一种防止采样通道ad越限差动误动的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及应用于电力系统保护装置的新方法，具体涉及一种防止采样通道AD 越限差动误动的方法，通过固定短数据窗内采样点差流积分制动系数的方法来防止区外大 电流故障时采样通道AD截波导致的差动误动，能够同时适用于各种差动保护。
【背景技术】
[0002] 随着电力系统容量的增大，短路故障电流越来越大，根据IEC60255-27量度继电 器和保护装置标准要求保护能够承受最大1〇〇倍的CT额定电流，远超出了目前保护装置所 能检测的电流范围（20~40倍），导致保护装置AD采样通道范围超限致波形截波削顶，保 护装置不能正确反映故障电流，区外故障时差动容易误动。目前并没有专门针对模拟通道 AD采样截波导致差动误动进行处理的方法和判据。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术问题，本发明提供一种防止采样通道AD越限差动误动的方法， 通过通过固定短数据窗内采样点差流积分制动系数的方法来防止区外大电流故障时采样 通道AD截波导致的差动误动，能够同时适用于各种差动保护。
[0004] 为达到以上目的，本发明采用以下技术方案来实现。
[0005] 本发明采用的技术方案为：
[0006] 一种防止采样通道AD越限差动误动的方法，包括以下步骤：
[0007] (1)、差流启动后第一个周波内基于采样点突变量差流积分和采样点突变量制动 电流积分进行制动系数计算；
[0008] 采样点突变量差流积分。为：
[0009] 采样点突变量制动电流积分乙为：
；
[0010] 制动系数为：K=Id/Ir;
[0011] 其中，Aid(n-k)为前推M个突变量采样点差流数据，AUn-k)为前推M个突变 量采样点制动电流数据；
[0012] 所述差流积分制动系数满足式K〈K%t，判为区外故障引起的AD采样越限，闭锁差 动保护，其中KMt为差流积分制动系数门槛值；
[0013]区外故障时，由于在非AD越限截波区域内，保护能够正确反映各侧电流数据，差 流较小，制动电流大，计算得到的差流积分制动系数较小，可靠闭锁；区内故障时，由于各侧 电流基本同相，不存在制动系数较小区域，能够正确开放。
[0014] (2)、差流启动一周波后，基于固定数据窗进行采样，数据窗宽度不变，使用采样点 差流积分和采样点制动电流积分进行制动系数计算，在每个采样时刻前推固定数据窗进行 计算。
[0015] 当任一时刻计算的差流积分制动系数满足式K〈KSfjt，判为区外故障，闭锁差动保 护；若连续一周波内K值大于门槛值，则重新开放差动保护；
[0016] (3)、前推固定数据窗进行计算，每采样一个点数据窗后移1点进行制动系数计 算，循环滚动计算。
[0017] 通过本发明防止采样通道AD越限差动误动的方法，一旦检测到差流积分制动系 数低于门槛值时，闭锁差动保护，当连续一周波20ms内的差流滚动积分制动系数大于门槛 时重新开放差动保护。保证了差动保护的可靠性，实时性和快速性。
[0018] 较优地，Kset的取值范围为[0? 15,0. 2]。
[0019] 较优地，周波为20ms。
[0020]与现有技术相比，本发明有益效果包括：当检测到采样点差流积分制动系数低于 门槛值时闭锁差动保护，有效的避免了由于采样通道AD越限截波造成的差动保护误动，具 有较广泛的适用性。当连续一周波内的差流滚动积分制动系数大于门槛时，则重新开放差 动保护。采用差流滚动积分制动法后，提高了差动保护动作的可靠性。并且此方法简单实 用，计算量少，非常易于微机保护实现。
【附图说明】
[0021] 图1为区外故障相电流AD截波时波形图；
[0022] 图2为区外故障AD截波时差流波形图；
[0023] 图3为区外故障AD截波时差流积分制动系数。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0025] 一种防止采样通道AD越限差动误动的方法，包括以下步骤：
[0026] (1)、差流启动后第一个周波20ms内基于采样点突变量差流积分和采样点突变量 制动电流积分进行制动系数计算；
[0027] 保护的模拟量输入以恒定的采样频率进行电流采样，每周波内采样点数为N。保护 启动后，每个采样时刻，选取长度固定为M的数据窗进行差流积分制动系数计算。
[0028] 数据窗时间长度根据AD最大采样范围与系统最大短路电流计算得出，以最大采 样为40倍额定电流为例，系统实际最大短路电流为100倍，则区外故障超过40倍额定电流 时差流启动。
[0029] 则差流启动时刻为：
[0030] T=arcsin(40/100)/360*20ms= 1. 3ms〇
[0031] 考虑故障电流存在正负半波，数据窗为2*1. 3ms= 2. 6ms。考虑误差和可靠性，防 止区内故障有汲出电流时拒动，在大电流情况下制动系数门槛设置为〇. 15~0. 2。
