一種階段式電流保護(hù)整定方法及發(fā)電機(jī)模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種階段式電流保護(hù)整定方法及發(fā)電機(jī)模型，包括下述步驟：當(dāng)進(jìn)行瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定時(shí)，采用時(shí)間段為[0，Δt]的發(fā)電機(jī)模型，根據(jù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則，獲得線路i首端瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整定值，當(dāng)進(jìn)行限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定時(shí)，采用時(shí)間段為的發(fā)電機(jī)模型，根據(jù)限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則，獲得線路i首端限時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整定值，當(dāng)進(jìn)行定時(shí)限過流保護(hù)整定時(shí)，采用時(shí)間段為[t1-Δt,t1]的發(fā)電機(jī)模型，根據(jù)定時(shí)限過電流保護(hù)整定原則，獲得線路i首端定時(shí)限過電流保護(hù)的一次電流整定值。本發(fā)明采用適用于后備保護(hù)的階段式發(fā)電機(jī)模型，有效地解決模型過于粗糙、帶來精度降低等問題，保證整定出來的定值性能更為優(yōu)越。
【專利說明】一種階段式電流保護(hù)整定方法及發(fā)電機(jī)模型

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種階段式電流保護(hù)整 定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 繼電保護(hù)整定計(jì)算是一項(xiàng)十分重要的工作，其正確、合理與否對保證整個(gè)系統(tǒng)的 安全運(yùn)行和充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的性能都具有至關(guān)重要的影響。而階段式電流保護(hù)作為 重要的原理級保護(hù)之一，其整定定值性能的好壞，將會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生重 要的影響。
[0003]對于階段式電流保護(hù)，現(xiàn)有的整定計(jì)算過程中，對于發(fā)電機(jī)，普遍采用了恒定電勢 +次暫態(tài)電抗的簡單模型進(jìn)行處理，這種模型是基于短路瞬時(shí)時(shí)刻推導(dǎo)而來，簡單地認(rèn)為整 個(gè)保護(hù)時(shí)間范圍內(nèi)的電流都是最嚴(yán)重的情況，即與短路瞬時(shí)時(shí)刻一樣。事實(shí)上，對于后備保 護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間一般在秒級以上，在其動(dòng)作時(shí)刻，發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)過程早就衰減完畢，采用 這種發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)模型對于后備保護(hù)的整定計(jì)算存在模型過于粗糙、可能帶來精度降低 等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種階段式電流保護(hù)整定方法，旨 在解決現(xiàn)有技術(shù)中由于整定計(jì)算所采用的模型過于粗糙導(dǎo)致精度低的問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種階段式電流保護(hù)整定方法，包括下述步驟：
[0006] 當(dāng)進(jìn)行瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定時(shí)，根據(jù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則，并采用 時(shí)間段為[0,At]的發(fā)電機(jī)模型，獲得線路i首端瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整定值
[0007] 當(dāng)進(jìn)行限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定時(shí)，根據(jù)階段式電流保護(hù)的整定原則，并采用時(shí) 間段為[nAt，（n+1)At]的發(fā)電機(jī)模型，獲得線路i首端限時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整 定值Cl,;
