一种故障跳闸快速返回的判别方法技术

本发明专利技术公开了一种故障跳闸快速返回的判别方法，包括如下步骤：在系统发生故障的情况下，保护启动，进入故障跳闸流程，发出跳闸信号；从故障跳闸模块获取相应的跳令信息；如果没有跳令，此时执行清故障跳闸返回标志；在有跳令的情况下，获取电流的半周差分傅里叶值；如果电流半周差分傅里叶值小于门槛，则执行置故障跳闸返回标志，否则执行半周直流分量计算；若计算得到的半周直流分量大于

【技术实现步骤摘要】
一种故障跳闸快速返回的判别方法
本专利技术涉及继电保护
，尤其是一种故障跳闸快速返回的判别方法。
技术介绍
随着电网电压等级的提高，输电线路的导线截面积也增大，导线的电阻值则相应减小，导致一次系统直流分量的时间常数τ(短路电流流过的电路电感和电阻之比)的增大。τ增大会延长短路电流中非周期分量的衰减时间，一方面容易造成电流互感器的暂态饱和，从而导致二次电流的畸变；另一方面造成断路器断开后的CT拖尾现象。严重的CT拖尾有可能影响线路保护的动作行为，由于不能及时收回跳令，单相故障时单跳失败(150ms)三跳，多相故障三跳失败(150ms)永跳，这都会使线路保护失去自动重合的机会。严重的CT拖尾也有可能影响到断路器失灵保护的动作可靠性，甚至引起更大范围的停电，造成严重的电力事故及巨大的经济损失。如图3所示，根据失灵保护逻辑，如果能够快速识别故障的切除或消失，保证外部跳令开入的快速返回以及失灵保护电流元件的快速返回，都可以大大提高失灵保护的动作可靠性。在《国家电网继电保护技术发展纲要》中继电保护技术发展重点方向章节中，明确提出研究CT拖尾识别技术，力争将开关失灵(死区)切除时间压缩到200ms以内，减少直流系统发生连续换相失败次数，防止引发电网稳定破坏事故。因此，准确识别“CT拖尾现象”，即快速识别故障实际切除，对于电力系统的稳定性，及运行的可靠性都有非常重要的意义。傅立叶算法是目前电力系统微机继电保护中广泛应用的算法，可以精确地计算输入的电流、电压信号中的基波和各次谐波，且具有很强的滤除谐波能力，但是它无法滤除衰减的直流分量。为了抑制衰减的直流分量的影响，可采用差分的傅立叶算法，如公式(2)所示。在故障切除后拖尾现象不严重，直流分量初值较小的情况下，只要数据窗满足，就能准确计算出实际的基波值来。但是对于拖尾现象严重，直流初始值较大的情况下，受制于衰减时间的影响，准确计算出实际的基波值的时间会比较长。如图1如示，差分计算得到的数值在故障切除后大概70ms时间才小于0.04A(0.04A一般作为线路保护在1A额定CT情况下的无流门槛)。为了辩识拖尾现象，也有采用长时间不过零点的方法，即3/4周波或1周波时间没有过零，就认为全是直流分量，就判定是故障切除的拖尾。有可能误判无流，如果此时真正的开关失灵，根据图3的逻辑，失灵动作时间有可能置后，甚至拒动。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种故障跳闸快速返回的判别方法，能够不受严重的CT拖尾影响，快速判出故障切除情况。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种故障跳闸快速返回的判别方法，包括如下步骤：(1)在系统发生故障的情况下，保护启动，进入故障跳闸流程，发出跳闸信号；(2)从故障跳闸模块获取相应的跳令信息；(3)如果没有跳令，表明系统发生的故障是区外故障或是保护的跳闸条件未达到，此时执行清故障跳闸返回标志；(4)在有跳令的情况下，获取电流的半周差分傅里叶值；如果电流半周差分傅里叶值小于门槛，则执行置故障跳闸返回标志，否则执行半周直流分量计算；(5)若计算得到的半周直流分量大于则判定故障跳闸返回，执行置故障跳闸返回标志，否则执行清故障跳闸返回标志；其中，表示差分傅立叶电流的模值，k是直流分量与基波分量的比较系数门槛。优选的，步骤(2)中，外部跳令及时返回或者失灵保护电流元件及时返回都能防止失灵保护误动；给失灵保护发跳令的源保护，直接从自己的逻辑中获取跳令；对于失灵保护，获取跳令的方式是通过外部的开入，获取别的保护的跳闸信息。优选的，步骤(4)中，电流的半周差分傅里叶值存放在通用的模拟量Buffer中。优选的，步骤(4)中，若从通用的模拟量Buffer中没有获取到电流的半周差分傅里叶值，则计算电流的差分傅里叶值具体为：其中x(k)表示电流实时采样值，N表示每周波采样点数，θ＝2π/N表示采样角度间隔，ej·i·θ＝cos(i·θ)+j·sin(i·θ)是傅立叶系数的欧拉公式表示法，表示1点差分的电流向量，k是直流分量与基波分量的比较系数门槛。优选的，步骤(5)中，半周直流分量计算具体为：其中x(k)表示电流实时采样值，N表示每周波采样点数，Idc(k)表示直流分量，k是直流分量与基波分量的比较系数门槛。