專利名稱：供配電線路自適應(yīng)過電流保護的實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中供配電線路各種相間短路故障的后備保護方法， 具體涉及電力系統(tǒng)供配電線路中過電流保護的實現(xiàn)方法。
技術(shù)背景三段式電流保護(電流速斷保護、帶時限電流速斷保護和過電流保護)作為35kV及35kV以下電壓等級供配電線路的主保護和后備保護在我國地區(qū) 電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。電流速斷保護和帶時限電流速斷保護可作為所保 護供配電線路的主保護，但不能作為相鄰下一線路相間短路故障的后備保護。 當所保護的供配電線路末端發(fā)生相間短路故障時，因為電流速斷保護不能保 護本供配電線路的末端，所以如果帶時限電流速斷保護由于某種原因拒動， 則將無法切除供配電線路的此類故障，這時就需要為供配電線路提供一種后 備保護，即過電流保護。過電流保護是所保護的供配電線路的近后備保護， 也是相鄰下一供配電線路的遠后備保護，傳統(tǒng)過電流保護的動作電流是在返 回系數(shù)和自啟動系數(shù)的共同制約下按照最大的負荷電流進行整定，但大部分 情況下供配電線路的負荷電流都小于其最大負荷電流，這樣就降低了過電流 保護的靈敏度，限制了過電流保護的應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)過電流保護的動作電流在返回系數(shù)和自啟 動系數(shù)的共同制約下按照最大的負荷電流進行整定而使供配電線路的過電流 保護受負荷電流影響和靈敏度降低的問題，而提出了供配電線路自適應(yīng)過電 流保護的實現(xiàn)方法。本發(fā)明的實現(xiàn)方法是通過計算機實現(xiàn)的，具體步驟如下101步驟數(shù)字式繼電保護裝置上電； .102步驟賦初值給自適應(yīng)過電流保護的兩個可靠系數(shù)《11、 Kr和返回 系數(shù)、、自啟動系數(shù)&;103步驟測得供配電線路的相電流/4;104步驟由數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測控制系統(tǒng)(SCADA)或能量管理系統(tǒng)(EMS)獲得供配電線路實際負荷電流/,。,；105步驟將自適應(yīng)過電流保護的可靠系數(shù)iC、返回系數(shù)^和自啟動系數(shù)《M的初值和供配電線路實際負荷電流L代入公式/^^-^/,。,在線計尺re算得到/_的值；106步驟通過通信通道獲得相鄰下一供配電線路過電流保護整定值'set邁.2107步驟將自適應(yīng)過電流保護的另一可靠系數(shù)^T的初值和相鄰下一供 配電線路過電流保護整定值4^代入公式L,-d:在線計算獲得^, 的值；108步驟比較/w和/w的值的大小，取其中較大的值賦給自適應(yīng) 過電流保護整定值L,n,;109步驟判斷是否滿足A ； 如果不滿足/, ^4^,，則返回103步驟的起始端； 如果滿足A 2/Mtm，則進行110步驟； U0步驟數(shù)字式繼電保護裝置的過電流保護動作。本發(fā)明提供了一種供配電線路自適應(yīng)過電流保護的實現(xiàn)方法，它能根據(jù) 供配電線路負荷和運行方式的變化，自動調(diào)整過電流保護的整定值，為供配 電線路各種相間短路故障提供有效的后備保護，從而大大提高了過電流保護 的靈敏度，擴大了過電流保護的保護范圍。


圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖l說明本實施方式。 本實施方式是通過計算機實現(xiàn)的，具體步驟如下 101步驟數(shù)字式繼電保護裝置上電；102步驟賦初值給自適應(yīng)過電流保護的兩個可靠系數(shù)《f、《f'和返回 系數(shù)^e、自啟動系數(shù)i^;103步驟測得供配電線路的相電流/4;104步驟由數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測控制系統(tǒng)(SCADA)或能量管理系統(tǒng)(EMS)k得供配電線路實際負荷電流/，loa105步驟將自適應(yīng)過電流保護的可靠系數(shù)尺f 、返回系數(shù)《re和自啟動 系數(shù)^的初值和供配電線路實際負荷電流/,。a代入公式/w^-^L^在線計算得到/^^的值；106步驟通過通信通道獲得相鄰下一供配電線路過電流保護整定值2set.m.2 ;107步驟將自適應(yīng)過電流保護的另一可靠系數(shù)《f'的初值和相鄰下一 供配電線路過電流保護整定值^^代入公式/^n,b-""'/^a,在線計算獲得〖 的借*Jset.UU.b WJ迅，108步驟比較^皿和^,的值的大小，取其中較大的值賦給自適應(yīng) 過電流保護整定值4^,;109步驟判斷是否滿足/,》;如果不滿足厶^/set,IU，則返回103步驟的起始端；如果滿足^ 2 /^,u ，則進行110步驟；110步驟數(shù)字式繼電保護裝置的過電流保護動作。在本發(fā)明中(一) 101步驟中的數(shù)字式繼電保護裝置為供配電線路自適應(yīng)過電流保 護裝置，目前電力系統(tǒng)中應(yīng)用的基于單片機或數(shù)字信號處理器且具有現(xiàn)場總 線通信接口的數(shù)字式繼電保護裝置(例如，基于80C196且具有RS485、 Lonworks總線通信接口的WXH-110微機線路保護裝置和基于 TMS320LF2407且具有CAN總線通信接口的DSL-31數(shù)字線路保護測控裝置) 均可作為供配電線路自適應(yīng)過電流保護裝置。(二) 《i"為自適應(yīng)過電流保護的可靠系數(shù)，iC"為自適應(yīng)過 電流保護的另一可靠系數(shù)，又稱配合系數(shù)，《f、l.h i^為自適應(yīng)過電流保 護的返回系數(shù)，在0.85~0.95之間選取， 一般取0.85; i^為電動機的自啟動 系數(shù)，由具體接線、負荷性質(zhì)、試驗數(shù)據(jù)及運行經(jīng)驗等因素確定， 一般i^ 21 。(三) 103步驟中供配電線路相電流厶的值是通過電流互感器、模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號后送入數(shù)字式繼電保護裝置CPU (單片 機或DSP(數(shù)字信號處理器))，此數(shù)字式繼電保護裝置CPU (單片機或DSP)又通過采樣、計算測得的。(四) 供配電線路的各種/各個負荷是否投入使用可由數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測控制系統(tǒng)(SCADA)或能量管理系統(tǒng)(EMS)實時獲得，而各種/各個負荷的 額定電流可事先確定，因此，可由SCADA或EMS實時獲得供配電線路的實 際負荷電流L，從而可將可靠系數(shù)iC1、返回系數(shù)尺re和自啟動系數(shù)^ss的初 值代入公式"m =^/1。3在線計算獲得^_的值。(五) 具有現(xiàn)場總線通信接口的數(shù)字式繼電保護裝置保護整定值確定后 可通過同步數(shù)字系列(SDH)電力系統(tǒng)專用通信通道傳給其它具有現(xiàn)場總線 通信接口的數(shù)字式繼電保護裝置。因此，通過SDH電力系統(tǒng)專用通信通道可 獲得相鄰下一供配電線路過電流保護整定值4,.^。
