算得到差动电流和制动电流，并根据差动电流和制动电流的大小，利用比率制动差动特性，判断是否满足差动保护条件。3.如权利要求1所述的抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法，其特征在于：监测发电电动机的机端三相电压及负序电压，并根据相间电压幅值和负序电压幅值，判断是否满足复合电压条件，包括：监测发电电动机的机端三相电压，计算得到发电电动机的相间电压幅值U
ab
,U
bc
,U
ca
，同时监测发电电动机的负序电压，计算得到负序电压幅值U2，并将max(U
ab
,U
bc
,U
ca
)与U
ppset
进行比较，将U2与U
2set
进行比较，若满足max(U
ab
,U
bc
,U
ca
)＜U
ppset
且U2＞U
2set
，则判断为满足复合电压条件；其中，U
ppset
＝k
·
U
n
，U
n
为相间电压的额定值，k为系数；U
2set
为负序电压门槛值。4.如权利要求3所述的抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法，其特征在于：系数k的取值为90％～95％。5.如权利要求3所述的抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法，其特征在于：监测发电电动机的机端三相电压，计算得到发电电动机的相间电压幅值，包括：监测发电电动机的机端三相电压，计算得到三相电压相量值，进而计算得到发电电动机的相间电压幅值；计算三相电压相量值的方法是，根据电气量频率的变化而调整采样频率，使得在任意当前频率下，每个电气量周波内均具有固定的采样点数，然后采用固定数据窗傅氏算法，计算出三相电压的实部和虚部，从而得到电压相量值；或者，计算三相电压相量值的方法是，采用固定采样频率对三相电压进行离散采样，得到采样值序列；根据当前电气量频率，动态调整傅氏算法的数据窗，以使得实际频率为额定频率的一半，然后采用傅氏算法，测量计算出三相电压的实部和虚部，从而得到电压相量值。
6.如权利要求1所述的抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法，其特征在于：监测发电电动机的机端三相电压和机端侧三相电流，计算故障分量负序功率，并判断故障分量负序功率方向是否指向机组，包括：监测发电电动机的机端三相电压和机端侧三相电流，并由机端三相电压计算出发电电动机负序电压故障分量有效值ΔU2，由机端侧三相电流计算出负序电流故障分量有效值ΔI2，进而计算出故障分量负序功率ΔP2，当ΔU2，ΔI2，ΔP2均大于相应的门槛值时，判断为故障分量负序功率方向指向机组。7.如权利要求1所述的抽水蓄能机组启动过程过流保护的方法，其特征在于：所述定值Iset按躲过启动过程最大正常运行电流设定；Tset1<Tset2。8.一种抽水蓄能机组启动过程过流保护的装置，其特征在于：包括，第一判断模块，用于监测发电电动机的机端侧三相电流和中性点侧三相电流，判断是否满足差动保护条件，并将判断结果发送至短路故障判别模块；第二判断模块，用于监测发电电动机的机端三相电压及负序电压，并根据相间电压幅值和负序电压幅值，判断是否满足复合电压条件...
【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，叶宏，王光，张鑫，疏佳铭，陈龙翔，季遥遥，孙晓霞，李小鹏，周文越，
申请(专利权)人：国网新源控股有限公司国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院国家电网有限公司国网四川省电力公司电力科学研究院南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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