[發明專利]一種抽水蓄能機組失磁保護判斷方法

有效

• 申請號: 202010369544.0
• 申請日: 2020-05-05
• 公開（公告）號: CN111711169B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 賈德峰;莊良文;周鵬鵬;李志勇;張彥兵;王偉;胡衛東;李蕾;傅潤煒;陳朋
• 申請（專利權）人: 許昌開普檢測研究院股份有限公司
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06;H02J3/12;H02J3/46
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

一種抽水蓄能機組失磁保護判斷方法，在發電或者抽水工況，采用靜穩圓或者異步圓阻抗判據判斷是否存在失磁；在抽水或者發電調相工況下，采用下拋阻抗圓(簡稱KP阻抗圓)判據進行失磁判斷，在存在失磁情況下，進行失磁保護。在發電調相過勵工況下，采用逆無功判據判斷是否存在失磁。本發明能夠對多種情況的失磁故障進行判斷，實現抽水蓄能機組在各種工況各種負荷水平下失磁時無保護死區，保護動作正確，促進電網的安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，特別是涉及一種抽水蓄能機組失磁保護判斷方法。

背景技術

國家電網公司在推進“一特四大”的電網發展戰略，即以大型能源基地為依托，建設由1000千伏交流和±800千伏直流構成的特高壓電網，形成電力

“高速公路”，促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發，在全國范圍內實現資源優化配置。同時，將以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，發展以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。特高壓交流輸電系統的無功平衡和電壓控制問題比超高壓交流輸電系統要求更高。利用大型抽水蓄能電站的有功功率、無功功率雙向、平穩、快捷的調節特性，承擔特高壓電力網的無功平衡和改善無功調節特性，對電力系統可起到非常重要的無功/電壓動態支撐作用，是一項比較安全又經濟的技術措施，建設一定規模的抽水蓄能電站，對電力系統特別是堅強智能電網的穩定安全運行具有重要意義。

大型抽水蓄能機組容量大，結構復雜，造價昂貴，大型抽蓄機組保護配置復雜。發電機失磁占發電機組全部故障的50％以上，而且失磁保護動作次數最多且誤動次數較多。

抽蓄機組有多種運行工況，抽水蓄能機組主要運行在抽水工況或發電工況。發電(抽水)調相是從電網吸收少量有功以維持機組轉動，發出或吸收無功調節電網電壓。抽水調相作為機組從停機到抽水轉換過種中必須經過的一個中間狀態，只要有抽水，必定有抽水調相。機組在抽水(發電)調相工況下發生失磁故障，現有失磁保護的定子阻抗判據失效，保護拒動導致機組勵磁不能及時切換，機組不能根據電網的需要切換運行工況，發揮不了應有的作用。

現有的抽水蓄能機組失磁保護判斷方法，均無法實現抽水蓄能機組各種工況、各種負荷水平、各種故障類型不誤動，確保失磁時能正確動作。

因此，需針對抽水蓄能機組的特點，完善機組保護，實現失磁保護各種工況、各種負荷水平、各種故障類型不誤動，失磁時全方位無死區保護的抽水蓄能機組失磁保護判斷方法以克服現有技術不足甚為必要。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種抽水蓄能機組失磁保護判斷方法，能夠對多種情況的失磁故障進行判斷，實現抽水蓄能機組在各種工況各種負荷水平下失磁時無保護死區，保護動作正確，促進電網的安全穩定運行。

本發明的目的通過以下技術措施實現。

提供一種抽水蓄能機組失磁保護判斷方法，在抽水或者發電調相工況下，采用下拋阻抗圓判據進行失磁判斷，在存在失磁情況下，進行失磁保護。

優選的，上述的抽水蓄能機組失磁保護判斷方法，當機端阻抗Z_zd進入下拋阻抗圓時，判定滿足失磁判據；

下拋阻抗圓圓心坐標整定值為：

下拋阻抗圓半徑整定值

其中，X_k.set是下拋阻抗圓上邊界電抗定值(二次有名值)，X_p.set是下拋阻抗圓下邊界電抗定值(二次有名值)；

X_d是抽水蓄能機組同步電抗的標幺值(不飽和值)，U_N是抽水蓄能機組額定電壓，S_N是抽水蓄能機組額定視在功率，n_a電流互感器變比,n_v電壓互感器變比。