[發明專利]一種具有容錯性能的智能變電站集成保護計算方法

有效

• 申請號: 201610511727.5
• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN106099869B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 金恩淑;魏冀東;金雨薇;王潤之;韓慧;岳穎;宣曉辰;王義軍
• 申請（專利權）人: 東北電力大學;國網內蒙古東部電力有限公司通遼供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明涉及繼電保護技術領域，具體涉及一種具有容錯性能的智能變電站集成保護計算方法。

背景技術

隨著經濟快速發展，我國電網的規模以及復雜度都相應的擴大和提升，運行方式變得更加靈活，對智能變電站繼電保護的要求越來越高，與傳統變電站相比，智能變電站實現了全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化，可以方便地實現互操作。然而智能變電站信息共享的特點容易出現數據丟失或是數據錯誤的情況。

現有智能變電站集成保護計算方法將專家系統的思想應用于變電站內的故障元件判別，建立故障地點與故障電流方向的故障元件判別規則矩陣，通過故障特征量的矩陣運算來實現故障元件的快速判別。然而對于大網絡來說，這類規則庫的建立變得十分復雜和龐大，并帶來專家系統知識庫的維護難度大。且還因信息共享化帶來了數據丟失、數據錯誤、斷路器失靈或者變壓器鐵芯飽所致的差動保護拒動、誤動故障。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種科學合理，計算準確，適用性強的具有容錯性能的智能變電站集成保護計算方法。

解決其技術問題采用的技術方案是，一種具有容錯性能的智能變電站集成保護計算方法，其特征是，它包括如下步驟：

1)根據智能變電站保護范圍不同劃分區域：

以變電站內母線、變壓器及變電站內所有出線為保護對象，根據保護范圍不同劃分為站域層保護區和集成層保護區；所述站域層保護區域選取本變電站內所有出線，所述集成層保護區域為變壓器和其一側母線；

2)通過利用元件電流、電壓信息得出保護區域內每個方向元件的方向信息的輸出值以及區域的差動保護動作信息的輸出值；

方向元件的方向信息輸出值以及區域的差動保護動作信息的輸出值的原則為：方向信息的正負方向是以流出母線為正流入母線為負，利用電流、電壓計算得出的正序功率值，當正序功率大于0時為正方向，其輸出值為1；當正序功率小于0時為負方向，其輸出值為-1，區域的差動保護動作信息的輸出值原則為當保護動作時為1，保護不動作時為-1；

3)將獲取到的每個區域的全部信息相融合計算得出故障元件綜合值并與故障元件門檻值相比較；

故障元件綜合值計算公式為：其中P_out(k)為第k個保護區域的故障元件綜合值，k為所求對應保護區域數，n為保護區域個數，m為變電站內方向元件的個數，D_kj為第k個保護區域所對應的第j個方向元件的輸出值，靠近電源端集成區選取變壓器低壓側的方向元件前面為正號，靠近負荷端集成區選取變壓器高壓側的方向元件前面為正號，其他方向元件前面為負號，CD(k)為差動保護動作信息的輸出值，A為靠近負荷端的集成區測得的方向元件僅為變壓器兩端的方向，當測得的變壓器兩端的方向為正方向時為1，負方向時為-1；所述故障元件門檻值設定原則為保護區域發生外部故障時計算得出的故障元件綜合值的最大值；當故障元件綜合值大于門檻值時判定區域發生內部故障，小于門檻值時判定區域發生外部故障，等于門檻值時判定區域發生疑似故障；

4)綜合每個區域比較的結果根據故障判別原則對故障元件定位：

故障判別原則為當站域層保護區及集成層保護區差動保護全都同時動作時判定變壓器故障，當站域層保護區差動保護動作而集成層保護區只有一個差動保護動作時判定為保護動作的集成層保護區內的母線故障，當站域層保護區及集成層保護區差動保護全都不動作時判定為變電站無故障元件；當一個集成層保護區域為疑似故障，而另一集成層保護區域和站域層保護區域都為故障時，則切除變壓器，如果另一集成層保護區域和站域層保護區域變為正常區域則判別故障元件為變壓器；如果另一集成層保護區域和站域層保護區域仍為故障區域則判別故障元件為故障集成層保護區域內母線為故障；當一個集成層保護區域為疑似故障，而另一集成層保護區域為正常，站域層區域為故障時，則判定為疑似故障集成層保護區域內母線為故障元件；當一個站域層保護區域為疑似故障，集成層保護區域都為正常時判定變電站內無故障元件；只有一個集成層保護區域為故障而另一集成層保護區域為正常時判定為故障區域內母線發生故障；集成層保護區域都為故障時判定變壓器為故障元件。