一种母线差动保护在运行及倒闸下自适应方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统领域，更具体地涉及电力系统继电保护母线差动保护在正常运行及倒闸操作工况下自适应判别，能灵敏及可靠动作的方案。
【背景技术】
[0002]母线保护在电力系统继电保护领域有非常重要的地位，母线保护的正确动作行为能保证重要负荷的供电，大幅减少用户损失。
[0003]现有母线差动保护采用固定比例制动曲线区分动作区和制动区，当有汲出电流时如发生母线区内故障会降低保护动作的灵敏度；现有母线差动保护固定将大差(即整个母线除母联/分段支路外所有支路电流构成的差动回路)作为启动元件，固定将小差(即某段母线上所连接的所有支路包括母联/分段支路电流构成的差动回路)作为动作元件，当倒闸操作时会有较高的保护误动几率。
【发明内容】
[0004]为了解决现有母差保护中存在的上述问题，本发明提出了一种在正常运行及倒闸操作工况下母线差动保护自适应判别的解决方案，保证母线差动保护能灵敏及可靠动作。
[0005]本发明具体采用以下技术方案。
[0006]—种母线差动保护在运行及倒闸下自适应方法，其特征在于:所述方法自适应切换启动与动作元件，自适应调整比例制动系数。
[0007]—种母线差动保护在运行及倒闸下自适应方法，其特征在于，所述方法包括以下内容:
[0008](I)在母线正常运行工况下:
[0009]1.1大差元件作为启动元件，小差元件作为动作元件；
[0010]1.2大差元件比例制动系数采用第一比例制动系数；
[0011 ] (2)在母线进行倒闸操作工况下:
[0012]2.1退出小差元件，大差元件从启动元件转变为动作元件；
[0013]2.2大差元件比例制动系数采用第二比例制动系数；
[0014]其中，第一比例制动系数小于第二比例制动系数。
[0015]第二比例制动系数k2与第一比例制动系数kl的大小关系为:
[0016]k2 彡(1.2 ?1.5)*kl 彡 0.3。
[0017]本发明具有以下有益的技术效果:
[0018]在正常运行工况下提高了现有母线差动保护动作的灵敏性，在倒闸操作工况下提高了现有保护母线差动保护动作的可靠性。
【附图说明】
[0019]图1是正常运行及倒闸操作工况下大差元件比例制动曲线，其中kl为正常运行时比例制动系数即第一比例制动系数，k2为倒闸操作时比例制动系数即第二比例制动系数。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图1对本发明的解决方案作进一步详细说明。
[0021]现有母线差动保护基于基尔霍夫电流定律。理论上，在计算差动电流或制动电流时，所有流入或流出该母线段的电流分支应仅被计入一次，不应重复计入。但是当该段母线上出现汲出电流，汲出电流会对制动电流作重复贡献，使差动比例制动曲线更靠近制动区侦U。如果发生母线区内故障，更容易进入制动区，大差不易启动，导致差动保护可能拒动。现有母线差动保护无法识别是否存在汲出电流，因此为规避现有母线差动保护存在的这个问题，提出自适应调整比例制动曲线的解决方案。在正常运行工况下，无论母线回路中是否存在汲出电流，大差元件比例制动系数采用较小值，扩大动作区，缩小制动区，提高大差元件启动的灵敏度，不影响差动保护动作的正确性。
[0022]现有母线差动保护固定大差及小差的元件特性，大差固定作为启动元件，小差固定作为动作元件。在倒闸操作工况下，刀闸双跨引起倒闸支路CT识别到的电流为该支路流入刀闸双跨的两段母线的电流的代数和，母线差动保护无法准确知道分别流入两段母线各自的电流大小，此时发生母线区内故障时，故障母线和非故障母线的小差元件计算错误，小差元件无法正确选择故障母线。为解决这个问题，提出在倒闸操作工况下退出小差动作元件，大差的元件特性自适应地从启动元件调整为动作元件，同时为防止母线区外故障时大差元件误动，大差元件比例制动系数采用较大值。
[0023]本发明涉及到电力系统继电保护中母线差动保护的动作判别问题，更准确地说是:在正常运行及倒闸操作工况下，自适应调整比例制动曲线，界定不同的动作区和制动区；在正常运行及倒闸操作工况下，自适应切换启动与动作元件，自适应改变大差和小差在差动保护中的作用。附图1为母线保护大差元件比例制动系数曲线，其中kl为正常运行时比例制动系数，k2为倒闸操作时比例制动系数，k2>klo
