[發(fā)明專利]一種基于冗余差動電流判斷的母線保護方法及裝置

有效

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• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110601149B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉明;張進;包曉俊;王立偉;張鵬;錢雅倩;張煜成
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇聯(lián)能電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 石磊

1.一種基于冗余差動電流判斷的母線保護方法，其特征在于，包括如下步驟：

采集母線上所有支路上電流互感器的電流數(shù)據(jù)以及母聯(lián)斷路器兩側(cè)的兩只母聯(lián)電流互感器的電流數(shù)據(jù)；

采集的電流數(shù)據(jù)基于母線大差比率判據(jù)、I母差動比率判據(jù)、II母差動比率判據(jù)以及冗余差動電流判據(jù)，判斷故障發(fā)生在母線區(qū)外、母線區(qū)內(nèi)或者兩只母聯(lián)電流互感器之間；

若判斷故障發(fā)生在母線區(qū)外或母線區(qū)內(nèi)，則冗余差動電流判據(jù)不開放，由母線大差比率判據(jù)、I母差動比率判據(jù)、II母差動比率判據(jù)中的母線大差、I母小差和II母小差選擇跳閘；

若判斷故障發(fā)生在兩只母聯(lián)電流互感器之間，則冗余差動電流判據(jù)開放，選擇故障所在的母線并切除；

冗余差動電流判據(jù)采用比率制動方程：冗余差動電流判據(jù)中差動電流值等于兩只母聯(lián)電流互感器的電流值之差的絕對值；

冗余差動電流判據(jù)中制動電流值等于兩只母聯(lián)電流互感器的電流值的絕對值之和；

若滿足冗余差動電流判據(jù)中差動電流值大于冗余差動電流判據(jù)中電流啟動門檻值，同時大于冗余差動電流判據(jù)中制動斜率與冗余差動電流判據(jù)中制動電流值之積，則冗余差動電流判據(jù)開放。

2.如權(quán)利要求1所述的基于冗余差動電流判斷的母線保護方法，其特征在于，

母線大差由除了母聯(lián)電流互感器之外的所有支路電流互感器構(gòu)成；第一套母線保護I母小差由兩只母聯(lián)電流互感器中的一只與I母所有支路電流互感器構(gòu)成；第一套母線保護II母小差由和I母小差相同的母聯(lián)電流互感器與II母所有支路電流互感器構(gòu)成；

第二套母線保護I母小差由另一只母聯(lián)電流互感器與I母所有支路電流互感器構(gòu)成；第二套母線保護II母小差由和I母小差相同的母聯(lián)電流互感器與II母所有支路電流互感器構(gòu)成。

3.如權(quán)利要求2所述的基于冗余差動電流判斷的母線保護方法，其特征在于，若判斷故障發(fā)生在母線區(qū)外或母線區(qū)內(nèi)，包括：

母線區(qū)外或母線上發(fā)生故障，比率制動方程不滿足冗余差動電流判據(jù)開放條件，不限制母線保護動作行為，并由母線大差、I母小差以及II母小差判斷故障類型及故障區(qū)域，則選擇動作跳閘。

4.如權(quán)利要求3所述的基于冗余差動電流判斷的母線保護方法，其特征在于，若判斷故障發(fā)生在兩只母聯(lián)電流互感器之間，包括：

兩只母聯(lián)電流互感器之間發(fā)生故障，比率制動方程滿足冗余差動電流判據(jù)開放條件，則對母線保護跳閘行為進行優(yōu)化。

5.如權(quán)利要求4所述的基于冗余差動電流判斷的母線保護方法，其特征在于，母線大差、I母小差以及II母小差判斷故障類型及故障區(qū)域包括：

以母線大差元件動作，且冗余差動電流判據(jù)開放為依據(jù)，母聯(lián)斷路器優(yōu)先斷開，并根據(jù)母聯(lián)斷路器跳閘位置接點開入或兩只母聯(lián)電流互感器電流采樣值有任意一只小于電流定值門檻，開放母線選擇跳閘判據(jù)。

6.如權(quán)利要求5所述的基于冗余差動電流判斷的母線保護方法，其特征在于，對母線保護跳閘行為進行優(yōu)化包括：

基于母聯(lián)斷路器斷開后，根據(jù)兩只母聯(lián)電流互感器中某一只采樣值小于電流定值門檻，選擇需要切除的故障母線。

7.如權(quán)利要求6所述的基于冗余差動電流判斷的母線保護方法，其特征在于，

切除故障母線包括：當靠近I母側(cè)的母聯(lián)電流互感器采樣值低于電流定值門檻，選擇跳開II母上所有支路；

當靠近II母側(cè)的母聯(lián)電流互感器采樣值低于電流定值門檻，選擇跳開I母上所有支路。

8.一種采用如權(quán)利要求1所述的基于冗余差動電流判斷的母線保護方法的母線保護裝置，其特征在于，

包括采樣模塊、計算模塊和判斷模塊，所述采樣模塊、所述計算模塊和所述判斷模塊依次電性連接；

所述采樣模塊，用于采集母線上所有支路的電流以及兩只母聯(lián)電流互感器電流，為保護裝置提供電氣量數(shù)據(jù)；

所述計算模塊，用于將所述采樣模塊采集的數(shù)據(jù)進行計算，根據(jù)母線上各支路電流互感器采樣值以及兩只母聯(lián)電流互感器采樣值計算出各差動判斷元件的差動電流和制動電流；

所述判斷模塊，用于根據(jù)計算模塊的結(jié)果，輸入相應(yīng)的動作方程，判斷母線是否發(fā)生相應(yīng)故障；

所述采樣模塊包括模擬量輸入單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光信號處理單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元分別與所述模擬量輸入單元和所述計算模塊電性連接，所述光信號處理單元與所述計算模塊電性連接；

所述模擬量輸入單元，用于將模擬信號輸入至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于將所述模擬量輸入單元輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號傳輸至所述計算模塊；

所述光信號處理單元，用于接收數(shù)字信號，并將接收到的數(shù)字信號傳輸至所述計算模塊。