基于相量集合的差动保护方法技术

本发明专利技术涉及一种基于相量集合的差动保护方法，在相当大程度上改变目前差动保护依赖于采样值必须严格同步的缺点。采用跨失步时间窗内的多时刻的相量构成相量集合，由于相量集合中必然存在满足差动保护同步要求的相量，所以可以由相量集合运算得到的差动电流和制动电流来完成差动保护，从而实现在采样值同步或一定程度失步时，差动保护可以继续投入使用且其灵敏度和可靠性均不受影响的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，在相当大程度上改变目前差动保护依赖于采样值必须严格同步的缺点。采用跨失步时间窗内的多时刻的相量构成相量集合，由于相量集合中必然存在满足差动保护同步要求的相量，所以可以由相量集合运算得到的差动电流和制动电流来完成差动保护，从而实现在采样值同步或一定程度失步时，差动保护可以继续投入使用且其灵敏度和可靠性均不受影响的目的。【专利说明】
本专利技术涉及ー种差动保护方法。
技术介绍
智能变电站的过程层设备之间的采样值数据(SV)采用DL/T860.92(IEC61850-9-2,以下称为9_2方式)协议点对点或组网传输方式,虽然组网传输方式符合智能变电站网络化、多间隔信息共享和简化过程层网络结构等发展方向，但其不同间隔SV的同步依赖于对时系统。由于对保护装置的技术要求是:不依赖于外部对时系统实现其保护功能。变电站网络传输SV多用于故障录波及网络报文分析装置和站域级保护控制装置，在采用9-2组网传输方式获得SV时，要求各支路SV严格同歩，SV失步可能导致保护误动或拒动，所以目前智能变电站中的继电保护在配置有差动保护的继电保护装置不采用9-2组网方式接入SV，即采用直接点对点采集；若采用9-2组网方式接入SV的继电保护装置需要对差动原理的保护进行限制，如不配置差动保护或配置但SV失步时退出差动保护。也就是说，现有的差动保护方法必须依赖外部对时系统才能实现SV严格同步，不满足对保护装置的相关技术要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于相量的差动保护方法，用以解决目前智能变电站差动保护装置采样值采用9-2网络接入方式在失步时退出的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案是:，包括步骤如下:I)计算当前采样点和前n个采样点的相量，形成各支路对应的采样电流集合；n*Ts>失步时间，Ts为采样周期；2)将各支路对应的电流集合内每个元素和其它集合的各元素分别相加形成ー个差动电流集合；在差动电流集合中求出最小差流IwLmin和最大差流;若最小差流Icd.min小于各支路当前采样值幅值的最大值与制动系数k的乘积，0〈k〈l，则差动电流Iwl取最小差流Idmin，否则差动电流1。<1取最大差流；3)根据制动电流的选取方法对各支路对应的电流集合进行运算，求取制动电流集合，并以制动电流集合中最大元素为制动电流Izd ;4)根据差动保护动作判据，执行差动保护。求最小差流Ieimin吋，首先求取差流集合中幅值最小的两个元素，若两最小元素相位差在160?200°之间，取最小差流Ieimin为0,否则取差流集合的最小兀素为最小差流I cd.mill0所述在采样失步时采用。所述k 取 0.3 到 0.7。本专利技术采用ー种新型的差动保护方法，在相当大程度上改变目前差动保护依赖于采样值必须严格同步的缺点。采用跨失步时间窗内的多时刻的相量构成相量集合，由于相量集合中必然存在满足差动保护同步要求的相量，所以可以由相量集合运算得到的差动电流和制动电流来完成差动保护，从而实现在采样值同步或一定程度失步时，差动保护可以继续投入使用且其灵敏度和可靠性均不受影响的目的。【专利附图】【附图说明】图1是相量集合构成示意图；图2是区内故障时差的电流Im和In —定时Icd随0变化示意图；图3是区内故障时0和Im—定时Icd随In变化示意图；图4是多端差动与两端差动的演化示意图；图5是SV米用9-2组网方式接入时失步时间不意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做进ー步详细的说明。