一种提高发电机逆功率保护精度的方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高发电机逆功率保护精度的方法，由两个判据组成，判据1使用原始有功功率是否小于0.9倍定值以及当前点往前一个周波中是否有半个周波及以上个采样点满足原始有功功率小于定值两个条件与门得到，保证保护能够快速准确启动；判据2使用的判据是有功功率小于定值，但是判据2中的有功功率是原始有功功率经过长数据窗平均运算得到的，功率计算值的信噪比和精度得到大大提高。通过判据1和判据2与门得到逆功率保护动作标志，可以在保证逆功率保护时间精度的情况下使得逆功率保护的功率精度大大提高。
【专利说明】
一种提高发电机逆功率保护精度的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种发电机逆功率保护方法，尤其涉及一种没有配置逆功率专用CT时提高发电机逆功率保护精度的方法，属于电力系统继电保护领域。
【背景技术】
[0002]当由于各种原因导致发电机失去动力时，如果出口断路器没有跳闸，则发电机将过渡到电动机运行，此时为了防止汽轮机叶片、燃气轮机齿轮受损，发电机保护装置需要配置逆功率保护。
[0003]发电机逆功率保护需要工作在电流较小的场合。对于大型机组，为了提高逆功率保护的精度，一般会配置逆功率专用CT，使用测量级别的CT来测量逆功率保护用的电流。而对于大部分中小型机组，为了节约成本，一般不会配置逆功率专用CT，逆功率保护与发电机其他保护一样使用保护级别的CT，此时逆功率保护的精度受到一定的影响，有时甚至不能满足精度的要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提高发电机逆功率保护精度的方法，解决现有技术中在不配置逆功率专用CT时，逆功率保护精度得不到保证的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种提高发电机逆功率保护精度的方法，包含以下步骤:
[0006]步骤一:逆功率保护装置提供3个整定值供用户整定，分别为逆功率门槛定值Pse3t,逆功率时间定值tse3t，逆功率均值计算时间tme3a_t;
[0007]步骤二:根据逆功率时间定值tset得到逆功率延时对应的采样点数Ms = tset*f*N;其中:f为逆功率保护装置所在电力系统的额定频率，N为逆功率保护装置对模拟量每周波的采样点数；
[0008]步骤三:根据逆功率均值计算时间tmeanset得到逆功率均值计算采样点数^=
tmeanset*f*N；
[0009]步骤四:在每个采样点η上，根据傅里叶算法计算逆功率保护所需的电压和电流的实虚部，根据实虚部计算得出每个采样点上的有功功率Pl,η;
[0010]在每个采样点η上，计算P1,η在当前点往前Mm个采样点的算术平均值内,?;
[0011]在每个采样点η上，判断Pl,η是否小于0.9*Pset，得到动作标志bll, η:如果Pl, η小于
0.9神^1；，动作标志1311,11= I;否则，动作标志1311,11 = 0;
[0012]在每个采样点η上，判断当前点往前N个采样点中有多少个点满足P1,η小于Pset，得至恸作标志b12,n_果当前点往前N个采样点中有Ν/2及以上个采样点满足P1,η小于Pset，动作标志bl2, η= I ;否贝Ij，动作标志bl2 ,n = 0;
[0013]在每个米样点η上，根据bll,r^Pbl2,n得到动作标志bl,n，当bll,r^Pbl2,n都为I时，动作标志bl, η= I ;否则，动作标志bl, η = O ;
[0014I在每个采样点Π上，判断Ρ2, η是否小于Pset，得到动作标志b2, η:如果Ρ2, η小于Pset^作标志b2,n= I ；否则，动作标志b2,n = 0 ;
[0015]在每个采样点η上，判断当前点往前1个采样点是否全部满足b1>n=l，得到逆功率判据I动作标志b1P,n:如果当前点往前1个采样点全部满足bi,n=l，动作标志b1P,n=l;否贝丨J，动作标志blop ’ n = O;
[0016]在每个采样点η上，判断当前点往前Ms-Mm个采样点是否全部满足b2,η=I，得到逆功率判据2动作标志b2oP, η，如果当前点往前Ms-Mm个采样点全部满足b2, η= I，动作标志b2oP, η =I ；否则，动作标志b2op,n = 0 ;
