【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种保护器配合校验，特别是涉及一种直流系统保护器级差配合校验技术。
技术介绍
1、直流系统是变电站的重要组成部分，是继电保护、测控自动化设备、控制系统和信号系统的电源，只有直流系统的稳定、可靠和安全供应，才能保证继电保护装置正确动作，遥控、遥信和遥测正确执行，才能确保变电站安全稳定运行。
2、直流系统从整流模块或蓄电池开始，经过各级保护器到负载设备，整个回路保护器串联数量达三到四级，多级串联给保护器选择性配合带来极大困难。近年来，变电站内发生多起因保护器级差配合不当导致越级跳闸事故。为减少保护器级差配合错误事件发生，必须加强变电站投运前的直流系统保护器级差配合校验，提前发现配合不当问题。
3、目前常规的直流保护器特性校验仪器或方法，只能测量单个保护器的动作特性，通过多次输入不同大小的短路电流，根据保护器的动作情况和时间，判断该保护器是否满足设计要求。这些方法无法直接判断保护器上下级之间的配合关系是否正确，需要根据各自特性额外进行人工判断，导致保护器级差校验工作效率低下。如中国专利文献cn102284764b公开的“基于录波方式的电力直流系统保护电器级差配合测试方法”，通过现场短路故障测试来判断各直流保护器的好坏，但是该方案只能在特定电流范围内，且只能测试一定范围内的短路电流响应特征，无法快速校验保护器上下级配合情况和实际验证。
技术实现思路
1、鉴于现有技术只能测试一定范围内的短路电流响应特性，难以覆盖宽范围的短路电流响应特性，而直流系统实际运
2、本专利技术旨在提供一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，以构建变电站内直流系统保护器拓扑结构，通过模拟各种短路故障情况下校验整个直流系统保护器级差配合关系，包括以下步骤：步骤一：构建变电站内直流系统保护器拓扑结构，连接级差配合校验仪器，测试直流系统内各个被测保护器的安秒特性；步骤二：根据直流系统结构，建立级差配合仿真模型，利用拟合算法计算保护器安秒特性函数，进行级差配合仿真检验；步骤三：将级差配合校验仪器连接到实际直流系统，对多个保护器的级差配合进行实际验证。
3、本方案采用安秒特性函数，解决了电流宽范围的问题，可覆盖宽范围的短路电流响应特性，可适用于任何电流下的保护器的匹配检验，通过拟合算法可获得实际安秒特性函数，解出任意故障电流下的配合关系。本专利技术既能解决快速判断保护器上下级差配合情况，又能解决配合关系的实际验证，保证直流系统稳定、可靠和安全供应，确保变电站安全稳定运行。安秒特性是指动作电流与动作时间的特征关系。保护器安秒特性是衡量保护器性能的主要指标。
4、本方案中进一步地，在步骤一中，将被测保护器和级差配合校验仪器连接，依次合上逆变器电源开关、被测保护器、启动电源开关，然后设置逆变器的输出电流值，按下测试按钮；进行测试时，电流/时间采集器记录被测保护器跳开时的电流值和动作时间；调节逆变器的不同输出电流值，进行多次测试，并记录每次测试时被测保护器动作电流值和时间。
5、本方案中进一步地，在步骤二中，通过模拟输入故障电流，基于各个保护器安秒特性函数，计算各个保护器的动作时间，并拟合各个保护器整定的动作延时，采用跳闸时序比较器比较多个保护器拟合后的动作时间长短，进行判断直流系统级差配合是否正确：当在设备发生故障时，计算出各个保护器动作时间并排序，当保护器依次顺序分布时，则判定为保护器级差配合正确，否则为错误。
6、再进一步地，进行对保护器动作电流值和动作时间的捕捉采集，利用拟合算法求出保护器安秒特性函数。函数拟合为：
7、
8、式中：a、b、c、d、e、g、h均为拟合参数；t为动作时间；t0和t1分别为安秒特性曲线直线特性部分的下限和上限；t2和t3分别为安秒特性曲线指数特性部分的下限和上限；e为自然常数。
9、再进一步地，根据直流系统结构，建立级差配合仿真模型，利用安秒特性函数求解出任意故障电流下的配合关系。
10、本方案中进一步地，在步骤三中，依次合上多个保护器、启动电源开关，然后按下测试按钮启动测试进行验证：当有保护器跳开动作而其他保护器不动，则判断为级差配合正确，否则判断为级差配合错误；同时采用电流/时间采集器查看其他保护器动作电流和时间大小，并复核和证明。
11、再进一步地，进行实际验证时，利用实际运行蓄电池组作为动作电源，校验保护器的动作特性同时，测试上级保护器是否存在失配。
12、本专利技术还提供方案：一种级差配合检验仪器，应用于变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其包括主要由四个功能模块构成的检验系统：可调直流逆变输出模块：由逆变器将标准交流电转换为直流，并且可以调节输出值，为测试保护器的安秒特性提供电源；启动控制模块：由测试按钮、启动继电器组成，控制测试主回路的通断；测试主回路：由启动接点、电流表、电流/时间采集器组成，测试保护器的动作电流和动作时间；分析计算校核模块：拟合计算保护器的安秒特性函数，对级差配合进行模拟仿真计算校核，与测试主回路中的电流/时间采集器进行数据交换。
13、本方案中进一步地，采用时间继电器来控制测试主回路的定时通断，当超过延时时间仍未动作跳开，则自动断开测试主回路，提升试验安全性。
