一种配电线路开关合闸涌流抑制的方法及系统与流程

1.本发明涉及电力安全的技术领域，特别涉及一种配电线路开关合闸涌流抑制的方法及系统。


背景技术：

2.电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会的稳定起着极为重要的作用。10kv配电网作为电力系统的重要组成部分，担负着向城乡供电的重要使命，其配置的继电保护装置正确动作与否意义重大。
3.随着城乡经济的快速发展及城乡人民生活水平的不断提高，10kv配网在一条配电网络上所带配电变压器数量也越来越多，总容量可达10mva及以上，所产生的励磁涌流的相互叠加就有可能超过线路保护的整定值而导致保护误动作，影响了配电网供电的可靠性。


技术实现要素：

4.发明目的：提出一种配电线路开关合闸涌流抑制的方法及系统，以解决现有技术存在的上述问题，基于励磁涌流二次谐波含量高、线路电压正常、励磁涌流快速衰减等多个特征，通过二次谐波含量来增加过流保护的延时，以及低电压闭锁的方法来避免过流保护误动作。
5.技术方案：第一方面，提出了一种配电线路开关合闸涌流抑制的方法，该方法包括以下步骤：
6.步骤1、在供电作业过程中，实时监测作业参数值，包括对电压值的监测，和电流值的监测。
7.步骤2、当作业参数值出现突变数时，执行一级逻辑判断，并在满足逻辑判断结果的情况下，跳转至步骤3；反之，跳转至步骤1。其中，一级逻辑判断的判断条件是当前是否执行手动合闸或者有压合闸的操作。
8.步骤3、预设对比阈值，用于作为后续数据处理的基础比对数据，包括：低压快速跳闸值u、二次谐波含量i和涌流抑制时限t。
9.步骤4、比较步骤1中作业参数值与对比阈值的大小；
10.步骤5、根据比值结果执行二级逻辑判断，具体包括：判断当前电压是否小于预设的低压快速跳闸值、判断当前二次谐波含量是否大于预设的二次谐波含量。
11.步骤6、根据二级逻辑判断结果执行对应的过流保护操作；
12.当前电压小于预设的低压快速跳闸值时，跳闸执行快速跳闸操作；
13.当前电压大于预设的低压快速跳闸值时，执行当前二次谐波含量是否大于预设的二次谐波含量的逻辑判断；此时，若当前二次谐波含量大于预设的二次谐波含量，则在现有的动作延时基础上，增加预设涌流抑制时限；若当前二次谐波含量不大于预设的二次谐波含量，则恢复为原有的动作延时。
14.另外，执行二级逻辑判断的过程中，若当前二次谐波含量大于预设的二次谐波含
量，还包括以下步骤：通过广播的形式，发送越限报文。
15.第二方面，提出一种配电线路开关合闸涌流抑制的系统，用于实现配电线路开关合闸涌流抑制的方法，该系统包括以下模块：数据采集模块、逻辑判断模块、指令生成模块和指令执行模块。其中逻辑判断模块包括：一级逻辑判断模块和二级逻辑判断模块。
16.其中，数据采集模块用于实时监测目标对象在作业过程中产生的作业参数；逻辑判断模块用于比较作业参数与预设数值之间的大小关系；指令生成模块用于根据逻辑判断模块的判断结果生成控制指令；指令执行模块用于根据控制指令执行过流保护。
17.执行逻辑判断的过程中，利用一级逻辑判断模块判断当前是否存在合闸的操作；利用二级逻辑判断模块判断当前作业过程中的作业数值是否超过预设的正常值。
18.有益效果：本发明提出了一种配电线路开关合闸涌流抑制的方法及系统，基于励磁涌流二次谐波含量高、线路电压正常、励磁涌流快速衰减等多个特征，通过二次谐波含量来增加过流保护的延时，以及低电压闭锁的方法来避免过流保护误动作，从而改善配电线路在检修或者限电后恢复运行时，由于合闸时励磁涌流导致过流保护动作、开关跳闸，无法正常恢复送电的问题。
附图说明
19.图1为本发明实施例中数据处理流程图。
20.图2为本发明实施例中实现过流保护的逻辑示意图。
具体实施方式
21.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
22.申请人认为在配电网作业的过程中，配网开关手动合闸和有压合闸，可能会因为涌流导致过流保护误动作，开关跳闸，无法正常恢复送电的问题。针对实际作业过程中存在的问题，本技术提出一种配电线路开关合闸涌流抑制的方法及系统，基于励磁涌流二次谐波含量高、线路电压正常、励磁涌流快速衰减等多个特征，通过二次谐波含量来增加过流保护的延时，以及低电压闭锁的方法来避免过流保护误动作，从而改善配电线路在检修或者限电后恢复运行时，由于合闸时励磁涌流导致过流保护动作、开关跳闸，无法正常恢复送电的问题。
23.在一个实施例中，针对配网手动合闸和有压合闸的过程中，因过涌流产生的过流保护现象，提出一种配电线路开关合闸涌流抑制的方法，如图1所示，该方法具体包括以下步骤：
24.步骤1、在供电作业过程中，实时监测作业参数值，其中作业参数值包括：实时作业过程中产生的电压值和电流值。
