[發明專利]基于機電暫態方法的繼電保護定值在線校核方法

在審

• 申請號: 201610057870.1
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105610117A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 畢兆東;俞秋陽;何俊峰;鄭楊斌;方勝文;王新寶;常寶立
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電力系統繼電保護領域，特別涉及一種繼電保護裝置定值的校核方 法。

背景技術

近年來，隨著電網的快速發展，電網基建、電源送出、電網改造項目大量投產，繼電 保護定值整定計算工作已不能滿足其投產周期的要求。在基建、技改項目投產過程中，引起 的母線陪停、線路陪停方式、電網斷環方式越來越復雜，電網非正常運行方式明顯增多，時 間更加延長，給當前的繼電保護定值整定計算工作帶來了巨大的挑戰。

當前，工程實踐中短路電流計算一般采用基于等效電壓源法的靜態網絡阻抗等值 方法，又稱為靜態短路電流計算方法。

靜態短路電流默認有如下假設條件：

（1）發電機均用Xd”作為其等值電抗，即假設d軸和q軸等值電抗均為Xd”；

（2）發電機次暫態電動勢E”的幅值標幺值為1，幅角均為零；

（3）通常忽略負荷潮流和負荷模型對短路電流的影響，有時把負荷作為恒定阻抗處理；

（4）與正序網絡完全一致，發電機負序電抗X2＝Xd”。

基于上述假設的不同的計算程序通常對于電壓源的取法也存在差異，有的程序直 接取母線基準電壓，有的程序假定發電機內電勢為1.0PU，求取短路點電壓作為電壓源；不 同的計算程序求取短路點系統等值阻抗時考慮的因素也存在較大差異，例如有的計算程序 忽略負荷的影響，有的程序將負荷處理為恒定阻抗。

上述做法忽略了許多復雜因素對短路電流的影響，例如機組出力、負荷電流、負荷 模型、各類控制器等等；并且當真實的短路故障發生后，系統各處的短路電流都有一個動態 變化過程，而傳統的基于等效電壓源法靜態短路電流計算方法只關注故障時刻的短路電 流。因此，這種靜態計算方法使得目標電網與真實電網的差別比較大，短路電流計算結果誤 差較大且提供的信息有限，給繼電保護裝置的可靠正確動作埋下了隱患，導致電網的安全 穩定運行受到了不同程度的威脅。而基于機電暫態的計算方法可以考慮電力系統的詳細模 型，為用戶提供短路故障過程中和故障后短路電流的動態變化過程信息，是今后的發展方 向。

中國發明申請號為200810147821.2的“電網系統繼電保護在線校核方法”和申請 號為200810147822.7的“電網繼電保護定值在線校核一體化數據處理方法”提出了通過EMS 和DTS從電網中獲取電力設備參數、繼電保護定值以及電網的實時運行數據，然后按照保護 整定規程進行故障計算，最后根據校核規則對保護定值進行校核。但是，上述專利方法進行 故障計算時采用的是靜態網絡阻抗等值方法，沒有考慮電力系統的詳細暫態模型，沒有考 慮短路故障過程中以及短路故障消失后，電力系統中各類調節控制器（發電機調壓器、調速 器、電力系統穩定器等）的作用，即只求取了短路故障時刻的短路電流瞬時值，沒有獲得更 加符合工程實際情況的短路電流動態變化過程。

中國發明申請號為201010546967.1的專利申請“基于動態短路電流的繼電保護定 值在線校核方法”，但是它對電網實時測量數據的具體如何使用和計算未做詳細說明。現有 技術中常用的短路電流計算方法是不基于電網潮流的靜態方法，短路電流與故障前發電機 的有功、無功出力無關，與故障前母線運行電壓無關，與負荷的模型無關，求解的是代數方 程，獲得的是短路故障時刻的短路電流，準確性和實時性都還有進一步提升的空間。

鑒于以上分析，針對當前繼電保護定值整定計算工作實踐中存在的問題仍有進行 研究改進的必要。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種基于機電暫態方法的繼電保護定值在線校核方 法，其可提高短路計算結果的準確性，實現繼電保護定值的在線校核、實時預警，提高保護 定值整定工作的自動化程度。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種基于機電暫態方法的繼電保護定值在線校核方法，包含了如下步驟：

（1）從EMS獲取電網實時量測數據，包括：發電機的有功、無功出力，變壓器的潮流數據， 線路上流過的有功、無功數據，母線的電壓數據，進而建立電力網絡代數模型；

（2）從繼電保護整定軟件數據庫獲取電網零序參數和保護定值，其中，所述電網零序參 數包括線路、變壓器以及發電機的零序阻抗參數和線路零序互感抗組參數；