[发明专利]差动保护方法、系统和设备

说明书

本发明涉及一种电网中的差动保护方法，用于确定在电网内出现的故障的类型。该电网包括具有两个或者更多端的受保护对象，并且电流差动保护设备(12，14)和电流互感器(11，13)布置于每个端(A，B)。该方法包括以下步骤：在受保护对象的第一端，从受保护对象的第二端获得测量值；在第一端比较在第一端取得的测量值的改变与从第二端获得的测量值的改变；并且在比较测量值的改变的步骤表明不同结果时，确定在该电网内出现的故障的类型。

分案申请说明书

本申请是于2010年3月11日提交的PCT国际申请PCT/EP2007/061476的名称为“差动保护方法、系统和设备”的中国国家阶段申请(国家申请号：200780100583.3)的分案申请。

技术领域

本发明一般性地涉及配电系统和输电系统领域，并且具体地涉及此类系统中的保护方法和保护设备。

背景技术

配电系统或者输电系统包括布置成对形成电力系统一部分的设备的运转进行保护、监测和控制的保护系统。保护系统除了其它功能之外还检测电线、互感器和配电系统的其它部分中的短路、过电流和过电压。

保护设备用于在整个电功率系统中提供这样的保护和控制。保护设备通过断开断路器并且随后在已经消除故障之后恢复电力流来检测和隔离例如输电线和配电线上的故障。取而代之，保护设备可以被布置成在检测到故障时为电力流选择替代路由。

电流差动保护是一种用于保护电网的较新和较为可靠的方法。它基于比较受保护分区或者受保护单元的两侧上的电流这一思想。受保护单元或者分区可以是电网的任何部分，例如输电线、互感器、发电机或者变电站母线。

图1示意地图示了电流差动保护原理。在正常操作条件之下，进入和离开受保护单元1(例如输电线)的所有电流I₁、I₂之和等于零。如果在受保护单元1上有故障，则来自每个端的电流之和将不再等于零。在正常操作条件之下，在连接于受保护单元1与电流继电器2之间并且布置成降低初级电力系统电流的电流互感器3a与3b中的次级电流也相等，即，i₁＝i₂，并且无电流流过电流继电器2。如果在受保护单元1内出现故障，则电流不再相等，并且有流过电流继电器2的电流。差动继电器2然后使在受保护单元1的两端布置的断路器(未示出)脱扣。一个或者多个断开的断路器将由此使故障的受保护单元与电网的其余部分隔离。

目前，本地测量用来确定电流互感器电路是否在运转。图2图示了受保护输电线L。通常的做法是使用两个主要保护设备来用于保护，例如电流差动保护设备4和距离保护设备5。为了检测故障，电流差动保护设备4利用来自它的电流互感器CT1的测量值和来自另一主要保护设备5的电流互感器CT2的参考值。也就是说，使用来自本地电流互感器CT1和CT2的测量值，这要求两个保护设备4和5的电路的混合。这一解决方案的一个缺点在于难以确定检测到的故障是否源于实际保护设备还是参考保护设备。

另外，可能难以确定已经出现的故障是初级网络故障还是次级网络故障。如果已经出现次级故障，例如故障出现在电流互感器电路内，则使断路器脱扣从而不必要地使初级输电线停止服务、由此中断向电力用户供应电功率是最不希望的。

鉴于上述情形，将希望提供一种用于提供差动保护的改进方法。具体而言，将希望提供一种用于提供电流互感器电路的差动保护监控的方法。另外，也将希望提供对应的差动保护系统。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种克服或者至少减轻现有技术的前述缺点的用于电网保护的改进方法。具体而言，本发明的一个目的在于提供一种用于差分保护的方法，其中可以容易和可靠地确定保护系统、具体为电流互感器电路内的故障。

本发明的另一目的在于提供一种用于差动保护的改进方法，其中可以独立于其它保护设备的电流互感器，来检测保护设备的电流互感器内的故障。