權(quán)利要求
1、供配電線路自適應(yīng)過電流保護的實現(xiàn)方法，其特征在于它通過計算機執(zhí)行由以下步驟實現(xiàn)101步驟數(shù)字式繼電保護裝置上電；102步驟賦初值給自適應(yīng)過電流保護的兩個可靠系數(shù)KkIII、KkIII′和返回系數(shù)Kre、自啟動系數(shù)Kss；103步驟測得供配電線路的相電流Ik；104步驟由數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測控制系統(tǒng)或能量管理系統(tǒng)獲得供配電線路實際負荷電流Iloa；105步驟將自適應(yīng)過電流保護的可靠系數(shù)KkIII、返回系數(shù)Kre和自啟動系數(shù)Kss的初值和供配電線路實際負荷電流Iloa代入公式<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><msub> <mi>I</mi> <mrow><mi>set</mi><mo>.</mo><mi>III</mi><mo>.</mo><mn>1</mn><mo>.</mo><mi>a</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msubsup> <mi>K</mi> <mi>k</mi> <mi>III</mi></msubsup><msub> <mi>K</mi> <mi>ss</mi></msub> </mrow> <msub><mi>K</mi><mi>re</mi> </msub></mfrac><msub> <mi>I</mi> <mi>loa</mi></msub> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id="icf0001" file="S2008100644709C00011.gif" wi="35" he="11" top= "108" left = "140" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/-->在線計算得到Iset.III.1.a的值；106步驟通過通信通道獲得相鄰下一供配電線路過電流保護整定值Iset.III.2；107步驟將自適應(yīng)過電流保護的另一可靠系數(shù)KkIII′和相鄰下一供配電線路過電流保護整定值Iset.III.2代入公式<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><msub> <mi>I</mi> <mrow><mi>set</mi><mo>.</mo><mi>III</mi><mo>.</mo><mn>1</mn><mo>.</mo><mi>b</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><msubsup> <mi>K</mi> <mi>k</mi> <msup><mi>III</mi><mo>&prime;</mo> </msup></msubsup><msub> <mi>I</mi> <mrow><mi>set</mi><mo>.</mo><mi>III</mi><mo>.</mo><mn>2</mn> </mrow></msub> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id="icf0002" file="S2008100644709C00012.gif" wi="33" he="6" top= "162" left = "99" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/-->在線計算獲得Iset.III.1.b的值；108步驟比較Iset.III.1.a和Iset.III.1.b的值的大小，取其中較大的值賦給自適應(yīng)過電流保護整定值Iset.III.1；109步驟判斷是否滿足Ik≥Iset.III.1；如果不滿足Ik≥Iset.III.1，則返回103步驟的起始端；如果滿足Ik≥Iset.III.1，則進行110步驟；110步驟數(shù)字式繼電保護裝置的過電流保護動作。
全文摘要
供配電線路自適應(yīng)過電流保護的實現(xiàn)方法。本發(fā)明是為了解決傳統(tǒng)過電流保護的動作電流在返回系數(shù)和自啟動系數(shù)的共同制約下按照最大的負荷電流進行整定而使供配電線路的過電流保護受負荷電流影響和靈敏度降低的問題。本發(fā)明通過計算機實現(xiàn)的具體步驟1.數(shù)字式繼電保護裝置上電，2.賦初值給K_k^III、K_k^III′、K_re和K_ss，3.測得I_k的值，4.通過SCADA或EMS獲得I_loa的值，5.在線計算I_set.III.1.a的值，6.通過通信通道獲得I_set.III.2的值，7.在線計算I_set.III.1.b的值，8.取I_set.III.1.a和I_set.III.1.b中較大的值賦給I_set.III.1，9.比較I_k和I_set.III.1的大小，若I_k≥I_set.III.1，則過電流保護動作，若I_k＜I_set.III.1，則重新獲得I_k、I_loa、I_set.III.2的值，重新計算I_set.III.1.a、I_set.III.1.b的值，并重新確定I_set.III.1的值，然后與I_k的值重新進行比較，從而決定過電流保護是否動作。
文檔編號H02H3/08GK101267099SQ200810064470
公開日2008年9月17日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者皎 于, 佟為明, 松 崔, 李中偉, 洋 白, 麗 程 申請人:哈爾濱工業(yè)大學