高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，要解決的技術(shù)問題是風(fēng)電系統(tǒng)母線發(fā)生單相故障時(shí)，提高差動(dòng)保護(hù)靈敏度。本發(fā)明的方法包括：采用固定啟動(dòng)門檻值判據(jù)、自適應(yīng)動(dòng)作門檻值判據(jù)、自適應(yīng)差動(dòng)比率判據(jù)、電壓突變判據(jù)、和電流突變判據(jù)，對三相電流分別進(jìn)行判別。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，固定啟動(dòng)門檻值判據(jù)啟動(dòng)值非常小，靈敏性高，自適應(yīng)動(dòng)作門檻值判據(jù)根據(jù)風(fēng)電系統(tǒng)中母線上支路電流負(fù)荷大小自適應(yīng)調(diào)整差動(dòng)動(dòng)作門檻值，自適應(yīng)差動(dòng)比率判據(jù)根據(jù)故障電流諧波含量情況自適應(yīng)調(diào)節(jié)比率制動(dòng)系數(shù)，電壓突變判據(jù)克服系統(tǒng)故障期間電壓有效值門檻值不滿足開放條件問題，和電流突變判據(jù)確保差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的正確性及可靠性，顯著提高母線差動(dòng)保護(hù)的靈敏度。
【專利說明】高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)母線保護(hù)方法，特別是一種風(fēng)電系統(tǒng)的母線差動(dòng)保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家對風(fēng)電清潔能源的支持，啟動(dòng)大量的風(fēng)電場建設(shè)并投入運(yùn)行。隨著風(fēng)力發(fā)電容量的不斷增多，風(fēng)電系統(tǒng)(系統(tǒng))及設(shè)備的運(yùn)行安全問題逐步被暴露出來。早期建設(shè)的風(fēng)電場35kV系統(tǒng)通常采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的接地方式，并且通常未配置專門的母線保護(hù)裝置(保護(hù)裝置)，而依靠線路保護(hù)裝置相過流II段、III段保護(hù)切除母線故障。如圖1所示，中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的母線在發(fā)生單相故障時(shí)，故障電流特征不明顯，導(dǎo)致線路保護(hù)的相過流判據(jù)可能存在靈敏度不足的問題，很難在短時(shí)間內(nèi)切除故障。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)與箱式變電站的電纜接頭處由于絕緣程度相對較差，若故障長時(shí)間存在，容易引發(fā)爆炸導(dǎo)致三相故障，進(jìn)而拉低系統(tǒng)電壓，最終會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)。
[0003]為避免此類情況的發(fā)生，國家電網(wǎng)公司特別對風(fēng)電場35kV母線的單相接地問題提出了反事故措施(反措)要求。反措中明確要求:對于新建風(fēng)電場，建議采用經(jīng)電阻接地方式，并配置母差保護(hù)裝置。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)以國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的BP系列母差保護(hù)裝置為例，采用母線差動(dòng)保護(hù)來切除母線故障，母線差動(dòng)保護(hù)由比率差動(dòng)判據(jù)和差動(dòng)復(fù)合電壓閉鎖判據(jù)取“與”進(jìn)行邏輯判斷:
[0005]比率差動(dòng)判據(jù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，包括以下步驟: 一、采用固定啟動(dòng)門檻值判據(jù)，對三相電流分別進(jìn)行判別，滿足固定啟動(dòng)門檻值判據(jù)Ida≥0.05In、Idb≥0.051?和Id?！?.05In，Ida為大差回路A相差電流，Idb為大差回路B相差電流，Idc為大差回路C相差電流，In為保護(hù)裝置電流互感器的二次額定值； 二、采用自適應(yīng)動(dòng)作門檻值判據(jù)，對三相電流分別進(jìn)行判別，滿足應(yīng)動(dòng)作門檻值判據(jù)Iida ^ Idseta、Iidb ^ Idsetb 和 Iidc ^ Idsebc，Iida

為第i母線小差回路A相差電流，Iidb為第i母線小差回路B相差電流，Iidc為第i母線小差回路C相差電流，Idseta為A相自適應(yīng)動(dòng)作門ffi值，Idsetb為B相自適應(yīng)動(dòng)作門檻值，Idsetc為C相自適應(yīng)動(dòng)作門檻值；所述Idseta、Idsetb、Idsetc三相自適應(yīng)動(dòng)作門檻值取值方法為:若連接在該母線上的各支路的電流均小于1.2In，三相自適應(yīng)動(dòng)作門檻值均取值為0.05In ;若連接在該母線上的各支路的電流均大于等于1.2In，三相自適應(yīng)動(dòng)作門檻值均取值為0.05倍的大差回路三相和電流； 三、采用自適應(yīng)差動(dòng)比率判據(jù)，對三相電流分別進(jìn)行判別，滿足自適應(yīng)差動(dòng)比率判據(jù)Iida > Kr(Iira-1ida)、Iidb > Kr(Iirb-1idb)和 Iidc > Kr(Iirc-1idc)，Iida 為第 i 母線小差回路 A 相差電流，Iidb為第i母線小差回路B相差電流，Iid。為第i母線小差回路C相差電流，Kt為復(fù)式比率系數(shù)，Iira為第i母線小差回路A相和電流，Iirb為第i母線小差回路B相和電流，

Iire為第i母線小差回路C相和電流；所述&的取值為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟一不滿足固定啟動(dòng)門檻值判據(jù)，返回重新開始判斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟二不滿足自適應(yīng)動(dòng)作門檻值判據(jù)，返回重新開始判斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟三不滿足自適應(yīng)差動(dòng)比率判據(jù)，返回重新開始判斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟四不滿足電壓突變判據(jù)，返回重新開始判斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟五不滿足和電流突變判據(jù)，返回重新開始判斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于:母線保護(hù)裝置對風(fēng)電系統(tǒng)中母線A、B、C三相電壓和母線上所有連接支路的A、B、C三相電流采樣得到采樣數(shù)據(jù)，根據(jù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分相計(jì)算，得到大差回路三相差電流、大差回路三相和電流、小差回路三相差電流、小差回路三相和電流、三相電壓瞬時(shí)值相比前一周波瞬時(shí)值的突變量、大差回路三相和電流瞬時(shí)值相比前一周波瞬時(shí)值的突變量，然后用固定啟動(dòng)門檻值判據(jù)、自適應(yīng)動(dòng)作門檻值判據(jù)、自適應(yīng)差動(dòng)比率判據(jù)、電壓突變判據(jù)、和電流突變判據(jù)判斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高靈敏度母線差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于:所述母線保護(hù)裝置對風(fēng)電系統(tǒng)中母線A、B、C三相電壓和母線上所有連接支路的A、B、C三相電流采樣，按每周波40點(diǎn)進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】H02H7/22GK103746350SQ201410032589
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】劉志遠(yuǎn), 于曉軍, 韋鵬, 盧峰, 潘亮亮, 張廣嘉, 吳穎超 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司, 長園深瑞繼保自動(dòng)化有限公司