多斜率差動保護的參數(shù)整定方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電力系統(tǒng)領域，特別是設及一種多斜率差動保護的參數(shù)整定方法及系 統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 在現(xiàn)有技術條件下，發(fā)電機、變壓器的相間短路主保護基本采用具有多比例制動 特性（多斜率）的差動保護。差動保護的理論依據(jù)是基爾霍夫電流定律，即被保護設備等 效為電路節(jié)點，被保護設備無故障時各支路電流的向量和為零，故障時各支路電流的向量 和不為零。在差動保護中，保護區(qū)外故障時穿越保護的電流定為制動量，在平面中作為橫 軸，保護區(qū)內故障時流過保護的電流定為動作量，在平面中作為縱軸，為了防止差動保護區(qū) 外故障時穿越電流引起差動保護誤動，于是特別引入制動量使之與差動保護的動作量存在 一線性關系，運個常數(shù)稱為比例制動的斜率，也稱為比例制動特性。兩個不同比例制動特性 折線的交點稱之為拐點，在拐點處某一比例制動特性的折線延長線與制動量橫軸的交點稱 之為基點。在差動保護區(qū)內故障時，當內部短路故障電流很大時，為防止電流互感器飽和引 起差動保護延遲動作，專口設定了一個快速動作值，稱之為差動速斷值。
[000引圖1中示出了一個典型的多比例制動特性圖，如圖1所示，具有多比例制動特性 (多斜率）的差動保護通常由折線AB、BC、CD、DE組成。折線AB與BC的交點B點為拐點1， 折線BC與CD的交點C點為拐點2 ;折線CB的延長線與橫軸相交于原點0,為基點1，折線 DC的延長線與橫軸相交于H點，為基點2。當被保護元件外部短路故障時，其最大的穿越電 流為制動電流對應的動作電流為差動速斷值的起始值Lp.mst。折線MD之上為速斷 區(qū)，在ABCD之上為動作區(qū)。運種具多折線的保護特性，能夠快速切除區(qū)內各種輕微、嚴重故 障，同時也保證靈敏度。需要說明的是，圖1所示中，多斜率比例制動特性的動作區(qū)在ABCD 之上部，在動作區(qū)中W水平折線MD劃分為"速動區(qū)"和"非速動區(qū)"，MD只是為了便于說明 問題而繪制，不屬于動作特性曲線。
[0004]目前，我國具有多比例制動特性（多斜率）的發(fā)電機差動保護拐點2在保護裝置 中固定設置為4倍額定電流（I。)，變壓器的則固定設置為61。;發(fā)電機差動保護的差動速斷 值按3~5倍額定電流設置，變壓器的則根據(jù)容量從2~12倍額定電流中選擇設置。國外 產品對于拐點2或基點2、W及差動保護速斷值都僅僅給出可W設定的范圍，沒有提供設置 方法。 陽0化]在運種情況下，現(xiàn)有技術中的方式存在W下不足：
[0006] 第一，當差動保護的拐點2 (或基點2)按照固定值設定時，因發(fā)電機、變壓器的容 量不同，且所處的電力系統(tǒng)不同，某些元件保護裝置所整定的差動保護特性曲線將不可避 免地產生崎變，不能完全適應不同容量的發(fā)電機、變壓器所在的不同的電力系統(tǒng)，其保護將 不可避免地產生誤動或拒動。
[0007] 第二，在沒有經過具體計算而僅僅憑經驗而設定差動保護的拐點2 (或基點2)及 差動速斷值，雖然差動速斷值多數(shù)可在經驗范圍W內，但難免與實際情況之間存在偏差，影 響發(fā)電機、變壓器差動保護動作的準確性，難W保證所整定的結果在不同工況下同時滿足 保護的靈敏性和選擇性的要求，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來隱患。

【發(fā)明內容】

[0008] 基于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種多斜率差動保護的參數(shù)整定方法及系 統(tǒng)，其可W保證準確地對多斜率差動保護的參數(shù)進行設定，確定多斜率比例制動特性差動 保護的拐點或基點W及差動速斷值，確保發(fā)電機、變壓器動作的準確性，確保發(fā)電機、變壓 器及電力系統(tǒng)的安全。
[0009] 為達到上述目的，本發(fā)明實施例采用W下技術方案：
[0010] 一種多斜率差動保護的參數(shù)整定方法，包括步驟：
[0011] 根據(jù)發(fā)電機、變壓器的電氣參數(shù)W及電力系統(tǒng)在最大運行方式的系統(tǒng)參數(shù)，在等 效電力網(wǎng)絡中，設定差動保護區(qū)外發(fā)生=相金屬性短路故障的短路點；
[0012] 確定在所述短路點發(fā)生=相金屬性短路故障時，各電源向所述短路點饋送的各短 路電流；
