一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，首先通過計(jì)算母線保護(hù)的差流，同時(shí)采用線性插值的方法，插值出一個虛擬的差流，計(jì)算的差流與插值得到的虛擬差流相減得到差異電流，計(jì)算差異電流與虛擬差流的比值，當(dāng)差異電流與虛擬差流比值大于一定門檻時(shí)，認(rèn)為出現(xiàn)異常大數(shù)，閉鎖差動保護(hù)；若小于門檻則認(rèn)為波形正常，開放差動保護(hù)。本發(fā)明通過比較差異電流與虛擬差流比值，快速準(zhǔn)確區(qū)分正常數(shù)據(jù)及異常大數(shù)，能夠有效避免異常大數(shù)導(dǎo)致的母線保護(hù)誤動情況，提高了差動保護(hù)的可靠性，同時(shí)本發(fā)明判據(jù)簡單，計(jì)算量小，易于微機(jī)母線保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】
一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，屬于電力系統(tǒng)母線保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]母線差動保護(hù)由于其較高的可靠性，快速性，在母線保護(hù)中作為主保護(hù)廣泛使用。隨著智能站變電站的建設(shè)以及設(shè)備就地化的發(fā)展，母線保護(hù)裝置受制于合并單元以及就地化的惡劣電磁環(huán)境，接收到的采樣值(用于數(shù)字采樣時(shí)來自合并單元，就地化安裝時(shí)來自本身采樣)會出現(xiàn)數(shù)個異常大數(shù)的采樣點(diǎn)，導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作，影響設(shè)備可靠運(yùn)行，威脅電網(wǎng)安全?，F(xiàn)場已經(jīng)多次出現(xiàn)由于采樣異常大數(shù)導(dǎo)致母線差動保護(hù)誤動作的案例。
[0003]目前主流的母線差動保護(hù)使用的是采樣值比率差動算法，同時(shí)采用一定的抗CT飽和判據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)異常大數(shù)且有異常標(biāo)時(shí)(智能站合并單元送出的報(bào)文中附帶的采樣品質(zhì)狀態(tài))差動保護(hù)會被閉鎖一段時(shí)間。當(dāng)出現(xiàn)單點(diǎn)異常大數(shù)無異常標(biāo)或者出現(xiàn)多點(diǎn)異常大數(shù)時(shí)，差動保護(hù)的可靠性將大幅下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，通過線性插值的方法，從母線差流中插值出一個虛擬的差流，通過比較兩者的差異，可以有效防止出現(xiàn)異常大數(shù)時(shí)母線差動保護(hù)的誤動。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，包括以下步驟:
(1)采集母線保護(hù)上各間隔電流采樣值，每周波采集24點(diǎn)，計(jì)算出母線差流；
(2)對母線差流采用線性插值的方法，得到虛擬差流，同時(shí)計(jì)算出母線差流與虛擬差流之間的差異差流；
(3)計(jì)算差異差流和虛擬差流的差異系數(shù)K(n)，若滿足判據(jù)K(n)>Kse3t，則認(rèn)為異常大數(shù)，閉鎖差動保護(hù);否則，判斷為正常數(shù)據(jù)，開放差動保護(hù);其中,Kse3t為設(shè)定的門檻值。
[0006]前述的母線差流的計(jì)算方法如下:
Id=Ei (I)
其中，i為各間隔電流米樣值，Id為母線差流。
[0007]前述的虛擬差流的計(jì)算公式為:
Idl(n)=kl*(Id(n)+Id(n_2)) (2)
差異差流的計(jì)算公式為:
Id2(n)=Id(n-l)-1dl(n) (3)
其中，n為當(dāng)前采樣點(diǎn)，n-l為前I點(diǎn)，n-2為前2點(diǎn)，kl為采樣系數(shù)；
Id(n)為當(dāng)前母線差流值，Id(n-l)前I點(diǎn)母線差流值，Id(n-2)前2點(diǎn)母線差流值，Idl(η)為當(dāng)前虛擬差流，Id2 (η)為當(dāng)前差異差流。
[0008]前述的采樣系數(shù)kl的取值范圍0.5?0.6。
[0009]前述的差異系數(shù)K(n)的計(jì)算公式為:
K(n)=| Id2(n)/ Idl(n) (4)。