14、本方案通过由可调直流逆变输出模块、启动控制模块、测试主回路和分析计算校核模块为主要部件构成的级差配合检验设备，通过应用于变电站直流系统保护器级差配合校验方法，从而获得安秒特性函数，解决了电流宽范围的短路电流响应特性表征问题，以适用于任何电流下的保护器的匹配检验，使得通过拟合算法可获得实际安秒特性函数，解出任意故障电流下的配合关系，从而使本专利技术既能解决快速判断保护器上下级差配合情况，又能解决配合关系的实际验证，保证直流系统稳定、可靠和安全供应，确保变电站安全稳定运行。
15、相对现有技术，本专利技术的有益效果在于：
16、本专利技术通过由可调直流逆变输出模块、启动控制模块、测试主回路和分析计算校核模块为主要部件构成的级差配合检验设备，通过应用于变电站直流系统保护器级差配合校验方法，从而获得安秒特性函数，解决了电流宽范围的短路电流响应特性表征问题，以适用于任何电流下的保护器的匹配检验。
17、本专利技术通过构建变电站内直流系统保护器拓扑结构，获得直流系统内各个被测保护器的安秒特性，建立级差配合仿真模型，利用拟合算法计算安秒特性函数，进行级差配合仿真检验，并连接到实际直流系统，对多个保护器的级差配合进行实际验证，解决可覆盖宽范围的短路电流响应特性问题，可适用于任何本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，在步骤一中，将被测保护器和级差配合校验仪器连接，依次合上逆变器电源开关、被测保护器、启动电源开关，然后设置逆变器的输出电流值，按下测试按钮；
3.根据权利要求2所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，在步骤二中，通过模拟输入故障电流，基于各个保护器安秒特性函数，计算各个保护器的动作时间，并拟合各个保护器整定的动作延时，采用跳闸时序比较器比较多个保护器拟合后的动作时间长短，进行判断直流系统级差配合是否正确：当在设备发生故障时，计算出各个保护器动作时间并排序，当保护器依次顺序分布时，则判定为保护器级差配合正确，否则为错误。
4.根据权利要求3所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，进行对保护器动作电流值和动作时间的捕捉采集，利用拟合算法求出保护器安秒特性函数，函数拟合为：
5.根据权利要求4所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于
6.根据权利要求3所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，在步骤三中，依次合上多个保护器、启动电源开关，然后按下测试按钮启动测试进行验证：当有保护器跳开动作而其他保护器不动，则判断为级差配合正确，否则判断为级差配合错误；同时采用电流/时间采集器查看其他保护器动作电流和时间大小，并复核和证明。
7.根据权利要求6所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，进行实际验证时，利用实际运行蓄电池组作为动作电源，校验保护器的动作特性同时，测试上级保护器是否存在失配。
8.一种级差配合检验仪器，应用于权利要求1至7任一所述的变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，包括主要由四个功能模块构成的检验系统：
9.根据权利要求8所述的一种级差配合检验仪器，其特征在于，采用时间继电器来控制测试主回路的定时通断，当超过延时时间仍未动作跳开，则自动断开测试主回路。
...【技术特征摘要】
1.一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，在步骤一中，将被测保护器和级差配合校验仪器连接，依次合上逆变器电源开关、被测保护器、启动电源开关，然后设置逆变器的输出电流值，按下测试按钮；
3.根据权利要求2所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，在步骤二中，通过模拟输入故障电流，基于各个保护器安秒特性函数，计算各个保护器的动作时间，并拟合各个保护器整定的动作延时，采用跳闸时序比较器比较多个保护器拟合后的动作时间长短，进行判断直流系统级差配合是否正确：当在设备发生故障时，计算出各个保护器动作时间并排序，当保护器依次顺序分布时，则判定为保护器级差配合正确，否则为错误。
4.根据权利要求3所述的一种变电站直流系统保护器级差配合校验方法，其特征在于，进行对保护器动作电流值和动作时间的捕捉采集，利用拟合算法求出保护器安秒特性函数，函数拟合为：
5.根据权利要求4所述的一种变电站直流系统保护...
【专利技术属性】
技术研发人员：李超，葛青青，林伟，蔡杰，叶宣甫，陈宗智，陈搏威，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司丽水供电公司，
类型：发明
国别省市：
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