专利名称：防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法
技术领域：
本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说是涉及一种防止电力系统
失步解列装置在对称性故障中误动的方法。
背景技术：
电力系统在遭遇扰动时，同调机群间可能会异步运行，如果不能及时采取有效措 施，事故有可能会往扩大化的方向发展，甚至出现大面积停电的恶劣后果。当同调机群间出 现异步运行时，主要依靠失步解列装置动作来控制事故。 如果电力系统在遭遇扰动时，同调机群间没有异步运行，但是失步解列装置误判 成异步运行从而做出一些控制措施，这是用户所不期望发生的。现在国内的失步解列装置 一般是采用单端电气量来判别的，当系统发生对称性故障的扰动但同调机群间并没有异步 运行时，尤其是500kV及以上电压等级输电线路，由于其一次衰减时间常数比较长，对地电 容较大导致输电线路上的潜供电流相对较大等特点，采用单端电气量的失步解列装置有可 能会误判成异步运行从而采取一些用户所不期望的控制措施。尤其是现在为了节约耕地， 提高输电容量，已开始大量采用同杆双回线路。当其中某一回线路遭遇对称性扰动或者在 线路区外发生对称性故障的扰动时，同步机群间没有异步运行，如果失步解列装置误判成 异步运行并采取一些用户所不期望的控制措施，将会导致扰动事故的扩大化，扩大停电范 围，造成经济损失，降低电力系统的稳定裕度等等。 本发明能使失步解列装置在电力系统发生对称性故障时可靠闭锁失步解列功能 防止其误动作，同时当电力系统在遭遇扰动且同调机群间发生异步运行时又能可靠解除闭 锁开放失步解列功能判断不会拒动。
发明内容
本发明能使失步解列装置在电力系统发生对称性故障时可靠闭锁失步解列功能 防止其误动作，同时当电力系统在遭遇扰动且同调机群间发生异步运行时又能可靠解除闭 锁开放失步解列功能判断不会拒动。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下，包括如下实现失步解列装置闭锁 的步骤 1、原始正弦输入信号即电压、电流模拟量信号先经过低通滤波模块进行低通滤 波，以消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰。 2、实时测算三相电流ia、 ib、 ic中的滤掉非周期分量后的三相电流基波电流有效 值，并记为IA、IB、IC。 3、对当前时刻测算得到的三相电流基波有效值IA、 IB、 IC与预设的定值Tsn时刻 之前的三相电流基波有效值IA(-Tsn)、 IB(-Tsn)、 IC(-Tsn)分别求和得到IAs咖、IBs咖、 ICs咖。Tsn/2时刻前的三相电流基波有效值记为IA(-Tsn/2) 、 IB(-Tsn/2) 、 IC(-Tsn/2)。
4、当装置进行失步解列判别时记录下起始时刻Tstart，此时时间计数器TibsA、 TibsB、 TibsC清零，当装置判断出 一 个振荡周期已经结束的时刻记录 为Tend。记A if ixed为预设的固定门槛定值。在[Tstart， Tend]时刻内，每 一 次 IAs咖+AIfixed《2XIA(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsA就开始累加计时；每 一次IBsum+A Ifixed《2XIB(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsB就开始累加计 时；每一次ICs咖+AIfixed《2XIC(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsC就开始累 力口计时。定义kTibsA = TibsA/(Tend-Tstart) ;kTibsB = TibsB/(Tend-Tstart) ;kTibsC =TibsC/(Tend-Tstart)。当kTibsA、 kTibsB、 kTibsC任一满足大于等于一个预设的定值 kTibsSET时，则闭锁装置的失步解列功能。 在失步解列装置闭锁后开放失步解列功能的步骤可以如下步骤中的任意一种或 者是各个步骤的结合 1、检测电压变化率，若电压增大的变化率大于等于一个人为预设的定值则认为故 障已经切除，开放装置的失步解列功能。 2、检测三相电压值是否都已经大于等于一个预设的定值，若都大于等于则认为故 障已经切除，开放装置的失步解列功能。 3、当失步解列功能被闭锁后计时器即开始计时，若计时器大于等于后备保护动作 时间，则认为故障已经切除，开放装置的失步解列功能。 本发明的有益效果如下对单纯的静稳被破坏而引起的失步振荡不会拒动。能可 靠避免失步解列装置在电力系统发生对称性故障时误动的现象，故障切除后能快速开放失 步解列功能判断，对故障切除后电力系统同调机群间再发生异步运行时不会拒动。
图l是实施例
图2是实施例
图3是实施例
具体实施例方式
本发明解决其技术问题所采用的技术方案具体实施方式
如下
