一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统及方法与流程

技术特征：

1.一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统，其特征在于：包括电压的角差和压差计算单元、角差压差数据窗单元、故障判别单元、角差压差数据窗指针管理单元、角差压差比较单元，

所述电压的角差和压差计算单元的输入端分别与母线电压、同期电压相连接，用于计算输入的母线电压和同期电压的角差和压差；

所述角差压差数据窗单元的输入端与电压的角差和压差计算单元的输出端相连接，用于缓存计算得到的母线电压和同期电压的角差和压差；

所述故障判别单元，用于检测电力系统是否发生故障，并在故障时给角差压差数据窗指针管理单元提供冻结的准确时刻；

所述角差压差数据窗指针管理单元的输入端分别与角差压差数据窗单元、故障判别单元的输出端相连接，用于在故障触发冻结数据窗时，保留故障前母线电压和同期电压的角差压差值；

所述角差压差比较单元的输入端与角差压差数据窗指针管理单元的输出端相连接，用于在重合闸时，对比当前的母线电压和同期电压的角差压差值、故障前的角差压差值，判断是否进行重合闸、延时重合闸、闭锁重合闸，实现同期电压的自适应。

2.根据权利要求1所述的一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统，其特征在于：所述角差压差数据窗单元包括数据窗指针、两个同等深度的数据窗，其中，两个同等深度的数据窗分别对应缓存母线电压和同期电压的角差和压差。

3.根据权利要求2所述的一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统，其特征在于：所述两个同等深度的数据窗均包括数据类型、窗深度、数据类型，所述窗深度是从时间的角度考虑，对应的时间T满足公式(1)，

T≥40ms (1)

所述数据窗的维护方式采用自动回卷的方式，每完成一次母线电压和同期电压的角差和压差的计算，数据窗指针自动加一，当数据窗达到窗深度的上限时，数据窗指针自动从初始位置开始，保证数据窗中为最新的母线电压和同期电压的角差和压差数据，所述时间T为数据窗的缓存时间。

4.根据权利要求3所述的一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统，其特征在于：所述角差压差数据窗指针管理单元，在故障触发冻结数据窗时，使数据窗指针停止加一，并记录该数据窗指针对应的母线电压和同期电压的角差压差值，实现保留故障前母线电压和同期电压的角差压差值。

5.根据权利要求1所述的一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统，其特征在于：所述故障判别单元用于检测电力系统是否发生故障，其判据为电流是否发生突变、母线电压低、线路电压低和开关分位，如公式(2)所示，

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}I\>I_{SET}\\ UA\≤U_{lset}\\ UX\≤U_{lset}\\ TWJ=1\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，ΔI为电流变化量；I_SET为变化量门槛，取0.02倍额定电流；UA为母线A相的电压；UX为同期电压；U_lset为低压门槛，取0.3倍额定电压；TWJ为开关分位，1表示有效；

当公式(2)的任一条件时，则判定电力系统发生故障，给角差压差数据窗指针管理单元提供冻结的准确时刻，以便冻结角差压差数据窗单元内的数据窗；当公式(2)条件全不满足时，判定电力系统没有发生故障或者故障消除，取消冻结角差压差数据窗单元内的数据窗，角差压差数据窗单元内的数据窗自动刷新。

6.根据权利要求1所述的一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统，其特征在于：所述角差压差比较单元用于在重合闸时，对比当前的母线电压和同期电压的角差压差值、故障前的角差压差值，判断是否进行重合闸、延时重合闸、闭锁重合闸，实现同期电压的自适应，其判据，如公式(3)、公式(4)所示，

|U_Δ-Uw|＜Uset (4)

其中，为当前的母线电压和同期电压的角差值；U_Δ为当前的母线电压和同期电压的压差值；为故障前的角差值；Uw为故障前的压差值；为用户设定的角差门槛，取值范围Uset为用户设定的压差门槛，取值范围Uset≤5％*Un，Un为额定电压；

若公式(3)、公式(4)同时满足时，进行重合闸；否则，延时重合闸，等待时间为10分钟，再次对比当前的母线电压和同期电压的角差压差值、故障前的角差压差值，若公式(3)、公式(4)同时满足时，可进行重合闸；若还不能同时满足公式(3)、公式(4)，则闭锁重合闸。

7.基于权利要求1‐6所述的一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统的同期电压自适应方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(1)，通过电压的角差和压差计算单元计算输入的母线电压和同期电压的角差和压差；

步骤(2)，通过角差压差数据窗单元，建立角差压差的数据窗，用于缓存一定时间的母线电压和同期电压的角差和压差，并启动故障判别单元，实时检测电力系统是否发生故障；

步骤(3)，若故障判别单元检测电力系统发生故障，通过给角差压差数据窗指针管理单元提供冻结的准确时刻，通过角差压差数据窗指针管理单元冻结数据窗，保留故障前母线电压和同期电压的角差压差值；

步骤(4)若重合闸保护启动时，通过角差压差比较单元，对比当前的母线电压和同期电压的角差压差值、故障前的角差压差值，判断是否进行重合闸、延时重合闸、闭锁重合闸，实现同期电压的自适应。

8.根据权利要求7所述的一种适用于重合闸保护的同期电压自适应系统的同期电压自适应方法，其特征在于：步骤(2)，缓存一定时间的母线电压和同期电压的角差和压差，缓存一定时间超过40ms。