本发明涉及一种基于有功功率故障分量判据的差动保护方法。
背景技术：
：当前差动保护的成熟方法主要有：1)相量值电流差动保护；2)采样值电流差动保护；3)故障分量电流差动保护。相量值电流差动保护动作速度不够快难以快速响应内部严重故障，而且对区外故障时出现的TA饱和以及变压器励磁涌流均需要辅助判据才能够避免误动。采样值差动保护通常采用重复多次判别方法即连续R次采样判别中有S次及以上符合动作判据才输出动作信号，对于区外故障出现的TA饱和状况和变压器励磁涌流均有一定避免误动能力。故障分量电流差动保护对减少被保护线路电容电流的影响有效性更强。但是这些成熟的差动保护方法存在以下缺陷：都是基于电流量实现，对有载调压变压器分接头调整后造成的不平衡电流没有自适应能力，只能通过抬高定值门槛进行规避，这就降低了差动保护的灵敏性，从而影响差动保护现场运行特性和效果；同时纯电流量判据中自然包含了无功功率为主的励磁涌流影响，对非故障状态下变压器合闸涌流差动保护自然存在较大影响。技术实现要素：本发明为了解决上述问题，提出了一种基于有功功率故障分量判据的差动保护方法，本方法通过引入有功功率判据能够降低以无功功率为主的励磁涌流对差动保护的影响，通过引入有功功率判据能够降低特高压输电线路的分布式电容电流对差动保护的影响，通过S点中至少有R点满足两个方程式判别方式可以有效降低区外故障时TA饱和造成差动保护误动可能性。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于有功功率故障分量判据的差动保护方法，包括以下步骤：(1)获取差动保护范围边界上各断路器相关的全部电压电流同步采样数据；(2)将全部电压电流采样点数据按照电力系统标幺值转换方法转化成标幺值数据，根据标幺值数据计算各断路器相关的功率故障分量采样点数据；(3)求取获得的有功功率故障分量采样点的积分值，确定差动保护有功功率的故障分量动作值与制动值；(4)设定差动保护有功功率的故障分量门槛，以此设定差动保护动作区域判别，若满足动作区域判别标准，认定一次设备发生故障，并向每侧断路器的智能终端发出跳闸命令。所述步骤(1)中，电压电流同步采样数据全部由差动保护装置同步采样或通过插值同步处理获得。所述步骤(1)中，电压电流同步采样数据通过分别接入不同合并单元、再对不同合并单元实现同步采样或对异步采样数据通过插值算法获得全部模拟量的同步采样数据。所述步骤(1)中，所有电流方向全部以从差动保护范围边界外指向差动保护范围边界内为正方向、或全部以从差动保护范围边界外指向差动保护范围边界内为正方向。所述步骤(4)中，区域判别的条件包括以下：(1)差动保护有功功率故障分量动作值大于设定的差动保护有功功率故障分量门槛值；(2)差动保护有功功率故障分量制动值大于差动保护斜率定值与差动保护有功功率故障分量动作值的乘积；如果连续S点中至少有R点满足全部满足两个方程式状况，认定为差动保护范围区内的一次设备发生故障，并向每侧断路器的智能终端发出跳闸命令。R和S的设定根据具体情况和经验设置。本发明的有益效果为：(1)本发明解决了现有的差动保护方法存在的基于电流量实现，对有载调压变压器分接头调整后造成的不平衡电流没有自适应能力，只能通过抬高定值门槛进行规避，这就降低了差动保护的灵敏性，从而影响差动保护现场运行特性和效果的问题；(2)本发明通过引入有功功率判据能够降低以无功功率为主的励磁涌流对差动保护的影响，通过引入有功功率判据能够降低特高压输电线路的分布式电容电流对差动保护的影响，通过S点中至少有R点满足两个方程式判别方式可以有效降低区外故障时TA饱和造成差动保护误动可能性。具体实施方式：下面结合实施例对本发明作进一步说明。一种基于有功功率故障分量判据的差动保护方法，其特征是，包括以下步骤：1)获取差动保护范围边界上各断路器相关的全部电压电流同步采样数据；2)将全部电压电流采样点数据按照电力系统标幺值转换方法转化成标幺值数据:u'1(k)＝u1(k)/U1eu'2(k)＝u2(k)/U2ei'1(k)＝i1(k)/I1ei'2(k)＝i1(k)/I2eu'1(k)、u'2(k)—电压采样点标幺值数据；i'1(k)、i'2(k)—电流采样点标幺值数据；u1(k)、u2(k)—电压采样点原始数据；i1(k)、i2(k)—电流采样点原始数据；u1e、u2e—用于计算标幺值的电压二次基准值；i1e、i2e—用于计算标幺值的电流二次基准值；3)根据同步采样电压电流标幺值数据计算各断路器相关的功率故障分量采样点数据，其中，Δpd＝||u′1(k)i′1(k)+u′2(k)i′2(k)|-|u′1(k-N)i′1(k-N)+u′2(k-N)i′2(k-N)||ΔPr＝||u′1(k)i′1(k)-u′1(k-N)i′1(k-N)|+|u′2(k)i′2(k)-u′2(k-N)i′2(k-N)||Δpd—差动保护有功功率故障分量动作值采样点；Δpr—差动保护有功功率故障分量制动值采样点；N—差动保护每周波采样点数；4)对步骤3)中获得的有功功率故障分量采样点数据进行积分，其中，ΣΔpd=Σk=1N||u′1(k)i′1(k)+u′2(k)i′2(k)|-|u′1(k-N)i′1(k-N)+u′2(k-N)i′2(k-N)||]]>ΣΔPr=Σk=1N||u′1(k)i′1(k)-u′1(k-N)i′1(k-N)|+|u′2(k)i′2(k)-u′2(k-N)i′2(k-N)||]]>ΣΔpd—差动保护有功功率故障分量动作值；ΣΔpr—差动保护有功功率故障分量制动值；N—差动保护每周波采样点数；5)按照以下方程式进行差动保护动作区域判别，对连续S点中至少有R点满足全部满足两个方程式状况，认定为差动保护范围区内的一次设备发生故障，并向每侧断路器的智能终端发出跳闸命令，其中，ΣΔpd>ΔpqdΣΔpd>ΣΔpr×Kp]]>ΣΔpd—差动保护有功功率故障分量动作值；ΣΔpr—差动保护有功功率故障分量制动值；Δpqd—差动保护有功功率故障分量门槛；Kp—差动保护斜率定值。所述步骤1)中，电压电流同步采样数据既可以全部接入同一个保护装置或合并单元中同步采样获得，也可以通过分别接入不同合并单元、再对不同合并单元实现同步采样或对异步采样数据通过一定插值算法获得全部模拟量的同步采样数据。所述步骤1)中，所有电流方向全部以从差动保护范围边界外指向差动保护范围边界内为正方向、或全部以从差动保护范围边界外指向差动保护范围边界内为正方向。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。当前第1页1 2 3