在一个连续时间段内各个时刻的电流相量理论上存在无穷多个，在实现上我们可以根据该时间窗里所包含的采样点，在每个采样点处计算ー个相量，在ー个跨失步时间窗内的多时刻的相量构成相量集合，那么在这个相量集合中必然存在同步的相量，需要在相量集合中找出同步相量所对应的差动电流和制动电流来完成差动保护，差动保护的方法包括步骤如下:，包括步骤如下:I)计算当前采样点和前n个采样点的相量，形成各支路对应的采样电流集合；n*Ts>失步时间，Ts为采样周期；2)将各支路对应的电流集合内每个元素和其它集合的各元素分别相加形成ー个差动电流集合；在差动电流集合中求出最小差流IwLmin和最大差流;若最小差流led.niin小于各支路当前采样值幅值的最大值与制动系数k的乘积，0〈k〈l，则差动电流Iwl取最小差流Idmin，否则差动电流1。<1取最大差流；3)将根据各支路对应的电流集合求取制动电流集合，并以制动电流集合中最大元素为制动电流Izd ;4)根据差动保护动作判据，执行差动保护。以下给出ー种本专利技术方法的【具体实施方式】，这是ー种双端差动保护方法(下文会论证本专利技术的可行性以及本专利技术的方法也适用于多端差动保护)。例如:在9-2组网方式接入SV的继电保护装置，装置的采样频率为1600点/秒，即采样周期为Ts=0.625ms,失步时间为2.635ms。(一)生成各支路(各端)的电流相量集合要想包含2.635ms的失步时间，可取5XTs作为相量集合的时间窗。分别计算当前采样点和依次前推I?5个点处的相量值构成相量集,各相量如图1所示。(ニ)由相量集合求取差动电流和制动电流为了下文方便说明，首先定义集合加減法规则:两集合相加减等于集合内每个元素和另ー集合各元素分别相加減形成的集合。若两个集合的元素个数分别为m和n，则他们的和或差是ー个元素个数为m*n的集合。>第一歩:将当前采样点前推I~5个点,分别计算当前点(下标为0)和前推各点(下标为I~5)处的相量值,形成相量集合。对于双端差动保护,两端电流/M I的相量集合分别为イ 4。Imi I I ^M4 5 j" ' ^no !Ni ^ni ^n3 ^na Ins \ °>第二歩:两相量集合相加求取差动电流集合。如下所示，集合加減相当于矩阵的加減运算。【权利要求】1.，其特征在于，包括步骤如下: 1)计算当前采样点和前n个采样点的相量，形成各支路对应的采样电流集合；n*Ts>失步时间，Ts为采样周期； 2)将各支路对应的电流集合内每个元素和其它集合的各元素分别相加形成一个差动电流集合；在差动电流集合中求出最小差流Idmin和最大差流;若最小差流Icimin小于各支路当前采样值幅值的最大值与制动系数k的乘积，0〈k〈l，则差动电流Iwl取最小差流Idmin，否则差动电流1?!取最大差流； 3)根据制动电流的选取方法对各支路对应的电流集合进行运算，求取制动电流集合，并以制动电流集合中最大元素为制动电流Izd ； 4)根据差动保护动作判据，执行差动保护。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，求最小差流Iwl._时，首先求取差流集合中幅值最小的两个元素，若两最小元素相位差在160°~200°之间，取最小差流Icimin为0,否则取差流集合的最小兀素为最小差流Ic；d.min。3.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述在采样失步时采用。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述k取0.3到0.7。【文档编号】H02H3/26GK103560482SQ201310438860【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日 【专利技术者】孟乐, 刘星本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于相量集合的差动保护方法，其特征在于，包括步骤如下：1）计算当前采样点和前n个采样点的相量，形成各支路对应的采样电流集合；n*Ts>失步时间，Ts为采样周期；2）将各支路对应的电流集合内每个元素和其它集合的各元素分别相加形成一个差动电流集合；在差动电流集合中求出最小差流Icd.min和最大差流Icd.max；若最小差流Icd.min小于各支路当前采样值幅值的最大值与制动系数k的乘积，0

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟乐，刘星，李俊刚，许云龙，马仪成，游建军，韩宇，吴水兰，魏勇，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：