一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法及保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法及保护装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，基于失灵保护规则启动故障线路上的电流互感器，以实现所述电流互感器对所述故障线路中三相电流的采集；步骤2，采用级联的三个差分滤波算法分别实现对所述三相电流的差分运算，以获得每一级的差分滤波结果，并在此后针对所述每一级差分滤波结果依次进行半波积分运算或全周傅里叶变换运算，以获取运算后的第一电流有效值

【技术实现步骤摘要】
一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法及保护装置


[0001]本专利技术涉及失灵保护技术，更具体的，涉及一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法
、
系统
、
保护装置及计算机可读存储介质
。

技术介绍

[0002]当电力系统发生故障，继电保护装置检测到故障后动作，导致断路器断开，从而切除故障
。
然而，当保护动作导致断路器断开后，线路上的电流互感器
(Current Transformer
，
CT)
会在二次绕组侧形成电流回路，并对
CT
电感中的能量进行释放，并由此产生了拖尾电流
。
[0003]
技术介绍
文献1：电流互感器拖尾电流对断路器失灵保护的影响，高鹏，高明，
《
广东电力
》
，第
25
卷第7期，
2012
年7月
。
上述
技术介绍
文献中提及，拖尾电流可能会影响到后续失灵保护的正确动作，导致例如故障线路中其他相断路器继续断开而扩大故障范围等的严重问题
。
适当的设置保护动作定值和延长整定时间能够有效的消除拖尾电流所导致的失灵保护误动作
。
[0004]断路器失灵保护是电力系统中广泛应用的一种后备保护
。
断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器，使停电范围限制在最小，从而保证整个电网的稳定运行，避免造成发电机
、
变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故
。
断路器失灵保护作为电网和主设备重要的近后备保护，是继电保护中很重要的保护，直接影响到电力系统的稳定运行
。
[0005]根据断路器失灵保护的原理可知，失灵保护延时整定定值应考虑断路器动作时间
、
电流元件保护返回时间
、
时间配合裕度之和来合理的设置
。
目前来说，断路器失灵保护动作时间定值一般整定为
200
‑
250ms
，用于躲过可能存在的断路器跳开时间过长
、
故障切除时
CT
拖尾电流造成电流元件返回过慢等问题
。
但随之而来，失灵保护的延迟也带来了新问题
。
例如，隔离故障时间无法动态调节，当断路器失灵时隔离时间就可能会过长，若达到了
370ms
～
405ms
则会导致有电力电子设备接入的线路发生连续换相失败事故
。
[0006]
技术介绍
文献2：基于
Fr
é
chet
距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法，李振兴等，
《
电网技术
》
，
2020
年
10
期
。

技术介绍
2中公开了一种新的拖尾电流识别方法，从而为避免失灵保护误动提供依据
。
但是，这种方法中所采用的计算方式并为得到广泛应用，在保护设备实现的过程中仍然可能存在技术转化成本高
、
效率低等问题
。
[0007]此外，识别与消减拖尾电流影响的数据处理技术作为防止失灵保护误动的重要手段之一，已经被广泛研究，但现在主要的数据处理技术还是沿用滤波算法加半波积分或者全周傅氏算法的方式，其中作为滤除直流分量的差分滤波算法目前仍是主要方法，该方法在滤除初始值不大
、
衰减时间长的直流分量时效果明显，但针对初始值大的衰减直流分量效果较差
。
[0008]针对上述问题，亟需一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法
、
系统
、
保护装置及计
算机可读存储介质
。