[0010]前述的判據(jù)K(n)>Kse3t采用采樣值算法，N個采樣點(diǎn)內(nèi)M個采樣點(diǎn)滿足判據(jù)，即認(rèn)為異常大數(shù)，閉鎖差動保護(hù)一定周期，否則，認(rèn)為正常采樣數(shù)據(jù)，開放差動保護(hù)。
[0011]前述的N取值3~6，Μ取值I?3。
[0012]前述的Kset取值為0.6?0.8。
[0013]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
對母線保護(hù)中的差流進(jìn)行線性插值，形成虛擬的母線差流，比較實(shí)際差流和虛擬差流二者的差異，能夠快速準(zhǔn)確區(qū)分故障及異常大數(shù)，提高了差動保護(hù)的可靠性。并且本發(fā)明方法簡單實(shí)用，只需對大差計(jì)算虛擬差流及其差異系數(shù)，減少計(jì)算量，非常易于微機(jī)保護(hù)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法流程圖；
圖2為常規(guī)采樣瞬變試驗(yàn)過程中出現(xiàn)異常大數(shù)時(shí)電流圖；
圖3為常規(guī)采樣浪涌試驗(yàn)過程中出現(xiàn)異常大數(shù)時(shí)電流圖；
圖4為智能站出現(xiàn)單點(diǎn)異常大數(shù)時(shí)電流圖；
圖5為智能站出現(xiàn)多點(diǎn)異常大數(shù)時(shí)電流圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]本發(fā)明的防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，如圖1所示，包括以下步驟:
(I)首先采集母線保護(hù)上各間隔電流采樣值，按照式(I)計(jì)算出母線差流(大差)，每周波采集24點(diǎn)，
Id=Ei (I)
其中，i為各間隔電流采樣值，Id為母線差流，其值為各間隔連接電流采樣值之和。
[0017](2)對母線差流Id采用線性插值的方法，得到虛擬差流Idl(n)，同時(shí)計(jì)算出兩者的差異差流Id2(n)；
Idl(n)=kl*(Id(n)+Id(n_2)) (2)
Id2(n)=Id(n_l)_Idl(η) (3)
式中，η為當(dāng)前采樣點(diǎn)，η-1為前I點(diǎn)，η-2為前2點(diǎn)，kl為采樣系數(shù)；
Id(n)為當(dāng)前母線差流值，Id(n-l)前I點(diǎn)母線差流值，Id(n-2)前2點(diǎn)母線差流值，Idl(η)為當(dāng)前虛擬差流，Id2 (η)為當(dāng)前差異差流；
典型的kl取值范圍0.5?0.6。
[0018](3)計(jì)算差異差流和虛擬差流的差異系數(shù)K(n)，K(n)大于設(shè)定的門檻值Kset時(shí)，則認(rèn)為異常大數(shù)，閉鎖差動保護(hù);否則，判斷為正常數(shù)據(jù)，開放差動保護(hù)。
[0019]K(n)=| Id2(n)/ Idl(n)(4) 異常大數(shù)判據(jù):
K(n)> Kset (5)
式中，η為當(dāng)前米樣點(diǎn)，Idl (η)為當(dāng)前虛擬差流，Id2(η)為當(dāng)前差異差流。
[0020]考慮到差動保護(hù)的快速性，判據(jù)K(n)>Kse3t采用采樣值算法，N個采樣點(diǎn)內(nèi)M個采樣點(diǎn)滿足判據(jù)，即認(rèn)為異常大數(shù)，閉鎖差動保護(hù)一定周期，否則，認(rèn)為正常采樣數(shù)據(jù)，快速開放差動保護(hù)。N取值3~6，M取值I?3。
[0021]步驟(3)的門檻值Kse3t為差異系數(shù)門檻值，基于出現(xiàn)異常大數(shù)的比率設(shè)定，綜合考慮異常大數(shù)每周波出現(xiàn)的次數(shù)以及幅值，Kse3t取值為0.6?0.8。
[0022]圖2為常規(guī)采樣瞬變試驗(yàn)過程中出現(xiàn)異常大數(shù)時(shí)計(jì)算的差異系數(shù)，可以看出，在交流回路輸入0.9倍差動動作定值的電流，并在其回路進(jìn)行瞬變試驗(yàn)，如果不采用防止異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，常規(guī)的比率差動滿足動作條件，差動保護(hù)將誤動，而采用本發(fā)明的方法計(jì)算得出差異系數(shù)K值大于動作門檻，能夠檢測出異常大數(shù)，并進(jìn)行可靠閉鎖。
[0023]圖3為常規(guī)采樣浪涌試驗(yàn)過程中出現(xiàn)異常大數(shù)時(shí)計(jì)算的差異系數(shù)，可以看出，在交流回路輸入0.9倍差動動作定值的電流，并在其回路進(jìn)行浪涌試驗(yàn)，如果不采用防止異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，常規(guī)的比率差動滿足動作條件，差動保護(hù)將誤動，而采用本發(fā)明的方法計(jì)算得出差異系數(shù)K值大于動作門檻，能夠檢測出異常大數(shù)，并進(jìn)行可靠閉鎖。