[0008] 當(dāng)進(jìn)行定時(shí)限過流保護(hù)整定時(shí)，根據(jù)定時(shí)限過電流保護(hù)整定原則，獲得線路i首 端定時(shí)限過電流保護(hù)的一次電流整定值。
[0009] 更進(jìn)一步地，時(shí)間段為[0,At]的發(fā)電機(jī)模型為E" +X"d;其中，At為時(shí)間級 差，，=把+C,X"d為發(fā)電機(jī)d軸次暫態(tài)電抗，E"q(l為發(fā)電機(jī)q軸次暫態(tài)電勢的初 始值，E"d(l為發(fā)電機(jī)d軸次暫態(tài)電勢的初始值。
[0010] 更進(jìn)一步地，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則為：按躲開本線路末端最大短路電流 整定；/L,+ = ='其中，i為線路編號，取大于零的整數(shù)，為線路i首 端瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整定值；為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的可靠系數(shù)，一般規(guī)定Λ: =12?1·3, 為線路i首端瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)延的整定值；Ik _mdi為線路i E* 末端最大短路電流，亦即最大運(yùn)行方式下線路末端三相短路電流， JLd TAef 為線路末端短路點(diǎn)到發(fā)電機(jī)機(jī)端的等值阻抗。
[0011] 更進(jìn)一步地，時(shí)間段為[nAt，（n+1)At]的發(fā)電機(jī)模型為 K10E"q0+X"d>K20E!q〇+X/d,K30Eq0+Xd,K40E"d0+X"q、K50ΛEf+Xd ;其中，

【權(quán)利要求】
1. 一種階段式電流保護(hù)整定方法，其特征在于，包括下述步驟： 當(dāng)進(jìn)行瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定時(shí)，根據(jù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則，并采用時(shí)間 段為[〇, At]的發(fā)電機(jī)模型，獲得線路i首端瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整定值/iw 當(dāng)進(jìn)行限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定時(shí)，根據(jù)階段式電流保護(hù)的整定原則，并采用時(shí)間段 為[n At，（n+1) At]的發(fā)電機(jī)模型，獲得線路i首端限時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整定值 Cu 1 當(dāng)進(jìn)行定時(shí)限過流保護(hù)整定時(shí)，根據(jù)定時(shí)限過電流保護(hù)整定原則，獲得線路i首端定 時(shí)限過電流保護(hù)的一次電流整定值/L,
2. 如權(quán)利要求1所述的階段式電流保護(hù)整定方法,其特征在于，時(shí)間段為[0, At]的 發(fā)電機(jī)模型為E" +X" d;其中，At為時(shí)間級差，
，X",為發(fā)電機(jī)d軸次暫 態(tài)電抗，E" q(l為發(fā)電機(jī)q軸次暫態(tài)電勢的初始值，E" d(l為發(fā)電機(jī)d軸次暫態(tài)電勢的初始 值。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的階段式電流保護(hù)整定方法，其特征在于，瞬時(shí)電流速斷保護(hù) 的整定原則為：按躲開本線路末端最大短路電流整定；= UiUmtH . = ◎ ? I 1 其中，i為線路編號，取大于零的整數(shù)，/L.,為線路i首端瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流 整定值；為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的可靠系數(shù)，一般規(guī)定t/=1*2?D，匕.;為線路i首端 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)延的整定值；Ik.max. md. i為線路i末端最大短路電流，亦即最大運(yùn)行 方式下線路末端三相短路電流，?，Xeq為線路末端短路點(diǎn)到發(fā)電機(jī)機(jī)端 的等值阻抗。
4. 如權(quán)利要求1所述的階段式電流保護(hù)整定方法，其特征在于，時(shí)間段為[nAt，（n+1) A t]的發(fā)電機(jī)模型為 KltlE " q(l+X" d、K2tlE，q(l+X，d、K3ciE^X tn K4tlE " d(l+X" q、K5tlA Ef+Xd;
