专利名称：基于功角的自适应静稳电流判别方法
技术领域：
本发明涉及振荡闭锁的开放的方法，应用于高压、超高压距离保护中距离保护振 荡闭锁后安全可靠识别故障再次开放保护的判别。
背景技术：
当电力系统发生振荡时，保护安装处的电流电压会随着系统功角的摆动而发生周 期性的变化，这种变化类似于系统发生三相故障，保护安装处越靠近振荡中心，这种相似越 难以区分，目前为防止电力系统振荡可能导致的距离保护误动作，高压、超高压线路距离保 护中设计了振荡闭锁逻辑逻辑，当系统仅发生振荡而没有故障时，闭锁距离保护，而系统发 生故障时，又需要将振荡闭锁开放，让距离保护可靠动作。目前振荡闭锁的基本原则是非振荡情况下系统故障，振荡闭锁逻辑短时开放 160ms,允许距离保护出口。同时结合故障情况下的电气特征，采用对称开放元件和不对称 开放元件来开放距离保护，基本的振荡闭锁具体逻辑如下
1.起动开放元件
起动元件开放瞬间，若按躲过静态最大负荷整定的正序过流元件不动作或动作时间尚 不到10ms，则将振荡闭锁开放160ms。该元件在正常运行突然发生故障时立即开放160ms，当系统先振荡时，正序过流元 件先于起动元件动作，振荡闭锁被闭锁不开放，另外当区外故障或操作后160 ms再有故障 时也被闭锁。2.不对称故障开放元件
在系统先发生振荡或装置开放160ms后，即使系统在振荡中又发生区内不对称故障 时，振荡闭锁回路还可由不对称故障开放元件开放，该元件采用正负零序电流关系形成，动 作判据为
|4|+|4丨> 吨丨
3.对称故障开放元件
在系统先发生振荡或装置开放160ms后，若系统在振荡中又发生区内三相故障，则上 述二项开放措施均不能开放振荡闭锁，设置了专门的对称故障开放元件，即测量振荡中心 电压
力正序电压，Φ是正序电压和电流之间的夹角。满足以下二部分动作判据开放保护
(1)- 0.03 <U0S < 0.08 延时 150ms 开放；
(2)- 0.1 <Um < 0.25 延时 500ms 开放。以上的方法为传统的振荡闭锁开放逻辑，三个开放元件相辅相成，当起动开放元 件动作后进入振荡闭锁，需要后面两个条件来开放振荡闭锁，达到系统振荡后再故障距离 保护能够开放再动作的目的。但起动开放元件中需要用户整定定值“振荡闭锁过流”，该定值按躲过静态最大负荷整定，但实际应用中，系统情况差异很大，即使对于特定系统，系统 工况也可能会有较大变化，这就给“振闭过流定值”的整定带来困难，而该定值直接会影响 距离保护进入振荡闭锁的时刻，进而影响距离保护再次开放的时间，也就是说整定过大可 能导致振荡闭锁逻辑失效，系统振荡时误动作，整定过小可能导致误进振荡闭锁，导致真正 发生故障时振荡闭锁开放比较晚，距离保护灵敏度降低，动作变慢，造成系统振荡时，故障 切除慢，故障对系统稳定破坏性增大。
发明内容
发明目的
本发明的目的是提供一种基于功角的自适应静稳电流判别方法，通过正序电压余弦 分量的比较器，可更加直观地反映系统两侧实际的功角变化，做到更有效地开放振荡闭锁 逻辑。本发明首次将利用故障前正序电压余弦分量，依据本发明提供的方法判别结果， 自适应振荡闭锁快速开放。本方法本质上是自适应静稳电流的判别，故而不需要“振荡闭锁 过流”定值设置，从而能够避免定值整定带来的弊端，迅速识别振荡和故障，确保快速切除 故障，更有利于系统健康稳定运行。技术方案
本发明所提供的判别方法如下
1)根据采集的电流电压计算正序电压电流向量；
2)构建正序电压余弦分量比较器； 比较器公式为
权利要求
1.基于功角的自适应静稳电流判别方法，其特征在于，包括以下步骤1)根据采集的电流电压计算正序电压电流向量；2)构建正序电压余弦分量比较器； 比较器公式为-0.675 pii < U1[o] cos^1
<0.7S3pu(ι)其中，ΓΛ
为启动前记忆的正序电压；识剩为记忆的正序电压和电流之间的夹角； Pw为系统电势；若不满足上面公式，则认为装置启动前静态稳定已经破坏，此时进入振荡闭锁，闭锁相 关元件；3)若满足式(1)所示方程，直接将保护开放一定时间，开放时间以起振时两侧功角首次 摆开180度所需时间作为基准，通过下式判断当 rj_ cos^[o] >O-783P"-时^kf = 460χ( 1
cos^
Ipu)- 260(2)当巧丨。]cosi%] < -0.675pu 时t双=| -307χ(t/φ] cos^J0J/ρω)-1071(3)其中，^f为启动后开放时间。
2.根据权利要求1所述的基于功角的自适应静稳电流判别方法，其特征在于，步骤3) 中所述的开放时间以IOOms作为最短开放时间，200ms为最长开放时间。
3.根据权利要求1或者2所述的基于功角的自适应静稳电流判别方法，其特征在于， 由于系统电势往往不可实测，而系统额定电压Un = (0. 95^1.05) Pw ,因此在实际实现 中，令=Un。
全文摘要
基于功角的自适应静稳电流判别方法。本发明首次将利用故障前正序电压余弦分量，依据本发明提供的方法判别结果，自适应振荡闭锁快速开放。本方法本质上是自适应静稳电流的判别，故而不需要“振荡闭锁过流”定值设置，从而能够避免定值整定带来的弊端，迅速识别振荡和故障，确保快速切除故障，更有利于系统健康稳定运行。
文档编号G01R25/00GK102103158SQ201010588720
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者伍小刚, 吴通华, 窦乘国, 蒋雷海, 谢华, 郑玉平 申请人:国网电力科学研究院