[發明專利]一種火電機組零功率保護系統及其方法

有效

• 申請號: 201710391666.8
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107171288B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 楊濤;陸承宇;王松;阮黎翔;吳棟萁;丁峰;方芳;孫文文;宣佳卓;汪冬輝;柯人觀;羅華峰;戚宣威
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種火電機組零功率保護系統及其方法。當電廠送出線路發生故障從而引起調門快關動作或引起機組功率發生振蕩時，若零功率保護的判據不夠完善，零功率保護將發生誤動作。本發明的火電機組零功率保護系統包括啟動判據模塊、動作判據模塊及出口邏輯模塊，所述的啟動判據模塊包括電氣突變量判據和零功率保護投用判據，所述的電氣突變量判據與零功率保護投用判據構成與門邏輯；所述的電氣突變量判據為零功率保護啟動判據中的主要判據，由發電機電壓突增、電流突降、功率突降相與而成，所述的出口邏輯模塊包括出口判斷邏輯、自保持邏輯和出口延時。本發明提高了發電機零功率保護運行可靠性。

技術領域

本發明屬于電力系統繼電保護技術領域，具體地說是一種火力發電廠功率外送通道中斷時的發電機組零功率保護系統及其方法。

背景技術

大型汽輪發電機組容量大、蒸汽參數高、轉子轉動慣量大，當發生功率外送通道中斷時(即電廠全部送出線路均與電網斷開)，發電機功率無法送出，如不能及時采取鍋爐熄火、主汽門關閉和滅磁等一系列措施，會引發汽輪發電機組超速、蒸汽熱力系統超溫超壓等問題，對機組設備安全構成嚴重威脅。因此，目前很多火電機組均配置了發電機零功率保護，在發生功率外送通道中斷時，零功率保護及時采取措施停機，保證機組安全。

發生功率外送通道中斷時，發電機將出現電壓上升、電流減小、功率減小、頻率上升等典型電氣特征，零功率保護即是利用上述電氣特征實現其功能判據。目前常用的零功率保護判據在判斷發電機由于功率外送通道中斷出現的零功率狀態時一般不存在問題，但當電廠送出線路發生故障從而引起調門快關動作或引起機組功率發生振蕩時，若零功率保護的判據不夠完善，零功率保護將發生誤動作。近期電力系統中已發生多起零功率保護誤動事故。針對零功率保護存在的問題，一些文獻中提出了優化的零功率保護判據，但這些判據的優化均沒有從根本上解決問題。

因此，有必要研究發電機出現零功率狀態的本質電氣特征，提出經過優化完善的零功率保護判據，提高發電機組零功率保護運行的可靠性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種火電機組零功率保護系統，以優化完善火電機組零功率保護的判據，提高零功率保護動作的可靠性。

為此，本發明采用如下的技術方案：一種火電機組零功率保護系統，包括啟動判據模塊、動作判據模塊及出口邏輯模塊，

所述的啟動判據模塊包括電氣突變量判據和零功率保護投用判據，所述的電氣突變量判據與零功率保護投用判據構成與門邏輯；

所述的電氣突變量判據為零功率保護啟動判據中的主要判據，由發電機電壓突增、電流突降、功率突降相與而成，各判據依次為ΔU＝U_T-U_T-20ms>0、ΔI＝I_T-I_T-20ms<0、ΔP＝P_T-P_T-20ms<0，式中，ΔU、ΔI、ΔP分別為發電機正序電壓突變量、正序電流突變量和功率突變量，U_T、I_T、P_T分別為當前時刻T的發電機正序電壓、正序電流和功率的有效值，U_T-20ms、I_T-20ms、P_T-20ms分別為當前時刻T之前20ms時的發電機正序電壓、正序電流和功率的有效值；

所述的出口邏輯模塊包括出口判斷邏輯、自保持邏輯和出口延時T2。