開 勵(lì)磁繞組短路時(shí)，縱軸阻尼繞組的時(shí)間常數(shù)，T' d(l為定子繞組和阻尼繞組都開路時(shí)勵(lì) 磁繞組的時(shí)間常數(shù)，T" q(l為定子繞組開路時(shí)橫軸阻尼繞組的時(shí)間常數(shù)，Tm為阻尼繞組漏磁 場時(shí)間常數(shù)，可近似取
? Te為勵(lì)磁系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)，E" q(l為發(fā)電機(jī)q軸次暫態(tài)電 勢的初始值，E" d(l為發(fā)電機(jī)d軸次暫態(tài)電勢的初始值，AEfS強(qiáng)行勵(lì)磁的頂值電勢減去運(yùn) 行的空載電勢，E' q(!為發(fā)電機(jī)q軸暫態(tài)電勢的初始值，Eqt!發(fā)電機(jī)q軸穩(wěn)態(tài)電勢值，0。為短 路前空載電動(dòng)勢和端電壓之間的夾角，X" 5為發(fā)電機(jī)q軸次暫態(tài)電抗，X",為發(fā)電機(jī)d軸 次暫態(tài)電抗，X' d為發(fā)電機(jī)d軸暫態(tài)電抗，XdS發(fā)電機(jī)d軸同步電抗，n = tl/At，At為 時(shí)間級差，tl為短路切除時(shí)間。
5. 如權(quán)利要求1或4所述的階段式電流保護(hù)整定方法，其特征在于，限時(shí)電流速斷保護(hù) 整定原則為： 按與下游相鄰線瞬時(shí)電流速斷保護(hù)相配合整定；=. * 其中，為線路i首端限時(shí)電流速斷保護(hù)的一次電流整定值；為限時(shí)電流速斷保 護(hù)的可靠系數(shù)，一般規(guī)定€i=U~L2; Ik._.md.i+1為線路i+1末端最大短路電流，亦即最 大運(yùn)行方式下線路i末端三相短路電流，
限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)延的整定值；為線路i+1首端瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的固有 動(dòng)作時(shí)延，通常取Atl為時(shí)限階段，一般取Atl = 0.3s?0.5s。
6. 如權(quán)利要求1所述的階段式電流保護(hù)整定方法，其特征在于，定時(shí)限 過電流保護(hù)整定原則為：電流元件的定值應(yīng)大于本線路最大負(fù)荷電流，同時(shí)考 慮下游相鄰線路故障切除時(shí)躲開電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)電流和保證元件可靠返回；
其中，匕，為線路i首端定時(shí)限過電流保護(hù)的一次電流整定值；為定時(shí)限過電流 保護(hù)的可靠系數(shù)，一般規(guī)定夂L =1.15?1.25; Kms為電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)系數(shù)KMS>1，一般取Kms = 1. 5?2. 5 ;KMt為過電流保護(hù)的返回系數(shù)，KMt〈l，對機(jī)電型電流繼電器取Kret = 0. 85,對靜 態(tài)型電流繼電器取Kret = 0. 9?0. 95,對微機(jī)型電流保護(hù)取Kret = 0. 95 ; Ild max. i為線路i 最大負(fù)荷電流一次有效值；fi,、為分別為線路i和線路i+1定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng) 作時(shí)限。
7. -種應(yīng)用于階段式電流保護(hù)整定方法的發(fā)電機(jī)模型，其特征在于，當(dāng)時(shí)間段為[0， At]時(shí)的發(fā)電機(jī)模型為E" +X" d;當(dāng)時(shí)間段為[nAt，（n+l)At]時(shí)的發(fā)電機(jī)模型為 K10E" q0+X" d、K20E，q0+X，^K30EWX tnK40E" d0+X" q、K50AEf+Xd;當(dāng)時(shí)間段為[tl-At，tl] 時(shí)的發(fā)電機(jī)模型為Eq(l+Xd與AEf+Xd的疊加； 其中，At為時(shí)間級差，
X",為發(fā)電機(jī)d軸次暫態(tài)電抗，E" q(l為發(fā)電 機(jī)q軸次暫態(tài)電勢的初始值，E " d(l為發(fā)電機(jī)d軸次暫態(tài)電勢的初始值； n = tl/At，tl為短路切除時(shí)間，E' 5(|為發(fā)電機(jī)q軸暫態(tài)電勢的初始值，EqtlS發(fā)電機(jī) q軸穩(wěn)態(tài)電勢值，X' d為發(fā)電機(jī)d軸暫態(tài)電抗，XdS發(fā)電機(jī)d軸同步電抗，A Ef為強(qiáng)行勵(lì)磁 的頂值電勢減去運(yùn)行的空載電勢，e 〇為短路前空載電動(dòng)勢和端電壓之間的夾角。
【文檔編號】H02H3/00GK104332941SQ201410609256
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】李會新, 于芮技, 謝俊, 付元?dú)g, 陳祥文, 韓鵬, 李勇, 張艷艷, 李銀紅 申請人:華中電網(wǎng)有限公司, 華中科技大學(xué)