[0017]在每个采样点η上，根据b1p,n和b2op,n得到动作标志bop,n，当b1p,n和b2op,n都为I时，动作标志bop,η= I ；否则，动作标志boP,n = 0 ;
[0018]当有一个采样点满足bop,n=I时，逆功率保护动作出口；当有连续N/4个采样点满足bop,n = 0时，逆功率保护返回。
[0019]与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是:
[0020]逆功率判据I中使用原始有功功率P1,n作为动作量，P1,n计算的数据窗较短，可以保证保护快速启动;逆功率判据I使用的门槛是整定值的0.9倍，保证保护在P1,n有负的误差时能够正确启动;通过当前点往前N个采样点中有N/2及以上个采样点满足Ρ?,η小于Pset来保证逆功率判据I不会误启动；
[0021]逆功率判据2中使用的动作量P2,η是原始有功功率P1,η多点求平均值得到的，相对的信噪比和精度都能够得到提高;逆功率保护的整定延时一般在I秒以上，逆功率均值计算时间Ueanset可以整定0.2S以上，对于采样率为40点的逆功率保护装置，求平均值的数据窗至少是400个点，这种情况下P2,η的信噪比是P1,η的400倍以上，大大提高了逆功率保护的精度;逆功率判据2中延时减去求均值数据窗的长度是为了保证逆功率判据2能够满足时间精度要求；
[0022]通过逆功率判据I和逆功率判据2与门出口，可以在保证逆功率保护时间精度的情况下使得逆功率保护的功率精度大大提高。
【附图说明】
[0023]图1是本发明中在每个采样点η上所执行的逻辑计算图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0025]—种提高发电机逆功率保护精度的方法，包含以下步骤:
[0026]步骤一:逆功率保护装置提供3个整定值供用户整定，分别为逆功率门槛定值Pse3t,逆功率时间定值tS(3t，逆功率均值计算时间tme3a_t ；
[0027]步骤二:根据逆功率时间定值tset得到逆功率延时对应的采样点数Ms = tset*f*N;其中:f为逆功率保护装置所在电力系统的额定频率，N为逆功率保护装置对模拟量每周波的采样点数；
[0028]步骤三:根据逆功率均值计算时间tmeanset得到逆功率均值计算采样点数Mm=
tmeanset*f*N；
[0029]步骤四:在每个采样点η上，根据傅里叶算法计算逆功率保护所需的电压和电流的实虚部，根据实虚部计算得出每个采样点上的有功功率Pl,η;
[0030]在每个采样点η上，计算P1,η在当前点往前^个采样点的算术平均值P2,η;
[0031]在每个采样点η上，判断Pl,η是否小于0.9*Pset，得到动作标志bll, η:如果Pl, η小于0.9神^1；，动作标志1311,11= I;否则，动作标志bii,n = 0;
[0032]在每个采样点η上，判断当前点往前N个采样点中有多少个点满足P1,n小于Pset，得至恸作标志b12,η;如果当前点往前N个采样点中有N/2及以上个采样点满足P1,n小于Pset^作标志bl2, η= I ;否贝Ij，动作标志bl2, η = O ;
[0033]在每个米样点η上，根据bll,r^Pbl2,n得到动作标志bl,n，当bll,r^Pbl2,n都为I时，动作标志bl, η= I ;否则，动作标志bl, η = O ;
[0034]在每个采样点η上，判断Ρ2,η是否小于Pset，得到动作标志b2, η:如果Ρ2, η小于Pset^作标志b2,n= I ；否则，动作标志b2,n = 0 ;
[0035]在每个采样点η上，判断当前点往前1个采样点是否全部满足b1>n=l，得到逆功率判据I动作标志b1P,n:如果当前点往前1个采样点全部满足bi,n= I，动作标志b1P,n= I ；否贝丨J，动作标志blop ’ n = O;
[0036]在每个采样点η上，判断当前点往前Ms-Mm个采样点是否全部满足b2,η=I，得到逆功率判据2动作标志b2oP, η，如果当前点往前Ms-Mm个采样点全部满足b2, η= I，动作标志b2oP, η =
I；否则，动作标志b2op,n = 0 ;
[0037]在每个采样点11上，根据131。[),11和132。[),11得到动作标志13。[),11，当131。[),11和132。[),11都为1时，动作标志bop,η= I ；否则，动作标志boP,n = 0 ;
