[發(fā)明專利]一種具有自適應(yīng)出口延時(shí)特性的電流變化率保護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110129037.0
• 申請日: 2011-05-18
• 公開（公告）號: CN102195275A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董杰;屠黎明;秦應(yīng)力;李繼晟;聶娟紅;鄒衛(wèi)華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種繼電保護(hù)，特別是一種地鐵直流供電系統(tǒng)的保護(hù)。

背景技術(shù)

首先，根據(jù)以下參考文獻(xiàn)簡要描述與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)情況。

1)董斌，《地鐵直流牽引供電系統(tǒng)中的di/dt和ΔI保護(hù)》，機(jī)車電傳動(dòng)，2003年第3期，38-39，53。

2)丁麗娜，《地鐵直流牽引供電系統(tǒng)饋線保護(hù)方法》，現(xiàn)代電子技術(shù)，2005，196(5)，87-89。

目前，地鐵直流供電系統(tǒng)的主要保護(hù)算法之一是電流變化率結(jié)合電流增量以定時(shí)限方式來實(shí)現(xiàn)的。有些產(chǎn)品，例如西門子DPU96，是在保護(hù)啟動(dòng)后進(jìn)行延時(shí)，達(dá)到延時(shí)定值后判電流增量，如果超過電流增量定值則保護(hù)出口跳閘；有些產(chǎn)品，例如賽雪龍的SEPCOS，是在保護(hù)啟動(dòng)并且電流增量達(dá)到電流增量定值后開始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到達(dá)后，保護(hù)出口跳閘。這些方式都是定時(shí)限方式，存在的問題是：在動(dòng)作區(qū)邊緣，例如，剛剛超過電流增量定值，保護(hù)容易誤動(dòng)，特別是在負(fù)荷較大、延時(shí)時(shí)間較短的情況下，更容易誤動(dòng)；而在故障特征明顯、電流增量很大的情況下，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間偏長，有可能延誤最佳跳閘時(shí)機(jī)，使得故障電流過大，對開關(guān)設(shè)備造成較大沖擊。

針對現(xiàn)有電流變化率保護(hù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種具有自適應(yīng)出口延時(shí)特性的電流變化率保護(hù)。在故障特征明顯時(shí)，保護(hù)快速動(dòng)作跳閘；在故障特征不明顯時(shí)，多判一些時(shí)間再出口跳閘，有效防止了在動(dòng)作區(qū)邊緣處保護(hù)的誤動(dòng)作，大大提高了保護(hù)可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為了防止電流變化率保護(hù)在動(dòng)作區(qū)邊緣處誤動(dòng)作，并且在故障特征明顯時(shí)加速保護(hù)動(dòng)作，本發(fā)明公開了一種具有自適應(yīng)出口延時(shí)特性的電流變化率保護(hù)方法。該方法在故障特征明顯時(shí)快速跳閘，而在故障特征不太明顯時(shí)，多判一些時(shí)間再出口跳閘，大大提高了保護(hù)的可靠性和快速性。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。

一種具有自適應(yīng)出口延時(shí)特性的電流變化率保護(hù)方法，其特征在于，所述保護(hù)方法包括以下步驟：

(1)饋線電流采樣并計(jì)算

地鐵直流饋線保護(hù)裝置對饋線電流通過隔離放大單元進(jìn)行采樣得到電流瞬時(shí)值，即電流采樣值；

通過數(shù)字濾波算法，濾除電流采樣值中的高頻分量；

將濾波后的電流采樣值轉(zhuǎn)化為實(shí)際電流值，并計(jì)算出電流變化率；

(2)保護(hù)啟動(dòng)以及保護(hù)返回的判斷

當(dāng)所計(jì)算的電流變化率超過啟動(dòng)定值E_set時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)，延時(shí)T1元件啟動(dòng)計(jì)時(shí)，記憶該時(shí)刻的饋線電流I_ref作為電流增量的參考電流；如果在保護(hù)出口跳閘前電流變化率低于返回定值F_set，則保護(hù)返回；

(3)計(jì)算電流增量積分值

延時(shí)T1元件計(jì)時(shí)時(shí)間、即延時(shí)時(shí)間T1到達(dá)后，計(jì)算饋線電流增量ΔI＝I_k-I_ref，I_k為當(dāng)前饋線電流值；從電流增量首次超過增量定值ΔI_set開始，即ΔI＝I_k-I_ref＞ΔI_set時(shí)，每Δt毫秒計(jì)算一次電流增量積分：Q_k＝Q_k-1+(I_k-ΔI_set-I_ref)*Δt；其中，Q_k為當(dāng)前電流增量積分值，Q_k-1為上次電流增量積分值，I_k為當(dāng)前電流值，ΔI_set為電流增量定值，I_ref為電流增量的參考電流；

(4)保護(hù)出口判據(jù)

如果滿足下列所有條件，則保護(hù)跳閘出口：

a)保護(hù)已經(jīng)啟動(dòng)；

b)延時(shí)T1元件的延時(shí)時(shí)間T1已到；

c)ΔI＝I_k-I_ref＞ΔI_set；

d)電流變化率大于返回定值F_set，di/dt＞F_set；

e)Q_k＝Q_k-1+(I_k-ΔI_set-I_o)*Δt＞Q_set

其中，Q_set為電流增量累加定值。

本發(fā)明由于采用了自適應(yīng)出口延時(shí)特性，因而在故障特征越明顯時(shí)，跳閘時(shí)間越短；在故障特征越不太明顯時(shí)，出口時(shí)間越長；從而大大提高了保護(hù)的可靠性和快速性。