[0024]圖4為智能站出現(xiàn)單點(diǎn)異常大數(shù)時(shí)計(jì)算的差異系數(shù)，可以看出，通過數(shù)字化測試儀輸入0.9倍差動動作定值的電流，并在其回路施加每80點(diǎn)出現(xiàn)I點(diǎn)幅值1A的異常大數(shù)采樣激勵，如果不采用防止異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，常規(guī)的比率差動滿足動作條件，差動保護(hù)將誤動，而采用本發(fā)明的方法計(jì)算得出差異系數(shù)K值大于動作門檻，能夠檢測出異常大數(shù)，并進(jìn)行可靠閉鎖。
[0025]圖5為智能站出現(xiàn)多點(diǎn)異常大數(shù)時(shí)計(jì)算的差異系數(shù)，可以看出，通過數(shù)字化測試儀輸入0.9倍差動動作定值的電流，并在其回路施加每80點(diǎn)出現(xiàn)5點(diǎn)幅值2Α的異常大數(shù)采樣激勵，如果不采用防止異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，差動保護(hù)將誤動，而采用本發(fā)明的方法計(jì)算得出差異系數(shù)K值大于動作門檻，能夠檢測出異常大數(shù)，并進(jìn)行可靠閉鎖。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)采集母線保護(hù)上各間隔電流采樣值，每周波采集24點(diǎn)，計(jì)算出母線差流； (2)對母線差流采用線性插值的方法，得到虛擬差流，同時(shí)計(jì)算出母線差流與虛擬差流之間的差異差流； (3)計(jì)算差異差流和虛擬差流的差異系數(shù)K(n)，若滿足判據(jù)K(n)>KS(3t，則認(rèn)為異常大數(shù)，閉鎖差動保護(hù);否則，判斷為正常數(shù)據(jù)，開放差動保護(hù);其中,Kse3t為設(shè)定的門檻值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于，所述母線差流的計(jì)算方法如下: Id=Ei (I) 其中，i為各間隔電流米樣值，Id為母線差流。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于， 虛擬差流的計(jì)算公式為: Idl(n)=kl*(Id(n)+Id(n_2)) (2) 差異差流的計(jì)算公式為: Id2(n)=Id(n-l)-1dl(n) (3) 其中，η為當(dāng)前采樣點(diǎn)，n-1為前I點(diǎn)，n-2為前2點(diǎn)，kl為采樣系數(shù)； Id(n)為當(dāng)前母線差流值，Id(n-l)前I點(diǎn)母線差流值，Id(n-2)前2點(diǎn)母線差流值，Idl(η)為當(dāng)前虛擬差流，Id2 (η)為當(dāng)前差異差流。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于，所述采樣系數(shù)kl的取值范圍0.5?0.6。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于，所述差異系數(shù)K(n)的計(jì)算公式為: K(n)=| Id2(n)/ Idl(n) (4)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于，所述判據(jù)K(n)> Kse3t采用采樣值算法，N個采樣點(diǎn)內(nèi)M個采樣點(diǎn)滿足判據(jù)，即認(rèn)為異常大數(shù)，閉鎖差動保護(hù)一定周期，否則，認(rèn)為正常采樣數(shù)據(jù)，開放差動保護(hù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于，所述N取值3~6，M取值I?3。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防止采樣異常大數(shù)的母線差動保護(hù)方法，其特征在于，所述Kset取值為0.6?0.8。
【文檔編號】H02H7/22GK106026040SQ201610635939
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月4日
【發(fā)明人】唐治國, 周小波, 陳琦, 陳宏巖, 王永旭
【申請人】南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司