一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法技术

一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法，在发电或者抽水工况，采用静稳圆或者异步圆阻抗判据判断是否存在失磁；在抽水或者发电调相工况下，采用下抛阻抗圆(简称KP阻抗圆)判据进行失磁判断，在存在失磁情况下，进行失磁保护。在发电调相过励工况下，采用逆无功判据判断是否存在失磁。本发明专利技术能够对多种情况的失磁故障进行判断，实现抽水蓄能机组在各种工况各种负荷水平下失磁时无保护死区，保护动作正确，促进电网的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法
本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法。
技术介绍
国家电网公司在推进“一特四大”的电网发展战略，即以大型能源基地为依托，建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，形成电力“高速公路”，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。同时，将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。特高压交流输电系统的无功平衡和电压控制问题比超高压交流输电系统要求更高。利用大型抽水蓄能电站的有功功率、无功功率双向、平稳、快捷的调节特性，承担特高压电力网的无功平衡和改善无功调节特性，对电力系统可起到非常重要的无功/电压动态支撑作用，是一项比较安全又经济的技术措施，建设一定规模的抽水蓄能电站，对电力系统特别是坚强智能电网的稳定安全运行具有重要意义。大型抽水蓄能机组容量大，结构复杂，造价昂贵，大型抽蓄机组保护配置复杂。发电机失磁占发电机组全部故障的50％以上，而且失磁保护动作次数最多且误动次数较多。抽蓄机组有多种运行工况，抽水蓄能机组主要运行在抽水工况或发电工况。发电(抽水)调相是从电网吸收少量有功以维持机组转动，发出或吸收无功调节电网电压。抽水调相作为机组从停机到抽水转换过种中必须经过的一个中间状态，只要有抽水，必定有抽水调相。机组在抽水(发电)调相工况下发生失磁故障，现有失磁保护的定子阻抗判据失效，保护拒动导致机组励磁不能及时切换，机组不能根据电网的需要切换运行工况，发挥不了应有的作用。现有的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，均无法实现抽水蓄能机组各种工况、各种负荷水平、各种故障类型不误动，确保失磁时能正确动作。因此，需针对抽水蓄能机组的特点，完善机组保护，实现失磁保护各种工况、各种负荷水平、各种故障类型不误动，失磁时全方位无死区保护的抽水蓄能机组失磁保护判断方法以克服现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法，能够对多种情况的失磁故障进行判断，实现抽水蓄能机组在各种工况各种负荷水平下失磁时无保护死区，保护动作正确，促进电网的安全稳定运行。本专利技术的目的通过以下技术措施实现。提供一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法，在抽水或者发电调相工况下，采用下抛阻抗圆判据进行失磁判断，在存在失磁情况下，进行失磁保护。优选的，上述的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，当机端阻抗Zzd进入下抛阻抗圆时，判定满足失磁判据；下抛阻抗圆圆心坐标整定值为：下抛阻抗圆半径整定值其中，Xk.set是下抛阻抗圆上边界电抗定值(二次有名值)，Xp.set是下抛阻抗圆下边界电抗定值(二次有名值)；Xd是抽水蓄能机组同步电抗的标幺值(不饱和值)，UN是抽水蓄能机组额定电压，SN是抽水蓄能机组额定视在功率，na电流互感器变比,nv电压互感器变比。优选的，上述的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，在发电调相过励工况下，采用逆无功判据判断是否存在失磁。优选的，上述的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，在发电或者抽水工况，采用静稳圆或者异步圆阻抗判据判断是否存在失磁。优选的，上述的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，失磁保护流程为，根据调相模式开入区分运行工况，在发电或抽水工况采用静稳圆或者异步圆阻抗判据判断是否存在失磁；在抽水或者发电调相工况采用下抛阻抗圆判据判断是否存在失磁。本专利技术同时提供一种抽水蓄能机组调相工况下失磁保护判断方法，采用下抛阻抗圆判据进行失磁判断，在存在失磁情况下，进行失磁保护。