[发明专利]一种抽水蓄能机组背靠背启动过程差动保护方法和系统

说明书

本发明公开一种抽水蓄能机组背靠背启动过程差动保护方法和系统，原理为：拖动机组的机端电流和被拖动机组的中性点分支组合电流构成第一重差动保护；拖动机组的中性点分支组合电流和被拖动机组的机端电流构成第二重差动保护；拖动机组的中性点分支组合电流和被拖动机组的中性点分支组合电流构成第三重差动保护；在背靠背启动工况下差动保护开放，采用启停机保护算法计算差动电流幅值，从而实现抽水蓄能机组背靠背启动过程差动保护。本发明的差动保护范围涵盖整个拖动回路且多重化配置，可解决背靠背启动过程中拖动回路短路故障时没有差动保护、故障不能快速切除的问题。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是一种抽水蓄能机组背靠背启动过程差动保护方法和系统。

背景技术

抽水蓄能机组的背靠背启动是用一台机组作为拖动机组——发电机，提供频率逐渐升高的电流，另一台机组作为被拖动机组——电动机，利用前者输出的变频电流同步地逐渐加速到额定转速。启动母线设置在发电机电压侧的称为低压背靠背启动，设置在主变压器高压侧的称为高压背靠背启动。我国的抽水蓄能机组背靠背启动多采用低压背靠背方式。在背靠背启动过程中，拖动机组的机端断路器和拖动开关合上，被拖动机组的被拖动开关合上，这样两台机组连接起来形成回路。常规抽蓄机组的发电电动机保护装置往往只接入本机组的电气量，差动保护范围不包含拖动机组与被拖动机组之间的拖动回路，若在背靠背启动过程中上述区间的拖动回路发生相间短路故障，属于差动保护的区外故障，不能满足差动保护动作判据，需要抽蓄机组的发电电动机保护装置的后备保护进行配合动作，牺牲了保护的灵敏度和快速性，对被保护设备不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种抽水蓄能机组背靠背启动过程差动保护方法和系统，其差动保护范围能够涵盖整个拖动回路，从而解决背靠背启动过程中拖动回路故障时没有差动保护、故障无法快速切除的问题。

本发明采取的技术方案为：一种抽水蓄能机组背靠背启动过程差动保护方法，包括：

获取拖动机组发电机的机端电流以及中性点各分支组电流；

获取被拖动机组电动机的机端电流以及中性点各分支组电流；

将拖动机组发电机的机端电流，与被拖动机组电动机的中性点分支组合电流，作为第一重差动保护对应的节点电流，构成第一重差动保护；

将被拖动机组电动机的机端电流，与拖动机组发电机的中性点分支组合电流，作为第二重差动保护对应的节点电流，构成第二重差动保护；

将拖动机组发电机的中性点分支组合电流，与被拖动机组电动机的中性点分支组合电流，作为第三重差动保护对应的节点电流，构成第三重差动保护；

计算各节点电流的校正电流值；

基于校正电流值计算各重差动保护对应的差动电流值；

设定各重差动保护对应的差动电流动作值；

对于各重差动保护，分别比较相应的差动电流值与差动电流动作值，当差动电流值大于或等于差动电流动作值，即满足差动保护判据，则差动保护动作以切除故障。

本发明中，差动电流动作值可根据经验设置，差动保护对应的故障切除动作命令的开出以及故障的切除可采用现有技术。

进一步的，定义差动电流为I_d，差动电流动作值为I_cdzd，背靠背启动过程中，差动保护动作判据为：

I_d≥I_cdzd (1)

式(1)中，

式(2)中：对于第一重差动保护，为拖动机组发电机机端校正电流，为被拖动机组电动机中性点分支组合电流的校正值；