[0013] 根據(jù)各短路電流與差動保護電流互感器的一次額定電流的第一比值，確定設備的 多斜率比例制動特性差動保護的拐點或基點；
[0014] 根據(jù)發(fā)電機、變壓器的所述電氣參數(shù)W及電力系統(tǒng)在正常運行方式的系統(tǒng)參數(shù)， 在等效電力網(wǎng)絡中，設定差動保護區(qū)內發(fā)生兩相金屬性短路故障、=相金屬性短路故障；
[0015] 確定差動保護區(qū)內發(fā)生兩相金屬性短路故障、=相金屬性短路故障時，各電源向 發(fā)生所述兩相金屬性短路故障、=相金屬性短路故障的故障點饋送的各故障電流；
[0016] W差動保護區(qū)內發(fā)生兩相金屬性短路故障時的各故障電流中的小者與差動速斷 值的第二比值不小于預設比值闊值為約束條件，根據(jù)差動保護區(qū)內發(fā)生=相金屬性短路故 障時的各故障電流與所述差動保護電流互感器的一次額定電流的第=比值，確定所述設備 的多斜率差動保護比例制動特性中的差動速斷值。
[0017] 一種多斜率差動保護的參數(shù)整定系統(tǒng)，包括：
[0018] 第一網(wǎng)絡等效模塊，用于根據(jù)發(fā)電機、變壓器的電氣參數(shù)W及電力系統(tǒng)在最大運 行方式的系統(tǒng)參數(shù)，在等效電力網(wǎng)絡中，設定差動保護區(qū)外發(fā)生=相金屬性短路故障的短 路點；
[0019] 短路電流確定模塊，用于確定在所述短路點發(fā)生=相金屬性短路故障時，各電源 向所述短路點饋送的各短路電流；
[0020] 拐點或基點確定模塊，用于根據(jù)各短路電流與差動保護電流互感器的一次額定電 流的第一比值，確定設備的多斜率比例制動特性差動保護的拐點或基點；
[0021] 第二網(wǎng)絡等效模塊，用于根據(jù)發(fā)電機、變壓器的所述電氣參數(shù)W及電力系統(tǒng)在正 常運行方式的系統(tǒng)參數(shù)，在等效電力網(wǎng)絡中，設定差動保護區(qū)內發(fā)生兩相金屬性短路故障、 =相金屬性短路故障；
[0022] 故障電流確定模塊，用于確定差動保護區(qū)內發(fā)生兩相金屬性短路故障、=相金屬 性短路故障時，各電源向發(fā)生所述兩相金屬性短路故障、=相金屬性短路故障的故障點饋 送的各故障電流；
[0023] 差動速斷值確定模塊，用于W差動保護區(qū)內發(fā)生兩相金屬性短路故障時的各故障 電流中的小者與差動速斷值的第二比值不小于預設比值闊值為約束條件，根據(jù)差動保護區(qū) 內發(fā)生=相金屬性短路故障時的各故障電流與所述差動保護電流互感器的一次額定電流 的第=比值，確定所述設備的多斜率差動保護比例制動特性中的差動速斷值。
[0024] 基于如上所述的本發(fā)明實施例的方案，其是基于發(fā)電機、變壓器的電氣參數(shù)W及 電力系統(tǒng)在最大運行方式和正常運行方式下的系統(tǒng)參數(shù)，建立相應的等效電力網(wǎng)絡，并在 等效電力網(wǎng)絡中進行故障模擬來獲得相關電流值，并據(jù)此來對多斜率比例制動特性差動保 護的拐點或基點、W及差速斷值進行確定。運種方式與電力系統(tǒng)進行了緊密結合，且是結合 多種運行方式進行考慮，從而得到的多斜率比例制動特性能夠保證發(fā)電機、變壓器在任何 工況下在區(qū)內發(fā)生短路故障時差動保護能準確動作，確保發(fā)電機、變壓器動作的準確性，確 保發(fā)電機、變壓器及電力系統(tǒng)的安全。
【附圖說明】 陽0巧]圖1是一個典型的多比例制動特性圖；
[00%]圖2是一個實施例中本發(fā)明的多斜率差動保護的參數(shù)整定方法的流程示意圖；
[0027] 圖3是一個具體示例中主變壓器高壓側dl點=相短路時的短路電流的示意圖；
[0028] 圖4是一個具體示例中發(fā)電機機端d2點=相短路時的短路電流的示意圖；
[0029] 圖5是一個具體示例中廠用變壓器低壓側d3點=相短路時的短路電流的示意 圖；
[0030] 圖6是一個實施例中本發(fā)明的多斜率差動保護的參數(shù)整定系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結合附圖及實施例，對本 發(fā)明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用W解釋本發(fā)明， 并不限定本發(fā)明的保護范圍。
[0032] 圖2中示出了一個實施例中本發(fā)明的多斜率差動保護的參數(shù)整