25.步骤2、当作业参数值出现突变数时，执行一级逻辑判断，判断当前是否执行了手动合闸或者有压合闸的操作。
26.当判断结果为存在合闸操作时，跳转至步骤3；反之，则跳转至步骤1.
27.步骤3、预设用于后续数据比对依旧的对比阈值，该对比阈值包括：低压快速跳闸值u；二次谐波含量i；涌流抑制时限t。
28.步骤4、比较步骤1中作业参数值与对比阈值的大小；
29.步骤5、根据比值结果执行二级逻辑判断；
30.其中，二级逻辑判断包括：判断当前电压是否小于预设的低压快速跳闸值和判断当前二次谐波含量是否大于预设的二次谐波含量。
31.步骤6、根据二级逻辑判断结果执行对应的过流保护操作；
32.具体的，当前电压小于预设的低压快速跳闸值时，跳闸执行快速跳闸操作。当前电压大于预设的低压快速跳闸值时，执行当前二次谐波含量是否大于预设的二次谐波含量的逻辑判断；此时，若当前二次谐波含量大于预设的二次谐波含量，则在现有的动作延时基础上，增加预设涌流抑制时限；若当前二次谐波含量不大于预设的二次谐波含量，则恢复为原有的动作延时。
33.在进一步的实施例中，若当前二次谐波含量大于预设的二次谐波含量，还包括以下步骤：通过广播的形式，发送越限报文。
34.在进一步的实施例中，正常的供电作业过程中，当发生故障过流，即作业参数出现异常时，不执行二次谐波增加过流延时的处理过程，从而保证故障快速切除。
35.优选实施例中，针对在电线路在检修或者限电后恢复运行时，由于合闸时励磁涌流导致过流保护动作、开关跳闸，无法正常恢复送电的问题，执行如图2所示的配电线路开关合闸涌流抑制的方法。
36.大量的实践和理论研究证明，供电作业的过程中变压器励磁涌流主要存在以下特点：特点一、含有数值很大的高次谐波(主要为二次谐波和三次谐波)；特点二、含有很大成分的非周期分量，并随时间常数而衰减；特点三、涌流波形之间出现间断角，而短路电流波形没有间断。为了防止励磁涌流引起10kv线路过流保护动作，现有技术中常采取以下方法：方法一、利用励磁涌流含有大量的二次谐波原理，采用带有二次谐波制动的10kv线路保护装置。方法二、利用励磁涌流的大小随时间衰减的原理，延长过流保护的动作时间；方法三、提高过流保护定值；方法四、在过流保护中增加低电压或复合电压闭锁的措施。其中，方法一涉及到配电变压器保护装置的改造，会大大增加装置的复杂性，降低装置动作的可靠性。方法二利用励磁涌流的大小随时间衰减的原理，延长过流保护的动作时间。由于网络结构和运行方式的限制，实际应用中很难延长保护时限。方法三这种方法调整范围有限，过高的定值有可能对一、二次设备的安全稳定运行带来隐患，一般情况下不可取。执行方法四时，若供电半径较长时，则故障时电压元件不仅可能出现灵敏度不够的情况，而且也降低了装置动作的可靠性。
37.具体的，在配网开关手动合闸和有压合闸的过程中，可能会因为涌流导致过流保护误动作，因此在既有过流保护逻辑的基础上增加低电压判断和二次谐波含量判断，通过二次谐波含量和电压值两个条件来判断是否为励磁涌流，当电压值大于设定电压值并且二次谐波含量超过设置百分比值时，过流保护增加设定的延时t，利用励磁涌流快速衰减的特性，在t时间内励磁涌流衰减至很小的数值，使过流保护复归，从而有效防止励磁涌流导致的过流保护误动作。正常运行过程中如果发生过流故障，不开放二次谐波增加过流延时功能，从而保证故障快速切除。
38.在一个实施例中，提出一种配电线路开关合闸涌流抑制的系统，用于实现配电线路开关合闸涌流抑制的方法，该系统包括以下模块：数据采集模块、逻辑判断模块、指令生成模块和指令执行模块。其中逻辑判断模块包括：一级逻辑判断模块和二级逻辑判断模块。
39.其中，数据采集模块用于实时监测目标对象在作业过程中产生的作业参数；逻辑判断模块用于比较作业参数与预设数值之间的大小关系；指令生成模块用于根据逻辑判断模块的判断结果生成控制指令；指令执行模块用于根据控制指令执行过流保护。
40.执行逻辑判断的过程中，利用一级逻辑判断模块判断当前是否存在合闸的操作；利用二级逻辑判断模块判断当前作业过程中的作业数值是否超过预设的正常值。
41.本发明在动作型配网自动化终端现有过流保护功能配置基础上，增加低压快速跳闸和二次谐波含量判断逻辑，基于励磁涌流二次谐波含量高、线路电压正常、励磁涌流快速衰减等多个特征，通过二次谐波含量来增加过流保护的延时，以及低电压闭锁的方法来避免过流保护误动作，达到在执行正常过流保护动作快速切除故障的同时，又可以防止合闸时涌流导致保护误动作，实现配网保护的可靠性。有效改善配电线路在检修或者限电后恢复运行时，由于合闸时励磁涌流导致过流保护动作、开关跳闸，无法正常恢复送电的问题。
42.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。