实施例一 实现失步解列装置闭锁的步骤如下 1、原始正弦输入信号即电压、电流模拟量信号先经过低通滤波模块进行低通滤 波，以消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰。 2、计算三相电压ua、 ub、 uc的基波有效值并记为UA、 UB、 UC。将当前时刻的基波 电压有效值与预设的定值Tdu时刻前的基波有效值做减法得到三相电压的变化率并记为 dUA、 dUB、 dUC。 3、当0-dUA、0-dUB、0-dUC任意一个满足大于等于预设的定值dUSET1时，则闭锁装 置的失步解列功能。 开放失步解列装置功能的步骤如下 4、当dUA、dUB、dUC任意一个满足大于等于预设的定值dUSET2时，则开放装置的失 步解列功能。
一流程图； 二流程图； 三流程图。
5、当UA、UB、UC三相都满足大于等于预设的定值URISE时，则开放装置的失步解列 功能。 6、当失步解列功能被闭锁后计时器即开始计时，若计时器大于等于后备保护动作 时间Thb，则开放装置的失步解列功能。
实施例二 实现失步解列装置闭锁的步骤如下 1、原始正弦输入信号即电压、电流模拟量信号先经过低通滤波模块进行低通滤
波，以消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰。 2、计算三相电流ia、 ib、 ic中的非周期分量的有效值记为IeA、 IeB、 IeC。 3、计算三相电流ia、ib、ic中的滤掉非周期分量后的基波电流有效值记为IA、IB、IC。 4、计算三相电流中的非周期分量有效值与基波分量有效值之比，记为kleA = IeA/IA、kleB = IeB/IB、kleC = IeC/IC。 5、当kleA、kleB、kleC任意一个满足大于等于预设的定值kleSETl并经延时Ti el 确认后，则闭锁装置的失步解列功能。 6、当kleA、kleB、kleC任意两个满足大于等于预设的定值kleSET2并经延时Tie2 确认后，则闭锁装置的失步解列功能。 7、当kleA、kleB、kleC三个均满足大于等于预设的定值kleSET3并经延时Tie3确
认后，则闭锁装置的失步解列功能。 开放失步解列装置功能的步骤如下 8、当dUA、dUB、dUC任意一个满足大于等于预设的定值dUSET2时，则开放装置的失 步解列功能。 9、当UA、UB、UC三相都满足大于等于预设的定值URISE时，则开放装置的失步解列 功能。 10、当失步解列功能被闭锁后计时器即开始计时，若计时器大于等于后备保护动 作时间Thb，则开放装置的失步解列功能。
实施例三 实现失步解列装置闭锁的步骤如下 1、原始正弦输入信号即电压、电流模拟量信号先经过低通滤波模块进行低通滤 波，以消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰。 2、计算三相电流ia、ib、ic中的滤掉非周期分量后的基波电流有效值记为IA、IB、 IC。 3、对当前时刻计算得到的三相电流基波有效值IA、 IB、 IC与预设的定值Tsn时刻 之前的三相电流基波有效值IA(-Tsn) 、IB(-Tsn) 、IC(-Tsn)求和得到IAs咖、IBs咖、ICs咖。 Tsn/2时刻前的三相电流基波有效值记为IA(-Tsn/2) 、 IB(-Tsn/2) 、 IC(-Tsn/2)。
4、当装置进行失步解列判别时记录下起始时刻Tstart，此时时间计数 器TibsA、 TibsB、 TibsC清零，当装置判断出 一 个振荡周期已经结束的时刻记录 为Tend。记A if ixed为预设的固定门槛定值。在[Tstart， Tend]时刻内，每 一 次 IAs咖+AIfixed《2XIA(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsA就开始累加计时；每一次IBsum+AIfixed《2XIB(_Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsB就开始累加计
时；每一次ICsum+AIfixed《2XIC(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsC就开始累
力口计时。定义kTibsA = TibsA/ (Tend-Tstart) ;kTibsB = TibsB/ (Tend-Tstart) ;kTibsC =
TibsC/(Tend-Tstart)。当kTibsA、kTibsB、kTibsC任一满足大于等于预设的定值kTibsSET
时，则闭锁装置的失步解列功能。 开放失步解列装置功能的步骤如下 5、当dUA、dUB、dUC任意一个满足大于等于预设的定值dUSET2时，则开放装置的失 步解列功能。 6、当UA、UB、UC三相都满足大于等于预设的定值URISE时，则开放装置的失步解列 功能。 7、当失步解列功能被闭锁后计时器即开始计时，若计时器大于等于后备保护动作 时间Thb，则开放装置的失步解列功能。
权利要求