[0038]当有一个采样点满足bop,n=I时，逆功率保护动作出口；当有连续N/4个采样点满足bop,n = 0时，逆功率保护返回。
[0039]如图1所示，为本发明中在每个采样点η上所执行的逻辑计算图，具体包括以下步骤:
[0040]Stepl.根据傅里叶算法计算逆功率保护所需的电压和电流的实虚部，根据实虚部计算得出每个采样点上的有功功率P1,n。
[0041 ] Step2.计算P1, n在当前点往前^个采样点的算术平均值P2, η。
[0042]Step3.判断 Pi,n 是否小于 0.9*Pset。
[0043]Step4.判断当前点往前N个采样点中是否至少有N/2个采样点满足P1, n小于Pset。
[0044]Step5.把Step3和Step4的输出结果输入与门G1，与门Gl的输出结果经过Ms点动作I点返回的时间继电器输入与门G2。
[0045]Step6.判断P2, n是否小于Pset。判断结果经过Ms-MmA动作I点返回的时间继电器输入与门G2。
[0046]Step7.与门G2把Step5和Step6的输出结果进行与运算。
[0047]StepS.与门G2得出的结果经过I点动作N/4点返回的时间继电器后得到逆功率保护动作的标志。
[0048]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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种提高发电机逆功率保护精度的方法，其特征是，包含以下步骤: 步骤一:逆功率保护装置提供3个整定值供用户整定，分别为逆功率门槛定值Pse3t，逆功率时间定值tS(3t，逆功率均值计算时间tme3a_t ； 步骤二:根据逆功率时间定值tset得到逆功率延时对应的采样点数Ms = tset*f*N;其中:f为逆功率保护装置所在电力系统的额定频率，N为逆功率保护装置对模拟量每周波的采样点数； 步骤三:根据逆功率均值计算时间tmeanset得到逆功率均值计算采样点数Mm=tmeanset*f*N； 步骤四:在每个采样点η上，根据傅里叶算法计算逆功率保护所需的电压和电流的实虚部，根据实虚部计算得出每个采样点上的有功功率Pl, η ; 在每个采样点η上，计算P1,η在当前点往前^个采样点的算术平均值P2,η; 在每个采样点η上，判断Pl, η是否小于0.9*Pset，得到动作标志bll, η:如果Pl, η小于0.9*Pset，动作标志bii,n= I;否则，动作标志1311,11 = 0; 在每个采样点η上，判断当前点往前N个采样点中有多少个点满足Ρι,η小于Pse3t,得到动作标志1312,?;如果当前点往前N个采样点中有Ν/2及以上个采样点满足Ρ1>η小于Pset，动作标志bl2, η = I ;否贝Ij，动作标志bl2, η = O ; 在每个米样点η上，根据bll,r^Pbl2,n得到动作标志bl,n，当bll,r^Pbl2,n都为I时，动作标志bl,n=l ;否贝1J，动作标志bl,n = 0; 在每个采样点η上，判断P2,n是否小于Pset，得到动作标志b2,n:如果P2,n小于Pset，动作标志b2,n=l ;否贝1J，动作标志b2,n = 0; 在每个采样点η上，判断当前点往前队个采样点是否全部满足b1>n=l，得到逆功率判据I动作标志b1P,n:如果当前点往前队个采样点全部满足bi,n= I，动作标志b1P,n= I ；否则，动作丰不j志blop, η — O ; 在每个采样点η上，判断当前点往前Ms-Mm个采样点是否全部满足b2,η= I，得到逆功率判据2动作标志b2oP,n，如果当前点往前Ms-Mm个采样点全部满足b2,n= I，动作标志b2oP,n= I ;否则，动作标志b2op, η = O ; 在每个采样点η上，根据b1p,n和b2op,n得到动作标志bop,n，当b1p,n和b2op,n者卩为I时，动作丰不志bop,η— I ；否则，动作粉^志bop,η — O ; 当有一个采样点满足boP,n= I时，逆功率保护动作出口 ；当有连续N/4个采样点满足bop,n=O时，逆功率保护返回。
【文档编号】H02H7/06GK106099858SQ201610345690
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】郑作伟, 郝后堂, 揭萍, 沈莹
【申请人】国电南瑞科技股份有限公司