[發(fā)明專利]一種基于逆推同步算法的母線保護(hù)方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011119659.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112366662A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳水蘭;孟樂;張建雨;李俊剛;劉洋;姜睿智;常彥彥;龐建偉;孫文龍;崔龍衛(wèi);毋炳鑫;冀娟
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術(shù)有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22;G01R31/08
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

一種基于逆推同步算法的母線保護(hù)方法及裝置，該方法在判斷出現(xiàn)故障的情況下，標(biāo)記保護(hù)啟動時(shí)刻，根據(jù)構(gòu)造的相電流突變量模型求解相電流突變量，計(jì)算保護(hù)元件的故障檢測延時(shí)Δt，并推算得真正的故障時(shí)刻；以故障時(shí)刻為起點(diǎn)，計(jì)算母線保護(hù)判據(jù)所需電氣量，進(jìn)行故障處理。相比于傳統(tǒng)算法，本算法具有以下優(yōu)點(diǎn)：不受啟動門檻、工頻分量故障初始角、直流分量大小及衰減速度等因素影響，不受合并單元、電流互感器差異等因素影響，準(zhǔn)確可靠。本發(fā)明提出了一種基于真正故障時(shí)刻的數(shù)據(jù)自同步算法，精確推導(dǎo)出真正的故障時(shí)刻，各單元皆以真正的故障時(shí)刻作為對時(shí)同步標(biāo)準(zhǔn)，則可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)同步。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣設(shè)備保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于逆推同步算法的母線保護(hù)方法及裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)故障數(shù)據(jù)自同步算法忽略保護(hù)元件之間的檢測延時(shí)時(shí)間差，以保護(hù)啟動時(shí)刻代替真實(shí)的故障發(fā)生時(shí)刻作為對時(shí)同步標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)的近似同步。母線保護(hù)的同步誤差允許裕度角受到多種因素的影響，在保證可靠不誤動的約束條件下，最大的同步誤差允許裕度角約為27°，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)自同步算法可能帶來的最大同步誤差角(約為90°)。因此，傳統(tǒng)自同步算法在理論上可能導(dǎo)致母線保護(hù)出現(xiàn)誤動或拒動的情況，可靠性無法滿足，因此這一算法不能直接應(yīng)用于母線保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于逆推同步算法的母線保護(hù)方法及裝置，提出基于真正故障時(shí)刻的數(shù)據(jù)自同步算法，精確推導(dǎo)出真正的故障時(shí)刻，各單元皆以真正的故障時(shí)刻作為對時(shí)同步標(biāo)準(zhǔn)，則可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)同步。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的第一方面提供了一種基于逆推同步算法的母線保護(hù)方法，包括如下步驟：

實(shí)時(shí)采集母線相電流，計(jì)算母線相電流突變量Δi(t)＝i(t_n)-i(t_n-1)；每個(gè)周期采樣點(diǎn)為N，n∈N；t為時(shí)間；

將相電流突變量與啟動門檻進(jìn)行比較，根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷是否出現(xiàn)故障：如果出現(xiàn)故障，則標(biāo)記保護(hù)啟動時(shí)刻t_d，進(jìn)行下一步；如果未出現(xiàn)故障，則返回上一步；

構(gòu)造相電流突變量計(jì)算模型；以保護(hù)啟動時(shí)刻t_d為起點(diǎn)，收集一個(gè)周期的數(shù)據(jù)，提取相電流突變量計(jì)算模型所需參數(shù)；

所述計(jì)算模型求解相電流突變量，計(jì)算保護(hù)元件的故障檢測延時(shí)Δt，并推算得真正的故障時(shí)刻；

以故障時(shí)刻為起點(diǎn)，計(jì)算母線保護(hù)判據(jù)所需電氣量，進(jìn)行故障處理。

進(jìn)一步的，所述將相電流突變量與啟動門檻進(jìn)行比較，根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷是否出現(xiàn)故障包括：

若連續(xù)3個(gè)采樣點(diǎn)所計(jì)算的母線相電流突變量均超過啟動門檻I_op，則判斷出現(xiàn)故障。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)記保護(hù)啟動時(shí)刻t_d包括：標(biāo)記首個(gè)相電流突變量超過啟動門檻前一個(gè)采樣點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻為保護(hù)啟動時(shí)刻。

進(jìn)一步的，所述構(gòu)造的相電流突變量計(jì)算模型如下：

其中，t₀為真正的故障時(shí)刻，ω為角頻率，I_m為工頻故障分量幅值、θ₁為保護(hù)啟動時(shí)刻所對應(yīng)的故障初始相角、I₁為保護(hù)啟動時(shí)刻所對應(yīng)的直流分量幅值、T₀為衰減時(shí)間常數(shù)；

利用Prony算法提取相電流突變量計(jì)算模型中的參數(shù)I_m、θ₁、I₁、T₀，以計(jì)算故障時(shí)刻t₀；

保護(hù)元件的故障檢測延時(shí)Δt由下式計(jì)算：