[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的零序涌流耐受能力評估方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811258261.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109522615B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉堯;劉芳冰;陶亞光;韓偉;李瓊林;周寧;黨一奇;趙理;肖寒;耿進(jìn)鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/08;G06F117/02
• 代理公司: 蘇州知途知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32299
• 代理人: 陳瑞瀧;張錦波

本發(fā)明公開了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的零序涌流耐受能力評估方法及裝置，首先檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評估所需參量是否完備；參量信息完備時(shí)，仿真計(jì)算出零序涌流的最大基波峰值和衰減時(shí)間常數(shù)，推算出在達(dá)到整定時(shí)間時(shí)的零序電流幅值，結(jié)合整定電流判斷該段保護(hù)是否誤動(dòng)；單個(gè)參量信息缺失時(shí)，借助一個(gè)周波內(nèi)不同合閘角下的零序電流基波峰值，繪制出相應(yīng)的合閘角?零序電流基波峰值圖，對所缺失的合閘角信息進(jìn)行補(bǔ)充，代入仿真計(jì)算最終得到該段保護(hù)的誤動(dòng)概率。當(dāng)缺失不止一個(gè)參量時(shí)，將數(shù)據(jù)庫中同類型典型數(shù)據(jù)代入，利用權(quán)重分配原則得到綜合加權(quán)誤動(dòng)概率。不管參量信息完備或缺失都會(huì)得到誤動(dòng)概率，可用于指導(dǎo)是否進(jìn)行合閘操作以及變電站的建設(shè)運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的零序涌流耐受能力評估方法及裝置。

背景技術(shù)

零序電流保護(hù)在改善接地保護(hù)靈敏性等方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中。隨著高阻抗變壓器的不斷投入使用，其合閘產(chǎn)生的涌流較常規(guī)變壓器涌流幅值更大，衰減更為緩慢，已多次引發(fā)部分區(qū)域的零序電流保護(hù)誤動(dòng)，嚴(yán)重威脅了電力系特的穩(wěn)定安全運(yùn)行。當(dāng)前，關(guān)于涌流對保護(hù)的影響及應(yīng)對策略的研究已逐漸開展，其大多屬于單體式的“被動(dòng)”分析及應(yīng)對。自然地，若能從系統(tǒng)層面對這類保護(hù)裝置面臨的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行“主動(dòng)”評估，給予一定的風(fēng)險(xiǎn)警示，便可為新建變電站或者已投運(yùn)變電站變壓器的空投給出相應(yīng)的指導(dǎo)意見以規(guī)避此類誤動(dòng)事件。

近年來，用概率統(tǒng)計(jì)方法對繼電保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)量化分析的研究正逐漸興起。風(fēng)險(xiǎn)評估通過預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生概率，分析量化其可能造成的影響損失，確定承受風(fēng)險(xiǎn)的能力。有學(xué)者針對電力系特中不同原理的保護(hù)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評估概率模型。也有學(xué)者利用歷史數(shù)據(jù)法，逐一統(tǒng)計(jì)時(shí)間斷面的電力系統(tǒng)狀態(tài)分布并轉(zhuǎn)移得到馬爾科夫狀態(tài)矩陣，通過解析法得到未來狀態(tài)概率分布。更具體地針對零序電流保護(hù)，有研究人員根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和保護(hù)定值建立計(jì)算零序電流保護(hù)原理性運(yùn)行失效概率，將具體的負(fù)荷損失以及發(fā)電損失作為風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)引入系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。

繼電保護(hù)裝置的風(fēng)險(xiǎn)評估雖已取得累累碩果，然而其在應(yīng)用于新場景——變壓器空投導(dǎo)致零序電流保護(hù)誤動(dòng)時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)一定的不適應(yīng)性。在保護(hù)原理模型方面，對于涌流造成的電流保護(hù)誤動(dòng)是由于特定場景下所造成的保護(hù)原理設(shè)計(jì)方面的盲區(qū)，傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估模型基于保護(hù)范圍原理的劃定拒動(dòng)誤動(dòng)概率的風(fēng)險(xiǎn)評估不再適用。此外，風(fēng)險(xiǎn)評估模型中會(huì)涉及到多個(gè)參量數(shù)據(jù)的引入來輔助原理判斷，若所需參量不完備，則傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評估方法將完全失效。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的零序涌流耐受能力評估方法及裝置，旨在解決當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)評估方法中對于涌流耐受能力方面欠缺考慮，現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評估方法直接移植會(huì)存在不適應(yīng)性以及參量缺失情況下失效的問題。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的零序涌流耐受能力評估方法，包括：

完備評估步驟：

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況，檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評估所需參量信息是否完備；所述參量信息包括合閘角信息、剩磁信息、運(yùn)行方式信息、系統(tǒng)電壓信息、線路參數(shù)信息；

如果是，則進(jìn)入?yún)⒘啃畔⑼陚洳襟E；

否則進(jìn)入?yún)⒘啃畔⑷笔Р襟E；

參量信息完備步驟：

根據(jù)參量信息進(jìn)行仿真計(jì)算，得到零序涌流的最大基波峰值和衰減時(shí)間常數(shù)；

利用零序涌流的最大基波峰值、衰減時(shí)間常數(shù)、每段保護(hù)的整定時(shí)間推算出在達(dá)到整定時(shí)間時(shí)的零序電流幅值；

將推算出的零序電流幅值與整定電流相比，得到每段零序電流保護(hù)的誤動(dòng)概率；

根據(jù)每段零序電流保護(hù)的誤動(dòng)概率評估該段零序電流的耐受能力；

參量信息缺失步驟：