一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，包括以下步骤：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；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；求取获得的有功功率、无功功率的故障分量采样点的积分值；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，认定一次设备未发生故障但存在励磁涌流，并向差动保护逻辑发出励磁涌流闭锁信号。本发明在变压器合闸于较严重内部故障时本励磁涌流判据自动失效不会形成对差动保护的闭锁，从而实现快速跳闸。
【专利说明】
一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法。
【背景技术】
[0002] 当前励磁涌流识别的方法主要有：1)二次谐波原理;2)间断角原理;3)波形对称原 理;4)虚拟三次谐波原理；5)小波变换原理。这些方法对于励磁涌流识别具有一定效果。但 是这些方法都是以电流信号和波形为依据进行判别，没有利用励磁涌流主要由无功功率构 成的因素。
【发明内容】
[0003] 本发明为了解决上述问题，提出了一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方 法，本方法利用励磁涌流主要由无功功率构成的因素，通过无功功率故障分量与有功功率 故障分量占比识别非故障状态励磁涌流，能够提升差动保护的非故障励磁涌流识别效果， 具有较高的灵敏度和可靠性。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，包括以下步骤：
[0006] (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；
[0007] (2)将全部电压电流采样点数据按照电力系统标么值转换方法转化成标么值数 据，根据标么值数据计算各断路器相关的功率故障分量采样点数据；
[0008] (3)求取获得的有功功率、无功功率的故障分量采样点的积分值；
[0009] (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，认定一次设备未发生故障但存在励磁涌流，并向差动保护逻辑发 出励磁涌流闭锁信号。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 所述步骤(4)中，区域判别的条件包括以下：
[0014] (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；
[0015] (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；
[0016] 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 内的一次设备未发生故障但存在励磁涌流，并向差动保护逻辑发出励磁涌流闭锁信号。
[0017] 本发明的有益效果为：
[0018] (1)本发明利用励磁涌流主要由无功功率构成的因素，通过无功功率故障分量与 有功功率故障分量占比识别非故障状态励磁涌流，能够提升差动保护的非故障励磁涌流识 别效果，具有较高的灵敏度和可靠性；
[0019] (2)本发明在变压器合闸于较严重内部故障时本励磁涌流判据自动失效不会形成 对差动保护的闭锁，从而实现快速跳闸。
【具体实施方式】：
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0021] -种功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，其特征是，包括以下步骤：
[0022] 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；
[0023] 2)将全部电压电流采样点数据按照电力系统标么值转换方法转化成标么值数据：
[0024] U，l(k)=Ul(k)/Ule
[0025] U'2(k)=U2(k)/U2e
[0026] i'i(k) = ii(k)/Iie
[0027] i，2(k) = ii(k)/l2e
[0028] U ' l(k)、U '2(k) -电压米样点标幺值数据；
[0029 ] i，I (k)、i，2 (k)-电流采样点标幺值数据；
[0030] Ul(k)、U2(k)-电压采样点原始数据；
[0031 ] ii(k)、i2(k)-电流采样点原始数据；
[0032] Ule、U2e-用于计算标幺值的电压二次基准值；
[0033] -用于计算标幺值的电流二次基准值；
[0034] 3)根据同步采样电压电流标么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，
[0035]
[0036]
[0037] Δ p-差动保护有功功率故障分量采样点；
[0038] Δ q-差动保护无功功率故障分量采样点；
[0039] N -差动保护每周波采样点数；
[0040] 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，
[0041]
[0042]
[0043] Σ Δ p-差动保护有功功率故障分量积分值；
[0044] Σ △ q-差动保护无功功率故障分量积分值；
[0045] N -差动保护每周波采样点数；
[0046] 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变压器发生励磁涌流，并向差动保护逻 辑发出励磁涌流闭锁信号。其中，
[0047]
[0048] Σ Δ p-差动保护有功功率故障分量积分值；
[0049] Σ △ q-差动保护无功功率故障分量积分值；
[0050] Δ 差动保护有功功率故障分量门槛；
[00511 Kq-差动保护斜率定值。
[0052] 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。
[0053] 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。
[0054] R和S的设定根据具体情况和经验设置。
[0055]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。
【主权项】
1. 一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，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么值转换方法转化成标么值数据，根 据标么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、无功功率的故障分量采样点的积分值； (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，认定一次设备未发生故障但存在励磁涌流，并向差动保护逻辑发出励 磁涌流闭锁信号。2. 如权利要求1所述的一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，其特征是: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。3. 如权利要求1所述的一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，其特征是: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。4. 如权利要求1所述的一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，其特征是: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。5. 如权利要求1所述的一种基于功率故障分量判据的励磁涌流识别方法，其特征是: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 一次设备未发生故障但存在励磁涌流，并向差动保护逻辑发出励磁涌流闭锁信号。
【文档编号】H02H7/045GK106058810SQ201610540963
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】李伟硕, 巩方波, 傅孟潮, 焦之明, 王秉钧, 纪洪伟, 高彦斌
【申请人】山东鲁能智能技术有限公司