專利名稱：一種簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真技術(shù)，特別是一種綜合利用了邏輯判斷及定值比較法的簡易快速的繼電保護(hù)故障動(dòng)作仿真技術(shù)。
背景技術(shù)：
近幾十年來，隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益增大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，其運(yùn)行方式也隨之多樣化，從而使得繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的復(fù)雜程度大幅提高。要保證繼電保護(hù)整定值在各種運(yùn)行方式下的正確性和可靠性，往往需要調(diào)度人員對保護(hù)配置和定值進(jìn)行校核，以確保實(shí)際系統(tǒng)在故障情況下，保護(hù)能夠正常動(dòng)作。目前，校驗(yàn)繼電保護(hù)定值主要有2種方式:一種是針對繼電保護(hù)全系統(tǒng)的邏輯判斷仿真，它通過對繼電保護(hù)裝置安裝情況、保護(hù)原理以及故障信息進(jìn)行邏輯判斷從而得到各保護(hù)的動(dòng)作情況。這種判斷方法與故障計(jì)算無關(guān)，有著實(shí)時(shí)性好、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但要求廠站主接線比較標(biāo)準(zhǔn)。對于輻射狀電網(wǎng)或存在較多T接線時(shí)，邏輯保護(hù)判斷將變得十分復(fù)雜；另一種是將故障計(jì)算得到的電氣量與系統(tǒng)的整定值進(jìn)行比較的定值判斷方法，它能夠真實(shí)地模擬電網(wǎng)在故障情況下各裝置的保護(hù)動(dòng)作情況。目前這種方法應(yīng)用比較廣泛，可以通過各種事故預(yù)想后的裝置動(dòng)作行為考察整定值的正確與否。(1.王為國，代偉，萬磊等，DTS中繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置仿真方法的分析，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003，27 (5)，58-60.2.韓學(xué)軍，朱濤等，供電網(wǎng)繼電保護(hù)可視化整定計(jì)算與動(dòng)作仿真系統(tǒng)，電網(wǎng)技術(shù)，2008，28(14)，28-31.3.錢華，張良，新一代地區(qū)電網(wǎng)DTS系統(tǒng)中的繼電保護(hù)仿真，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2004，14(4),72-75.4.楊勝春，王力科，張慎明等，DTS中基于定值判斷的繼電保護(hù)仿真，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1998，22 (8)，30-32.)劉云和陳金富等利用定值判斷方法，提出面向裝置的保護(hù)仿真思想，綜合運(yùn)用了基于阻抗矩陣以及基于導(dǎo)納矩陣的故障計(jì)算模型，能夠在圖形界面上準(zhǔn)確地模擬各種故障下保護(hù)的動(dòng)作情況，實(shí) 現(xiàn)電網(wǎng)保護(hù)動(dòng)作的仿真功能。(1.劉云，陳金富，楊雄平，黃瑩，粟小華，電網(wǎng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真軟件開發(fā)，電力自動(dòng)化設(shè)備，2007，27 (2),90-93.)鄒俊雄和蔡澤祥等人則提出了一種基于電力系統(tǒng)一次和二次接線圖的繼電保護(hù)動(dòng)作邏輯仿真的實(shí)現(xiàn)思想和算法。(1.鄒俊雄，蔡澤祥，孔華東，劉為雄，基于圖形平臺的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作邏輯仿真，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2002 (8)，61-64.)目前基于定值比較法的仿真方法計(jì)算量較大，仿真運(yùn)行時(shí)間較長，相應(yīng)軟件售價(jià)較高，對于某些小用戶來說，此類方法過于冗長復(fù)雜，且成本過高；而基于邏輯判斷法的仿真方法受到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)制約較大，應(yīng)用相對并不廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種綜合利用邏輯判斷及定值比較法，從而快速實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)故障動(dòng)作仿真的方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法，步驟如下:步驟1、設(shè)置故障動(dòng)作仿真環(huán)境，具體包括故障位置、故障類型、運(yùn)行方式、拒動(dòng)項(xiàng)設(shè)置、保護(hù)拒動(dòng)設(shè)置、斷路器拒動(dòng)設(shè)置，其中保護(hù)拒動(dòng)設(shè)置的備選項(xiàng)為故障元件配備的保護(hù)類型；斷路器拒動(dòng)設(shè)置的備選項(xiàng)為故障元件各側(cè)的斷路器；步驟2、對步驟I設(shè)置的仿真環(huán)境進(jìn)行識別，對相應(yīng)變量進(jìn)行賦值，完成初始化工作，變量含義及賦值說明如下:
權(quán)利要求
