[發明專利]一種電網短路故障的辨別方法

有效

• 申請號: 201710045334.4
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106786430B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李福生;李霄;馬立超;王云;舒少龍;葉辰之;楊建波;曹碧穎;施源
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H02H7/28
• 分類號: H02H7/28
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明電力電子技術領域，尤其涉及一種電網短路故障的辨別方法，包括：步驟S1，采集一電網上的交流電流，并將交流電流轉換成數字信號并濾波；步驟S2，將濾波后的數字信號輸入至辨別系統中，于濾波后的數字信號滿足每個電流上升率辨別模塊和電流幅值辨別模塊中任意一個的觸發條件時，從總輸出口輸出一脈沖信號；步驟S3，持續檢測總輸出口，于檢測到總輸出口輸出脈沖信號時判定為電網出現短路故障；能夠在幾百微秒內辨識出電網短路故障，反應迅速，并且將電流幅值保護和電流上升率保護相結合，電網上近端負載和遠端負載的短路情況都能辨別。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種電網短路故障的辨別方法。

背景技術

隨著社會經濟發展，電網容量增加，區域電網之間互聯性加強，短路故障對電網安全、穩定、經濟運行帶來的破壞性隨之增強。目前，短路故障保護一般采用熔斷器或者斷路器。它們是通過短路電流的熱效應，或者短路電流的有效值超過設定閾值，或者短路電流的瞬時值超過設定閾值來辨別短路故障。這些短路故障辨別方法，檢測時間比較長，一般在幾十毫秒，甚至幾百毫秒，最快也需要十幾毫秒。從而，電網中有較大的短路電流流過，其產生的電動力和熱效應對系統中電氣設備造成很大的威脅。此外，不能及時地將發生短路故障的電網區域從整個系統切除，會引發區域之間的連鎖故障，甚至導致大區域內電網崩潰，造成大面積停電，帶來嚴重地經濟損失。其中，短路故障時電力系統中最常見、危害性最大的故障之一。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種電網故障的辨別方法，應用于一電網故障的辨別系統，所述電網短路故障辨別系統包括并聯的至少一個電流上升率辨別模塊和電流幅值辨別模塊，每個所述電流上升率辨別模塊分別具有一不同的電流上升率的觸發條件，所述電流幅值辨別模塊具有一電流幅值的觸發條件，所述電流上升率辨別模塊或所述電流幅值辨別模塊于滿足所述觸發條件時從輸出口輸出一脈沖信號，并且每個所述電流上升率辨別模塊和所述電流幅值辨別模塊的輸出口合并形成一總輸出口；包括：

步驟S1，采集一電網上的交流電流，將所述交流電流轉換成數字信號并濾波；

步驟S2，將濾波后的所述數字信號輸入至所述辨別系統中，于濾波后的所述數字信號滿足每個電流上升率辨別模塊和所述電流幅值辨別模塊中任意一個的所述觸發條件時，從所述總輸出口輸出所述脈沖信號；

步驟S3，持續檢測所述總輸出口，于檢測到所述總輸出口輸出所述脈沖信號時判定為所述電網出現短路故障。

上述的辨別方法，其中，所述電流上升率辨別模塊包括一第一預設電流值，一第二預設電流值，一第一預設時間和一第二預設時間，所述第二預設電流值大于所述第一預設電流值，所述第二預設時間大于所述第一預設時間，所述步驟S2中，所述電流上升率辨別模塊的辨別方法包括：

步驟S2A1，持續判斷所述數字信號表示的瞬時電流值是否大于所述第一預設電流值；

是，則開始計時并轉向步驟S2A2；

否，則繼續在所述步驟S2A1等待；

步驟S2A2，持續判斷所述數字信號表示的所述瞬時電流值在所述第二預設時間內是否達到大于所述第二預設電流值；

是，則停止計時并轉向步驟S2A3；

否，若計時時間超出所述第二預設時間，則將計時歸零并轉向步驟S2A4，

若未超出所述第二預設時間，則繼續計時；

步驟S2A3，判斷停止后的所述計時時間是否大于所述第一預設時間；

是，則輸出所述脈沖信號，以及將計時歸零并返回所述步驟S2A1；

否，則轉向步驟S2A4；

步驟S2A4，持續判斷所述數字信號表示的所述瞬時電流值是否小于所述第一預設電流值；