[发明专利]基于电流互感器线性传变区的母线采样值差动保护方法

权利要求书

1.一种基于电流互感器线性传变区的母线采样值差动保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据时差法区分母线区内外故障，具体过程为：

步骤1-1，判断差动电流与制动电流的启动时间，如果制动电流突变量超过制动电流启动门槛，则判为故障启动，并记录启动时间，判据见下式：

|i_r(k)-i_r(k-N)|>|i_r(k-N)-i_r(k-2N)|+i_rst (1)

式中，i_r为制动电流，取各支路电流绝对值的和，k为当前采样点，N为一个工频周波的采样点数，制动电流启动门槛i_rst为躲过电流互感器正常运行的不平衡电流，整定为0.3I_n，I_n为电流互感器额定电流；

同时检测差动电流，并记录达到差动电流启动门槛的时间，判据见下式：

i_d(k)>i_dst (2)

式中，i_d为差动电流，取各支路电流值和的绝对值；差动电流启动门槛i_dst整定为0.3I_n；

步骤1-2，若差动电流和制动电流越过门槛的时间不存在时间差，则识别为区内故障，否则不是区内故障；

步骤2，若是区内故障，则进行母线差动保护判据判断；若不是区内故障，确定电流互感器第一个线性传变区；母线差动保护判据判断的具体过程为：

由母线采样值差动保护进行处理，如果满足动作条件，则保护动作，如果不满足动作条件，则返回步骤1-1进行制动电流和差动电流突变量的判断；

母线采样值差动具体判据为：

其中，i_d0为最小动作电流；α为制动系数；

采样值差动保护的动作出口的判据方法为：若连续R个采样点计算中，有S以上个采样点满足动作条件，则判断为保护动作；

步骤3，在第一个线性传变区内采用采样值差动判据判断是否满足动作条件，若满足则保护动作；若不满足则根据当前已知的线性传变区位置预测一周波后的线性传变区位置，在预测的线性传变区内应用采样值差动判据判断，如此递推，直至保护动作；具体为：

将前一个线性传变区的起点tm向后推延N个采样点，记为tn’，N为一个工频周波的采样点数，以tn’为起点向后寻找线性传变区的终点tn，终点判据为

式中，k₁为斜率；

由tn’往前推N/2个采样点，记为tm’，在tm’与tn范围内找到制动电流变化率最大值，该值对应的采样点作为新的线性传变区的起点，确定每个线性传变区后开放采样值差动判据进行判断；

上述的判断电流互感器线性传变区及在线性传变区进行采样值差动判断的保护判断流程循环进行，直至保护动作。

2.根据权利要求1所述的基于电流互感器线性传变区的母线采样值差动保护方法，其特征在于，采用“8取6”判据，即连续8个采样点计算中，有6及以上个采样点满足动作条件，则判断为保护动作，切除故障母线。

3.根据权利要求1所述的基于电流互感器线性传变区的母线采样值差动保护方法，其特征在于，如果不满足区内故障的条件，则故障为区外故障电流互感器饱和或发展性故障；由于制动电流和差动电流存在启动时间差，因此将制动电流的启动时间tm₀作为第一个线性传变区的起点，将差动电流的启动时间tn₀作为第一个线性传变区的终点。