技术实现思路

[0009]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法
、
系统
、
保护装置及计算机可读存储介质，方法通过级联的差分滤波算法来有效滤除故障线路上
CT
采集的三相电流中的拖尾电流分量，确保了失灵保护动作的准确
。
[0010]本专利技术采用如下的技术方案
。
[0011]本专利技术第一方面，涉及一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法，方法包括以下步骤：步骤1，基于失灵保护规则启动故障线路上的电流互感器，以实现电流互感器对故障线路中三相电流的采集；步骤2，采用级联的三个差分滤波算法分别实现对三相电流的差分运算，以获得每一级的差分滤波结果，并在此后针对每一级差分滤波结果依次进行半波积分运算或全周傅里叶变换运算，以获取运算后的第一电流有效值
、
第二电流有效值和第三电流有效值；步骤3，采用失灵动作门槛对于电流有效值结果进行判断，只有在第一电流有效值
、
第二电流有效值和第三电流有效值均越过失灵动作门槛时，失灵保护动作
。
[0012]优选的，步骤3中还包括：设置失灵启动门槛为
I
set
＝
1.25
Δ
I
T
+
Δ
I
set
；其中，
Δ
I
T
为浮动门槛，
Δ
I
set
为固定门槛；并且，三相相电流
、
三相相间电流中二者之一作为输入电流时，任一个输入电流的半波积分满足失灵启动门槛时，失灵保护启动
。
[0013]优选的，浮动门槛
Δ
I
T
为上一个采样周期内的电流变化量，固定门槛
Δ
I
set
根据所述电流互感器的二次侧电流值确定
。
[0014]优选的，失灵保护动作还对故障线路的零负序是否启动
、
过流元件是否启动进行判定；并在零负序启动并且过流元件启动时，失灵保护动作
。
[0015]优选的，对零负序是否启动进行判定还包括：对故障线路中三相电流进行计算，以分别获得故障时刻的零序电流
、
负序电流；若零序电流
、
负序电流之一分别越过零序电流启动门槛
、
负序电流启动门槛，则判定故障线路中发生了零负序启动
。
[0016]优选的，对过流元件是否启动进行判定还包括：根据故障线路中三相电流计算相间电流傅氏值，相间电流傅氏值为相间电流进行傅里叶变换后的电流有效值；若相间电流傅氏值越过所述相电流启动门槛值，则判定故障线路中存在过流元件启动
。
[0017]优选的，级联的三个差分滤波算法中还包括：在后一个差分滤波算法中，将前一个差分滤波算法的差分滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，基于失灵保护规则启动故障线路上的电流互感器，以实现所述电流互感器对所述故障线路中三相电流的采集；步骤2，采用级联的三个差分滤波算法分别实现对所述三相电流的差分运算，以获得每一级的差分滤波结果，并在此后针对所述每一级差分滤波结果依次进行半波积分运算或全周傅里叶变换运算，以获取运算后的第一电流有效值
、
第二电流有效值和第三电流有效值；步骤3，采用失灵动作门槛对于电流有效值结果进行判断，只有在第一电流有效值
、
第二电流有效值和第三电流有效值均越过所述失灵动作门槛时，失灵保护动作
。2.
根据权利要求1中所述的一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法，其特征在于：所述步骤3中还包括：设置失灵启动门槛为
I
set
＝
1.25
Δ
I
T
+
Δ
I
set
；其中，
Δ
I
T
为浮动门槛，
Δ
I
set
为固定门槛；并且，三相相电流
、
三相相间电流中二者之一作为输入电流时，任一个所述输入电流的半波积分满足失灵启动门槛时，失灵保护启动
。3.
根据权利要求2中所述的一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法，其特征在于：所述浮动门槛
Δ
I
T
为上一个采样周期内的电流变化量，为上一个采样周期内的电流变化量，为当前采样时刻电流向量，所述固定门槛
Δ
I
set
根据所述电流互感器的二次侧电流值确定
。4.
根据权利要求1中所述的一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法，其特征在于：所述失灵保护动作还对所述故障线路的零负序是否启动
、
过流元件是否启动进行判定；并在所述零负序启动并且过流元件启动时，失灵保护动作
。5.
根据权利要求4中所述的一种滤除拖尾电流的失灵保护动作方法，其特征在于：对零负序是否启动进行判定还包括：对所述故障线路中三相电流进行计算，以分别获得故障时刻的零序电流
、
负序电流；若零序电流
、
负序电流之一分别越过所述零序电流启...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴通华，余洪，戴魏，梁臣，郑玉平，孙良凯，伍晨可，何翊玮，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：