防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法，包括实现失步解列装置闭锁的步骤和开放失步解列装置功能的步骤，其特征在于，所述实现失步解列装置闭锁的步骤包括1)原始正弦输入信号即电压、电流模拟量信号先经过低通滤波模块进行低通滤波，以消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰；2)实时测算三相电流ia、ib、ic中的滤掉非周期分量后的三相电流基波电流有效值，并记为IA、IB、IC；3)对当前时刻测算得到的三相电流基波有效值IA、IB、IC与预设的定值Tsn时刻之前的三相电流基波有效值IA(-Tsn)、IB(-Tsn)、IC(-Tsn)分别求和得到IAsum、IBsum、ICsum，Tsn/2时刻前的三相电流基波有效值记为IA(-Tsn/2)、IB(-Tsn/2)、IC(-Tsn/2)；4)当装置进行失步解列判别时记录下起始时刻Tstart，此时时间计数器TibsA、TibsB、TibsC清零，当装置判断出一个振荡周期已经结束的时刻记录为Tend；记Δifixed为预设的固定门槛定值；在[Tstart，Tend]时刻内，每一次IAsum+ΔIfixed≤2×IA(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsA就开始累加计时，每一次IBsum+ΔIfixed≤2×IB(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsB就开始累加计时，每一次ICsum+ΔIfixed≤2×IC(-Tsn/2)关系式不成立则时间计数器TibsC就开始累加计时；定义kTibsA＝TibsA/(Tend-Tstart)；kTibsB＝TibsB/(Tend-Tstart)；kTibsC＝TibsC/(Tend-Tstart)，当kTibsA、kTibsB、kTibsC任一满足大于等于一个预设的定值kTibsSET时，则闭锁装置的失步解列功能。
2. 根据权利要求1所述的防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法，其 特征在于，所述开放失步解列装置功能的步骤是检测电压变化率，若电压增大的变化率大于等于一个人为预设的定值则认为故障已经 切除，开放装置的失步解列功能。
3. 根据权利要求1所述的防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法，其 特征在于，所述开放失步解列装置功能的步骤是检测三相电压值是否都已经大于等于一个预设的定值，若都大于等于则认为故障已经 切除，开放装置的失步解列功能。
4. 根据权利要求1所述的防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法，其特征在于，所述开放失步解列装置功能的步骤是当失步解列功能被闭锁后计时器即开始计时，若计时器大于等于后备保护动作时间， 则认为故障已经切除，开放装置的失步解列功能。
5. 根据权利要求2或3或4所述的防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法，其特征在于，实现失步解列装置闭锁的步骤包括1) 原始正弦输入信号即电压、电流模拟量信号先经过低通滤波模块进行低通滤波，以 消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰；2) 计算三相电压ua、 ub、 uc的基波有效值并记为UA、 UB、 UC，将当前时刻的基波电压 有效值与预设的定值Tdu时刻前的基波有效值做减法得到三相电压的变化率并记为dUA、 dUB、 dUC ;3) 当0-dUA、0-dUB、0-dUC任意一个满足大于等于预设的定值dUSET1时，则闭锁装置的失步解列功能。
6.根据权利要求2或3或4所述的防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法，其特征在于，实现失步解列装置闭锁的步骤包括1) 原始正弦输入信号即电压、电流模拟量信号先经过低通滤波模块进行低通滤波，以消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰；2) 计算三相电流ia、 ib、 ic中的非周期分量的有效值记为IeA、 IeB、 IeC ;3) 计算三相电流ia、ib、ic中的滤掉非周期分量后的基波电流有效值记为IA、IB、IC ;4) 计算三相电流中的非周期分量有效值与基波分量有效值之比，记为kleA二 IeA/IA、kleB = IeB/IB、kleC = IeC/IC ;5) 当kleA、 kleB、 kleC任意一个满足大于等于预设的定值kleSETl并经延时Tiel确认后，则闭锁装置的失步解列功能；6) 当kleA、 kleB、 kleC任意两个满足大于等于预设的定值kleSET2并经延时Tie2确认后，则闭锁装置的失步解列功能；7) 当kleA、 kleB、 kleC三个均满足大于等于预设的定值kleSET3并经延时Tie3确认后，则闭锁装置的失步解列功能。
全文摘要
本发明公开了防止电力系统失步解列装置在对称性故障中误动的方法，包括如下实现失步解列装置闭锁的步骤、开放失步解列功能的步骤。通过实时测量电气量来判断失步解列装置的闭锁和开放。本发明对单纯的静稳被破坏而引起的失步振荡不会拒动。能可靠避免失步解列装置在电力系统发生对称性故障时误动的现象，故障切除后能快速开放失步解列功能判断，对故障切除后电力系统同调机群间再发生异步运行时不会拒动。
文档编号H02J3/38GK101741099SQ20101001839
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者任建锋, 徐海波, 方勇杰, 李雪明, 罗剑波, 陈汹 申请人:国网电力科学研究院;南京南瑞集团公司