当机端阻抗Zzd进入下抛阻抗圆时，判定满足失磁判据；下抛阻抗圆圆心坐标整定值为：下抛阻抗圆圆半径整定值其中，Xk.set是下抛阻抗圆上边界电抗定值(二次有名值)，Xp.set是下抛阻抗圆下边界电抗定值(二次有名值)；Xd是抽水蓄能机组同步电抗的标幺值(不饱和值)，UN是抽水蓄能机组额定电压，SN是抽水蓄能机组额定视在功率，na电流互感器变比,nv电压互感器变比。本专利技术的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，在抽水或者发电调相工况下，采用下抛阻抗圆判据进行失磁判断；在发电或者抽水工况，采用静稳圆或者异步圆阻抗判据判断是否存在失磁；在存在失磁情况下，进行失磁保护。本专利技术能够对多种情况的失磁故障进行判断，实现抽水蓄能机组在各种工况各种负荷水平下失磁时无保护死区，保护动作正确，促进电网的安全稳定运行。说明书附图利用附图对本专利技术作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1是抽蓄机组四象限运行示意图。图2是瞬时性故障、失磁后机端轨迹图。图3是KP阻抗圆示意图。图4是失磁保护(调相)逻辑框图。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1。一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法，在发电或者抽水工况，采用静稳圆或者异步圆阻抗判据判断是否存在失磁；在抽水或者发电调相工况下，采用下抛阻抗圆(简称KP阻抗圆)判据进行失磁判断，在存在失磁情况下，进行失磁保护。在发电调相过励工况下，采用逆无功判据判断是否存在失磁。具体的，当机端阻抗Zzd进入下抛阻抗圆时，判定满足失磁判据；下抛阻抗圆圆心坐标整定值为：KP阻抗圆半径整定值其中，Xk.set是下抛阻抗圆上边界电抗定值(二次有名值)，Xp.set是下抛阻抗圆下边界电抗定值(二次有名值)；Xd是抽水蓄能机组同步电抗的标幺值(不饱和值)，UN是抽水蓄能机组额定电压，SN是抽水蓄能机组额定视在功率，na电流互感器变比,nv电压互感器变比。在发电调相过励工况下，采用逆无功判据判断是否存在失磁；在发电或者抽水工况，采用静稳圆或者异步圆阻抗判据判断是否存在失磁。本专利技术能够对多种情况的失磁故障进行判断，实现抽水蓄能机组在各种工况各种负荷水平下失磁时无保护死区，保护动作正确，促进电网的安全稳定运行。抽蓄机组可以四象限运行，如图1所示。而同步发电机主要运行在发电滞相，发有功、无功。发电机失磁后，用静稳极限阻抗圆判据或异步边界阻抗圆判据为主判据，以励磁低电压或机端低电压为辅助判据，加上延时元件组成完整的失磁保护判据。同步调相机主要运行在发电调相过励，调相机失磁保护采用无功方向反向的主判据。如图2所示，抽水蓄能机组发电工况(抽水工况)失磁，静稳圆或异步圆阻抗判据能正确动作；但调相工况，静稳圆或异步圆阻抗判据失效，保护拒动。抽水蓄能机组只有运行在发电调相过励工况下，逆无功判据才有效。为了实现抽水蓄能机组在各种工况各种负荷水平下失磁时无保护死区，保护正确动作，促进电网的安全稳定运行。在抽水或者发电调相工况下，采用下抛阻抗圆(简称KP阻抗圆)判据进行失磁判断。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法，其特征在于：在抽水或者发电调相工况下，采用下抛阻抗圆判据进行失磁判断，在存在失磁情况下，进行失磁保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能机组失磁保护判断方法，其特征在于：在抽水或者发电调相工况下，采用下抛阻抗圆判据进行失磁判断，在存在失磁情况下，进行失磁保护。


2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，其特征在于：当机端阻抗Zzd进入下抛阻抗圆时，判定满足失磁判据；
下抛阻抗圆圆心坐标整定值为：
下抛阻抗圆半径整定值
其中，Xk.set是下抛阻抗圆上边界电抗定值，Xp.set是下抛阻抗圆下边界电抗定值；



Xd是抽水蓄能机组同步电抗的标幺值，UN是抽水蓄能机组额定电压，SN是抽水蓄能机组额定视在功率，na电流互感器变比,nv电压互感器变比。


3.根据权利要求1或2所述的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，其特征在于：在发电调相过励工况下，采用逆无功判据判断是否存在失磁。


4.根据权利要求1或2所述的抽水蓄能机组失磁保护判断方法，其特征在于：在发电或者抽水工况，采用静稳圆或者异步圆阻抗判据...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾德峰，庄良文，周鹏鹏，李志勇，张彦兵，王伟，胡卫东，李蕾，傅润炜，陈朋，
申请(专利权)人：许昌开普检测研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41