1.一種簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法，其特征在于，步驟如下: 步驟1、設(shè)置故障動(dòng)作仿真環(huán)境，具體包括故障位置、故障類型、運(yùn)行方式、拒動(dòng)項(xiàng)設(shè)置、保護(hù)拒動(dòng)設(shè)置、斷路器拒動(dòng)設(shè)置，其中保護(hù)拒動(dòng)設(shè)置的備選項(xiàng)為故障元件配備的保護(hù)類型；斷路器拒動(dòng)設(shè)置的備選項(xiàng)為故障元件各側(cè)的斷路器； 步驟2、對步驟I設(shè)置的仿真環(huán)境進(jìn)行識別，對相應(yīng)變量進(jìn)行賦值，完成初始化工作，變量含義及賦值說明如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法，其特征在于，步驟3中特殊位置故障時(shí)分析線路保護(hù)與母線保護(hù)的搶跳或拒動(dòng)情況具體為: (1)當(dāng)線路保護(hù)CT與母線之間發(fā)生故障時(shí)，相當(dāng)于母線故障，線路保護(hù)不啟動(dòng)，直接啟動(dòng)母線主保護(hù)； (2)當(dāng)線路保護(hù)CT與線路該側(cè)斷路器之間發(fā)生故障時(shí)，線路差動(dòng)與母線差動(dòng)都將啟動(dòng)，具體為:母線差動(dòng)動(dòng)作于跳開母線所連所有的斷路器，線路差動(dòng)動(dòng)作于跳開線路兩側(cè)斷路器，若線路未配備差動(dòng)保護(hù)，則由母線差動(dòng)動(dòng)作故障切除； (3)當(dāng)母線保護(hù)CT與線路該側(cè)斷路器之間發(fā)生故障時(shí)，線路差動(dòng)與母線差動(dòng)都將啟動(dòng)，具體為:母線差動(dòng)動(dòng)作于跳開母線所連所有的斷路器，線路差動(dòng)動(dòng)作于跳開線路兩側(cè)斷路器，若線路未配備差動(dòng)保護(hù)，則由線路后備保護(hù)動(dòng)作斷開對側(cè)斷路器，故障切除； (4)當(dāng)母線保護(hù)CT指向線路側(cè)發(fā)生故障時(shí)，屬于普通位置故障，按照普通位置故障進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法，其特征在于，步驟3中當(dāng)故障位置為普通位置且拒動(dòng)項(xiàng)為斷路器拒動(dòng)時(shí)，分析斷路器故障時(shí)保護(hù)的動(dòng)作情況具體為: 步驟3-1、對拒動(dòng)的斷路器進(jìn)行標(biāo)記； 步驟3-2、啟動(dòng)故障元件的主保護(hù)，跳開未標(biāo)記為拒動(dòng)的斷路器； 步驟3-3、啟動(dòng)元件的斷路器失靈保護(hù)，跳開拒動(dòng)斷路器一側(cè)母線所連的其他斷路器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法，其特征在于，步驟3中當(dāng)故障位置為普通位置且拒動(dòng)項(xiàng)為繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，分析上下級元件之間的保護(hù)配合情況具體包括以下步驟: 步驟3-A、將不同類型的元件定義為不同的類，之后按類進(jìn)行檢索，判斷該元件是否為故障支路的上下級，若不是則繼續(xù)下一個(gè)元件，若是則計(jì)算該元件的電流、電壓值，故障計(jì)算忽略電阻值； 步驟3-B、依次遍歷該元件配備的保護(hù)，檢查該保護(hù)是否被設(shè)置為拒動(dòng)，若被設(shè)置為拒動(dòng)則繼續(xù)下一種保護(hù)類型，若未被設(shè)為拒動(dòng)，則根據(jù)保護(hù)原理，進(jìn)行定值比較或者邏輯判斷，確定保護(hù)是否啟動(dòng)，若保護(hù)啟動(dòng)則將該保護(hù)標(biāo)記為啟動(dòng)，否則繼續(xù)下個(gè)保護(hù)類型；邏輯判斷則用于距離保護(hù)，若故障點(diǎn)在該線路距離保護(hù)范圍內(nèi)，則將保護(hù)標(biāo)記為啟動(dòng)，否則不啟動(dòng)；其余的保護(hù)類型采用定值比較法進(jìn)行判斷，即將元件中的故障值與整定值相比較，若滿足動(dòng)作條件，則將保護(hù)標(biāo)記為啟動(dòng)，否則不啟動(dòng)； 步驟3-C、將所有標(biāo)記的已啟動(dòng)的保護(hù)按照動(dòng)作先后進(jìn)行排序，然后依次將對應(yīng)的斷路器斷開，每斷開一次斷路器，就檢驗(yàn)故障是否被切除，如果故障已經(jīng)切除，則停止后續(xù)動(dòng)作，輸出仿真結(jié)果；如果故障未被切除，則保護(hù)繼續(xù)動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法，其特征在于，步驟3-C中故障被切除具體分三種: (I)故障元件兩側(cè)的斷路器均已跳開；(2)故障元件兩側(cè)所連母線上其他側(cè)的斷路器均已跳開；(3)故障元件一側(cè)斷路器已跳開，另一側(cè)所連母線的其他側(cè)斷路器也已跳開。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種簡易快速的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作仿真方法。該方法首先提供故障動(dòng)作仿真環(huán)境的設(shè)置界面，按照需要對仿真環(huán)境進(jìn)行設(shè)置；對設(shè)置的仿真環(huán)境進(jìn)行識別，即對相應(yīng)變量進(jìn)行賦值，完成初始化工作；依據(jù)故障位置以及拒動(dòng)項(xiàng)的設(shè)置分情況進(jìn)行仿真；當(dāng)故障位置為特殊位置時(shí)，分析線路保護(hù)與母線保護(hù)的搶跳或拒動(dòng)情況；當(dāng)故障位置為普通位置且拒動(dòng)項(xiàng)為斷路器拒動(dòng)時(shí)，分析斷路器故障時(shí)保護(hù)的動(dòng)作情況；當(dāng)故障位置為普通位置且拒動(dòng)項(xiàng)為繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，分析上下級元件之間的保護(hù)配合情況。本發(fā)明的方法簡單易行，減少了一些不必要的計(jì)算，縮短了運(yùn)行時(shí)間，為繼電保護(hù)整定的校驗(yàn)提供了參考，且結(jié)果可靠。
文檔編號H02H7/26GK103236682SQ201310146958
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者王寶華, 周曉蘭, 王玉龍, 朱湘婧, 周潔 申請人:南京理工大學(xué)