一种励磁涌流判别方法及判别装置与流程

本发明涉及继电保护的技术领域，更具体地，涉及一种励磁涌流判别方法及判别装置。

背景技术：

继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线，继电保护的可靠、正确动作直接关系着电网和设备的安全，电力系统发生故障时，电流增大是最明显的特征，因此，基于故障电流的继电保护原理是最简单、最普遍的一种保护原理。然而，实际上，变压器空载合闸时，由于变压器励磁的作用，也可能存在较大的电流，也就是励磁涌流，励磁涌流可能造成差动保护、过电流保护的误动作，现有的带励磁涌流判别功能的保护，都是以波形识别的方法来判别励磁涌流，包括间断角、方法、二次谐波、波形模糊识别等方法，这些方法存在以下缺点：合于故障时保护动作时间较长、并且在配网线路中，线路可能带着多台配变空投，由于多台配变励磁特性不一致，造成某些波形识别方法判别不准确。

中国专利cn107765077a公开了一种基于变压器电流直流分量衰减特性的励磁涌流识别方法，包括以下步骤：设定时间间隔基准；计算变压器高压侧和中压侧出口断路器电流的直流分量与基波分量幅值比；对变压器出口断路器电流数据进行逻辑判断，辨识出励磁涌流与故障电流，确保变压器差动保护动作的正确率。上述方案虽能识别出励磁涌流与故障电流，但其无法分辨励磁涌流与带直流分量的故障电流，判别不准确，仍然存在较大误动作的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种励磁涌流判别方法及判别装置，有效避免励磁涌流造成的保护误动和保护拒动。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种励磁涌流判别方法，包括以下步骤：

s10.采集继电保护安装处的三相电流ip及三相电压up；

s20.对步骤s10采集的所述三相电流中至少一相电流进行分析，计算出该相电流第一个周波中直流分量有效值占基波分量有效值的比例iz％；

s30.计算步骤s10采集的三相电压up得到负序电压u2、零序电压u0；

s40.进行复压条件判别：若同时满足三相电压up均大于门槛值、负序电压u2小于门槛值、零序电压u0小于门槛值，则判定为复压条件满足，否则判定为复压条件不满足；

s50.根据直流分量占比及复压条件判别励磁涌流：若直流分量占比超过门槛值且复压条件满足，则判定为励磁涌流，闭锁相关保护，否则判定为故障电流、开放相关保护。

本发明的励磁涌流判别方法，基于直流分量占比和复合电压条件进行判别：由于采用励磁涌流中具有明显特征的直流分量占比作为判别条件，对励磁涌流判别准确性高，同时考虑了复合电压闭锁条件，又能将带有直流分量的故障电流准确的筛选出来，避免因故障电流带有直流分量而造成保护拒动，可适用于带多台变压器合闸的情况，可提高励磁涌流判别的准确性和可靠性。

优选地，励磁涌流判别功能由控制字进行投退：1为投入，0为退出。

优选地，步骤s30中，所述零序电压u0通过对三相电压up进行矢量和运算获得。

优选地，步骤s30中，所述零序电压u0通过外接零序电压互感器获得。

优选地，步骤s40中所述的有压门槛值upm、负序电压门槛值u2m、零序电压门槛值u0m及步骤s50中的占比门槛值izm％可根据不同的应用情况设定为不同值。

优选地，所述判别方法可应用于变压器保护或配网线路自动化终端保护。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括励磁涌流判别方法程序，所述励磁涌流判别方法程序被处理器执行时，实现如前所述的励磁涌流判别方法的步骤。

本发明还提供了一种励磁涌流判别装置，包括电流测量单元、电压测量单元、数据处理单元、数据判别单元及继电保护装置：

所述电流测量单元采集继电保护安装处的三相电流ip，所述电压测量单元采集继电保护安装处的三相电压up，采集得到的三相电流ip、三相电压up传输至数据处理单元；

所述数据处理单元接收电流测量单元、电压测量单元采集的数据并进行处理，得到直流分量占比值、负序电压值、零序电压值，并将计算得到的数据传送至数据判别单元；

所述数据判别单元接收数据处理单元传输的信号并进行励磁涌流判别：若直流分量占比超过占比门槛值izm％且复压条件满足，则判定为励磁涌流，闭锁相关保护，否则判定为故障电流、开放相关保护。

本发明的励磁涌流判别装置，基于直流分量占比和复合电压条件进行判别：由于采用励磁涌流中具有明显特征的直流分量占比作为判别条件，对励磁涌流判别准确性高，同时考虑了复合电压闭锁条件，又能将带有直流分量的故障电流准确的筛选出来，避免因故障电流带有直流分量而造成保护拒动，可适用于带多台变压器合闸的情况，可提高励磁涌流判别的准确性和可靠性。