本专利技术的有益效果为：本专利技术在故障后保护动作断路器断开时，不受严重的CT拖尾影响，快速判出故障切除情况，收回跳闸出口；算法在15ms以内能判出，而常规算法一般需要30ms以上，甚至更长时间，这样可以大大提高断路器失灵保护的动作可靠性，防止引起更大范围的停电，进而防止严重的电力事故；保护装置采用本方案，可以提高电力系统的可靠性。附图说明图1为本专利技术的严重CT拖尾现象示意图。图2为本专利技术的故障时偏置严重的波形示意图。图3为本专利技术的失灵保护的动作逻辑示意图。图4为本专利技术的方法流程示意图。具体实施方式如图4所示，一种故障跳闸快速返回的判别方法，包括如下步骤：(1)在系统发生故障的情况下，保护启动，进入故障跳闸流程，发出跳闸信号；(2)从故障跳闸模块获取相应的跳令信息；(3)如果没有跳令，表明系统发生的故障是区外故障或是保护的跳闸条件未达到，此时执行清故障跳闸返回标志；(4)在有跳令的情况下，获取电流的半周差分傅里叶值；如果电流半周差分傅里叶值小于门槛，则执行置故障跳闸返回标志，否则执行半周直流分量计算；(5)若计算得到的半周直流分量大于则判定故障跳闸返回，执行置故障跳闸返回标志，否则执行清故障跳闸返回标志；其中，表示差分傅立叶电流的模值，k是直流分量与基波分量的比较系数门槛。步骤(2)中，外部跳令及时返回或者失灵保护电流元件及时返回都能防止失灵保护误动；给失灵保护发跳令的源保护，直接从自己的逻辑中获取跳令；对于失灵保护，获取跳令的方式是通过外部的开入，获取别的保护的跳闸信息。步骤(4)中，电流的半周差分傅里叶值存放在通用的模拟量Buffer中。步骤(4)中，若从通用的模拟量Buffer中没有获取到电流的半周差分傅里叶值，则计算电流的差分傅里叶值具体为：其中x(k)表示电流实时采样值，N表示每周波采样点数，θ＝2π/N表示采样角度间隔，ej·i·θ＝cos(i·θ)+j·sin(i·θ)是傅立叶系数的欧拉公式表示法，表示1点差分的电流向量，k是直流分量与基波分量的比较系数门槛。步骤(5)中，半周直流分量计算具体为：其中x(k)表示电流实时采样值，N表示每周波采样点数，Idc(k)表示直流分量，k是直流分量与基波分量的比较系数门槛。图4的流程图是根据故障跳闸快速返回的动作判据公式(3)而来。具体的流程说明如下：步骤400，只有在系统发生故障的情况下，保护才启动进入故障跳闸流程，发出跳闸信号，如果保护在未启动，就表明系统未发生故障，就没有必要进行故障跳闸返回判别；步骤401，获取跳令信息，从图3失灵保护逻辑中可以看到，外部跳令及时返回或失灵保护电流元件及时返回都能防止失灵保护误动。给失灵保护发跳令的源保护，获取跳令的方式是直接从自己的逻辑中获取；对于失灵保护，获取跳令的方式是通过外部的开入，获取别的保护的跳闸信息，如线路保护，变压器保护；步骤402，如果没有跳令，表明系统发的故障是区外故障或者是保护的跳闸条件未达到，此时不会有跳令去执行跳断路器的行为，因此也没有必要进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障跳闸快速返回的判别方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在系统发生故障的情况下，保护启动，进入故障跳闸流程，发出跳闸信号；(2)从故障跳闸模块获取相应的跳令信息；(3)如果没有跳令，表明系统发生的故障是区外故障或是保护的跳闸条件未达到，此时执行清故障跳闸返回标志；(4)在有跳令的情况下，获取电流的半周差分傅里叶值；如果电流半周差分傅里叶值小于门槛，则执行置故障跳闸返回标志，否则执行半周直流分量计算；(5)若计算得到的半周直流分量大于

【技术特征摘要】
1.一种故障跳闸快速返回的判别方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在系统发生故障的情况下，保护启动，进入故障跳闸流程，发出跳闸信号；(2)从故障跳闸模块获取相应的跳令信息；(3)如果没有跳令，表明系统发生的故障是区外故障或是保护的跳闸条件未达到，此时执行清故障跳闸返回标志；(4)在有跳令的情况下，获取电流的半周差分傅里叶值；如果电流半周差分傅里叶值小于门槛，则执行置故障跳闸返回标志，否则执行半周直流分量计算；(5)若计算得到的半周直流分量大于则判定故障跳闸返回，执行置故障跳闸返回标志，否则执行清故障跳闸返回标志；其中，表示差分傅立叶电流的模值，k是直流分量与基波分量的比较系数门槛。2.如权利要求1所述的故障跳闸快速返回的判别方法，其特征在于，步骤(2)中，外部跳令及时返回或者失灵保护电流元件及时返回都能防止失灵保护误动；给失灵保护发跳令的源保护，直接从自己的逻辑中获取跳令；对于失灵保护，获...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明辉，石文国，陈亮，朱建红，
申请(专利权)人：积成软件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32