[0024]本申请公开的一种母线差动保护在运行及倒闸下自适应方法，包括以下内容:
[0025]1、在母线正常运行工况下:
[0026]I)大差作为启动元件，小差作为动作元件；2)大差元件比例制动系数kl采用较小值，扩大动作区范围，缩小制动区范围。
[0027]在正常运行工况下，如果发生母线区内故障，差动电流和制动电流落入大差比例制动曲线的动作区，即大差元件启动，且差动电流和制动电流落点落入小差比例制动曲线的动作区，即小差元件动作。母线差动保护根据动作小差定位故障所在母线，仅跳开故障母线上的支路，隔离故障，并保证非故障母线上的支路正常运行。
[0028]当回路中存在汲出电流时，对大差元件中的制动电流的计算有重复贡献，增大了制动电流，制动特性增强，大差不容易启动，差动保护不容易动作，因此需要自适应调整，扩大大差的动作区，提高大差的灵敏度，减小汲出电流对大差的影响，即使存在汲出电流大差也能可靠启动。汲出电流与小差元件的差动电流和制动电流的计算无关，因此不调整小差元件的比例制动曲线的动作区及制动区范围。
[0029]2、在母线进行倒闸操作工况下:
[0030]I)退出小差元件，大差从启动元件转变为动作元件；2)大差元件比例制动系数采用较大值k2，缩小动作区范围，扩大制动区范围。
[0031]仅在倒闸操作工况下，小差受刀闸双跨原因，导致倒闸支路电流计入对应段母线的小差差动电流或制动电流重复计算，此时如果发生母线区内故障，将出现小差动作不正确的情况。因此，在倒闸操作工况下，退出小差元件，避免保护误动。此时，大差仍有效，将大差从启动元件转变为动作元件，并且大差元件比例制动系数采用较大值，差动电流和制动电流落入大差比例制动曲线的动作区，母线差动保护动作跳开所有母线。
[0032]按照母线区内故障时汲出电流占50%母线差动保护仍可正确动作，并且考虑区外故障时母线差动保护可靠躲过不平衡电流，则kl ^ 0.3。
[0033]按照k2对有一定的可靠系数来考虑，取可靠系数为1.2?1.5，则第一比例制动系数kl与第二比例制动系数k2的大小关系可描述为:
[0034]k2 彡(1.2 ?1.5)*kl 彡 0.3。
[0035]申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种母线差动保护在运行及倒闸下自适应方法，其特征在于:所述方法自适应切换启动与动作元件，自适应调整比例制动系数。2.一种母线差动保护在运行及倒闸下自适应方法，其特征在于，所述方法包括以下内容: (1)在母线正常运行工况下: 1.1大差元件作为启动元件，小差元件作为动作元件； 1.2大差元件比例制动系数采用第一比例制动系数； (2)在母线进行倒闸操作工况下: 2.1退出小差元件，大差元件从启动元件转变为动作元件； 2.2大差元件比例制动系数采用第二比例制动系数； 其中，第一比例制动系数小于第二比例制动系数。3.根据权利要求2所述的自适应方法，其特征在于: 第二比例制动系数k2与第一比例制动系数kl的大小关系为: k2 彡(1.2 ?1.5)*kl 彡 0.3。
【专利摘要】一种母线差动保护在正常运行及倒闸操作工况下自适应方法，自适应切换启动与动作元件，自适应调整比例制动系数，具体如下：在正常运行工况下，大差元件作为启动元件，小差元件作为动作元件，大差元件比例制动系数采用较小值，以扩大动作区，缩小制动区；在倒闸操作工况下，退出小差元件，大差元件从启动元件转变为动作元件，大差元件比例制动系数采用较大值，以缩小动作区，扩大制动区。该解决方案在正常运行工况下提高了现有母线差动保护动作的灵敏性，在倒闸操作工况下提高了现有保护母线差动保护动作的可靠性。
【IPC分类】H02H7/22
【公开号】CN105140891
【申请号】CN201510458159
【发明人】黄少锋, 孙娴, 郑牛潼, 王海平, 顾羽洁
【申请人】北京四方继保自动化股份有限公司, 华北电力大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月30日