进一步地，所述数据判别单元的输入端连接有输入单元，所述输入单元用于设定有压门槛值upm、负序电压门槛值u2m、零序电压门槛值u0m及占比门槛值izm％。

进一步地，所述数据判别单元由控制字进行投退：1为投入，0为投出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的励磁涌流判别方法及判别装置，基于直流分量占比和复合电压条件进行判别：由于采用励磁涌流中具有明显特征的直流分量占比作为判别条件，对励磁涌流判别准确性高，同时考虑了复合电压闭锁条件，又能将带有直流分量的故障电流准确的筛选出来，避免因故障电流带有直流分量而造成保护拒动，可适用于带多台变压器合闸的情况，可提高励磁涌流判别的准确性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的励磁涌流判别方法的流程图；

图2为本发明的励磁涌流判别装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1所示为本发明的励磁涌流判别方法的实施例，包括以下步骤：

s10.采集继电保护安装处的三相电流ip及三相电压up；

s20.对步骤s10采集的三相电流中至少一相电流进行分析，计算出该相电流第一个周波中直流分量有效值占基波分量有效值的比例iz％；

s30.计算步骤s10采集的三相电压up得到负序电压u2、零序电压u0；

s40.进行复压条件判别：若同时满足三相电压up均大于有压门槛值upm、负序电压u2小于负序电压门槛值u2m、零序电压u0小于零序电压门槛值u0m，则判定为复压条件满足，否则判定为复压条件不满足；

s50.根据直流分量占比及复压条件判别励磁涌流：若直流分量占比超过占比门槛值izm％且复压条件满足，则判定为励磁涌流，闭锁相关保护，否则判定为故障电流、开放相关保护。

经过上述步骤，基于直流分量占比和复合电压条件进行判别：由于采用励磁涌流中具有明显特征的直流分量占比作为判别条件，对励磁涌流判别准确性高，同时考虑了复合电压闭锁条件，又能将带有直流分量的故障电流准确的筛选出来，避免因故障电流带有直流分量而造成保护拒动，可适用于带多台变压器合闸的情况，可提高励磁涌流判别的准确性和可靠性。

在其中一个实施例中，励磁涌流判别功能由控制字进行投退：1为投入，0为退出，控制逻辑简单，易于实现。

在其中一个实施例中，步骤s30中，零序电压u0通过对三相电压up进行矢量和运算获得。在另外一个实施例中，步骤s30中，零序电压u0通过外接零序电压互感器获得。零序电压u0的获得方式可根据现场电压互感器配置情况灵活调整，适应性强。

在其中一个实施例中，步骤s40中的有压门槛值upm、负序电压门槛值u2m、零序电压门槛值u0m及步骤s50中的占比门槛值izm％可根据不同的应用情况设定为不同值。有压门槛值upm、负序电压门槛值u2m、零序电压门槛值u0m及占比门槛值izm％并不是固定不变的，是根据不同的应用情况进行人工设定的，其应用范围广泛。

在其中一个实施例中，判别方法可应用于变压器保护或配网线路自动化终端保护。

实施例二

本实施例为一种计算机可读存储介质的实施例，计算机可读存储介质中包括励磁涌流判别方法程序，励磁涌流判别方法程序被处理器执行时，实现如前的励磁涌流判别方法的步骤。

在本实施例的计算机可读存储介质中存储有实施例一种的判别方法程序，不仅可准确判别励磁涌流，而且可准确筛选出带有直流分量的故障电流，避免因故障电流带有直流分量而造成保护拒动，可适用于带多台变压器合闸的情况，可提高励磁涌流判别的准确性和可靠性。

实施例三

本实施例为励磁涌流判别装置的实施例，包括电流测量单元、电压测量单元、数据处理单元、数据判别单元及继电保护装置：

电流测量单元采集继电保护安装处的三相电流ip，电压测量单元采集继电保护安装处的三相电压up，采集得到的三相电流ip、三相电压up传输至数据处理单元；

数据处理单元接收电流测量单元、电压测量单元采集的数据并进行处理，得到直流分量占比值、负序电压值、零序电压值，并将计算得到的数据传送至数据判别单元；

数据判别单元接收数据处理单元传输的信号并进行励磁涌流判别：若直流分量占比超过占比门槛值izm％且复压条件满足，则判定为励磁涌流，闭锁相关保护，否则判定为故障电流、开放相关保护。

本实施例在实施时，基于直流分量占比和复合电压条件进行判别，由于采用励磁涌流中具有明显特征的直流分量占比作为判别条件，对励磁涌流判别准确性高，同时考虑了复合电压闭锁条件，又能将带有直流分量的故障电流准确的筛选出来，可有效避免因故障电流带有直流分量而造成保护拒动。

在其中一个实施例中，数据判别单元的输入端连接有输入单元，输入单元用于设定有压门槛值upm、负序电压门槛值u2m、零序电压门槛值u0m及占比门槛值izm％。有压门槛值upm、负序电压门槛值u2m、零序电压门槛值u0m及占比门槛值izm％并不是固定不变的，是根据不同的应用情况进行人工设置的，其应用范围广泛。

在其中一个实施例中，数据判别单元由控制字进行投退：1为投入，0为投出。以控制字进行投退，控制逻辑简单，易于实现。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。