[发明专利]一种电力系统的热过负荷保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统的热过负荷保护方法。

背景技术

热过负荷保护是一种针对电流在设备中流动而产生热量的继电保护，一般用于交流输电线路、变压器、电动机保护以及轨道交通直流牵引等系统中。现有的热过负荷保护方法是依据IEC60255-8定义的热过负荷动作方程和进行的，根据动作方程可以得出热过负荷保护元件的反时限曲线表（如图1-1、1-2所示），通过查表的方式来实现在任一电流值时所对应的动作时间。

上述现有的热过负荷保护方法存在以下缺点：第一，仅能反映热量累计到达动作的时间，不能反映电流小于允许值时的散热过程；第二，不能实时计算热量累计的程度；第三，当电流波动较大时，计算精度低，动作时间误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电力系统的热过负荷保护方法，以克服现有技术受电流波动影响大并且不能反映电力系统热量累计和散失过程的问题。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种电力系统的热过负荷保护方法，包括以下步骤：

（S1）采集受保护电力系统的实时负荷电流；

（S2）对受保护电力系统进行离散化的热过负荷保护监控，根据以下离散化递推公式分别计算出受保护电力系统在各个监控时间节点时的允许发热量百分比：

θn=θn-1Δ+I2IAOL2(1-Δ)Δ=e-Δtτ]]>

其中，Δt为相邻两个监控时间节点的时间间隔，τ为受保护电力系统的时间常数，I_AOL为受保护电力系统所允许的最大负荷电流，I为受保护电力系统在第n个监控时间节点时的实时负荷电流，θ_n、θ_n-1分别为受保护电力系统在第n个和第n-1个监控时间节点时的允许发热量百分比，n为正整数；

当n取1时，θ_n-1＝θ₀为受保护电力系统在热过负荷保护起始时间时的允许发热量百分比；

（S3）实时对离散化递推公式的计算结果进行判断，当任意一个监控时间节点下满足θ_n≥100%时，对受保护电力系统执行热过负荷保护措施。

作为本发明的一种改进，所述的热过负荷保护方法还包括以下步骤：

（S4）预设报警发热量百分比，并实时对离散化递推公式的计算结果进行判断，当任意一个监控时间节点下计算出的受保护电力系统的允许发热量百分比在报警发热量百分比以上时，发出报警信号。

作为本发明的一种实施方式，所述相邻两个监控时间节点的时间间隔Δt设置为1～2ms。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明能够通过离散化递推公式计算出受保护电力系统在各个监控时间节点时的允许发热量百分比，由此反映出受保护电力系统在各个监控时间节点时的热量累计和散失过程，以该允许发热量百分比为依据即能判断出受保护电力系统的发热量是否已达到报警值和极限值，从而执行报警和热过负荷保护；