[發明專利]電流互感器拖尾電流的快速檢測方法

有效

• 申請號: 201710702903.8
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107390010B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 劉宏君;俞偉國;潘軍軍;王冰清;凌昊;李煒霞
• 申請（專利權）人: 長園深瑞繼保自動化有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 44101 深圳市中知專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫皓;林虹

本發明公開了一種電流互感器拖尾電流的快速檢測方法，要解決的技術問題是提高電流互感器拖尾電流的檢測速度。本發明的方法包括：獲得輸電線路參數，計算阻抗角和二次回路的衰減時間常數，采集輸電線路電源電壓在故障時刻前的參數，計算故障電流基波有效值，將故障電流基波有效值與失靈保護的電流定值進行比較。本發明與現有技術相比，進行兩次差分濾波，然后利用四分之一周絕對值積分的方式獲得拖尾電流中的基波分量的有效值，比較其是否小于失靈保護的電流返回定值，即故障狀態消失或不滿足保護動作條件，恢復正常運行狀態，可將拖尾電流判別的時間縮減到10ms以內，在確保可靠性的同時縮短了失靈保護動作延時，顯著降低了電力系統的運行風險。

技術領域

本發明涉及一種繼電保護方法，特別是一種電流互感器拖尾電流的檢測方法。

背景技術

我國目前的電網主干網是一個交直流混聯的大電網，隨著直流電網系統的大量接入，電網的電力電子特征愈發明顯。為了解決斷路器失靈所導致的直流閉鎖的問題，國家電網公司提出了通過站域失靈的解決方案，要求交流電網系統發生故障，斷路器失靈時，從故障發生時刻起200ms內切除所有相鄰開關，以防止直流電網系統多次換相失敗。要在200ms內切除故障，就必須壓縮失靈保護的動作延時，其中開關動作的固有時間不能壓縮，只能從電流判據中電流互感器CT的拖尾電流入手。

為了防止CT拖尾電流可能對失靈電流判據帶來的不利影響，現有技術采用的方法是在進行保護邏輯計算之前先通過系統濾波算法濾除電流中的直流分量，再通過全周傅式算法計算失靈啟動的相關電流判據。但這種方法對低頻直流分量的濾波效果較差。基于上述CT拖尾電流的檢測方法，有些文獻提出一種改進的全周傅式算法，采用Mann-Morrison算法改進虛部計算，這種算法能夠基本保證故障切除后25ms內完全濾除直流分量，但還是存在CT拖尾電流的檢測速度不理想的不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種電流互感器拖尾電流的快速檢測方法，要解決的技術問題是提高電流互感器拖尾電流的檢測速度。

本發明采用以下技術方案：一種電流互感器拖尾電流的快速檢測方法，包括以下步驟：

一、被保護段的輸電線路發生故障時，保護裝置獲得輸電線路的等效電阻(R_fault)、負載電阻(R′)、等效電感(L_fault)、負載電感(L′)、電流互感器的勵磁電阻(R_m)、電流互感器的勵磁電抗(X_m)、電流互感器一次側繞組的漏電阻(R₁)、電流互感器二次側繞組的漏電阻(R₂)、電流互感器一次側繞組的漏電抗(X₁)、電流互感器二次側繞組的漏電抗(X₂)、負載阻抗(R_load)、供電系統的電壓(E_m)；

二、計算阻抗角和二次回路的衰減時間常數(T₂)：

三、采集輸電線路電源電壓在故障時刻前的相位角(α)，故障發生時刻輸電線路電流的角度輸電線路故障發生時刻(0)、輸電線路的故障切除時刻(F₁)、故障切除時刻電流的瞬時值i(F₁)；

四、計算故障電流基波有效值(I)：

N為每周波的采樣點數24，Δt為相鄰的兩個采樣點之間的時間差0.833ms，i(n)為故障電流經二次差分濾波后的第n點電流采樣值，i(0)為故障電流經二次差分濾波后的第0點的電流采樣值，為故障電流經二次差分濾波后的第點的電流采樣值；

五、將故障電流基波有效值(I)與失靈保護的電流定值進行比較。

本發明的故障電流經二次差分濾波后的電流采樣值為：