[0032] 根据设置的比例制动系数，经过计算保护实际使用时固定的数据窗长度可控制在 5ms左右，能够保证在最恶劣情况下算出的差流积分制动系数小于0. 15。
[0033] 例如对于每周波48点采样，对应M可选取为12点。
[0034] 差动启动后第一周波20ms内，从启动的第1个点开始，在每个采样时刻对当前时 刻前固定数据窗内的突变量采样点差流和突变量采样点制动电流计算差流积分制动系数。
[0035] 采样点突变量差流积分。为：
[0036] 采样点突变量制动电流积分L为：
；
[0037] 制动系数为：K=Id/Ir;
[0038] 其中，Aid(n_k)为前推M个突变量采样点差流数据，Ai>_k)为前推M个突变 量采样点制动电流数据；
[0039] 所述差流积分制动系数满足式K〈Kset，判为区外故障引起的AD采样越限，闭锁差 动保护，其中KSf；t为差流积分制动系数门槛值，设置为0. 15~0. 2 ;
[0040] 区外故障时，由于在非AD越限截波区域内，保护能够正确反映各侧电流数据，差 流较小，制动电流大，计算得到的差流积分制动系数较小，可靠闭锁；区内故障时，由于各侧 电流基本同相，不存在制动系数较小区域，能够正确开放。
[0041] (2)、差流启动一周波20ms后，基于固定数据窗进行采样，数据窗宽度不变，使用 采样点差流积分和采样点制动电流积分进行制动系数计算，在每个采样时刻前推固定数据 窗进行计算；
[0042] 此时，
[0043] 采样点差流积分
[0044] 采样点制动电流积分
[0045] 制动系数：K=Id/Ir;
[0046] id(n_k)为前推M个采样点差流数据，ir(n_k)为前推M个采样点制动电流数据。
[0047] 当任一时刻计算的差流积分制动系数满足式K〈KSfjt，判为区外故障，闭锁差动保 护；若连续一周波内K值大于门槛值，则重新开放差动保护；
[0048] (3)、前推固定数据窗进行计算，每采样一个点数据窗后移1点进行制动系数计 算，循环滚动计算。
[0049] 图1为区外故障相电流AD越限截波时波形图，导致图2中差流产生，经计算差流 积分制动系数（如图3所示），存在明显的积分制动系数较小值，将差动闭锁，有效防止了差 动保护误动，提高了差动保护可靠性。差流滚动循环积分制动法，简单实用，计算时只有简 单的递推代数求和，每个采样时刻只需加当前点，移去数据窗中最前一点，计算量少，非常 易于微机保护实现。
[0050] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种防止采样通道AD越限差动误动的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 、差流启动后第一个周波内基于采样点突变量差流积分和采样点突变 量制动电流积分进行制动系数计算；fcl其中，Λ id(n-k)为前推M个突变量采样点差流数据，Λ i>-k)为前推M个突变量采 样点制动电流数据； 所述差流积分制动系数满足式K〈KMt，判为区外故障引起的AD采样越限，闭锁差动保 护，其中KMt为差流积分制动系数门槛值； (2) 、差流启动一周波后，基于固定数据窗进行采样，数据窗宽度不变，使用采样点差 流积分和采样点制动电流积分进行制动系数计算，在每个采样时刻前推固定数据窗进行计 算； 当任一时刻计算的差流积分制动系数满足式K〈KMt时，判为区外故障，闭锁差动保护； 若连续一周波内K值大于门槛值，则重新开放差动保护； (3) 、前推固定数据窗进行计算，每采样一个点数据窗后移1点进行制动系数计算，循 环滚动计算。2. 根据权利要求1所述的防止采样通道AD越限差动误动的方法，其特征在于， Kset的取值范围为[0. 15,0.2]。3. 根据权利要求1所述的防止采样通道AD越限差动误动的方法，其特征在于， 所述周波为20ms。
【专利摘要】本发明公开了一种防止采样通道AD越限差动误动的方法，通过实时滚动计算差流启动后每个采样时刻之前固定时间内采样点差流的积分制动系数，一旦检测到差流积分制动系数低于门槛值时，闭锁差动保护，当连续一周波内的差流滚动积分制动系数大于门槛时重新开放差动保护，当一旦检测到差流积分制动系数低于门槛值时闭锁保护，有效的避免了由于采样通道AD采样越限截波导致的差动保护误动，此方法尤其适用于智能变电站保护，简单实用，具有较广泛的适用性。当连续一周波内差流滚动积分制动系数大于门槛时，则立即开放保护。采用差流滚动积分制动法后，提高了差动保护的可靠性。
【IPC分类】H02H7/26
【公开号】CN105071356
【申请号】CN201510417132
【发明人】郭晓, 韩行军, 胡兵
【申请人】南京国电南自电网自动化有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月15日