[发明专利]一种分布式元件差动保护方法及系统

说明书

本发明提供了一种分布式元件差动保护方法及系统，以判断除其中一个保护子机外的其他保护子机是否动作，若其中一个保护子机已启动故障判别，则根据除其中一个保护子机外的其他保护子机是否动作的情况，确定其中一个保护子机的保护判别逻辑；若其他保护子机已经动作，则简化其中一个保护子机的动作判据，保证本保护子机快速跳闸出口，确保了各保护子机均以最快的速度隔离故障点，避免了对相邻保护装置或安全自动装置的动作行为产生不利影响。解决了分布式安装、无主式配置的跨间隔元件保护在区内复杂故障情况下，各间隔跳闸时间不一致的问题，确保任何故障下，各保护子机动作行为的步调一致，且能够快速隔离故障，提高了供电可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，特别涉及一种分布式元件差动保护方法及系统。

背景技术

目前，随着智能变电站发展迅速，有力推动了继电保护技术创新，但也暴露出一些问题。智能变电站由于合并单元以及智能终端的处理延时，使得保护的整组动作时间接近系统稳定计算边界，智能变电站继电保护多种技术路线并存，技术原则不统一，发展方向不明确，甚至突破了继电保护“四性”基本原则，给电网运行带来诸多潜在风险，智能变电站保护技术亟待提升。国家电网调〔2017〕458号《国家电网公司关于印发公司继电保护技术发展纲要的通知》要求，确定未来智能变电站继电保护采用以“采样数字化、保护就地化、元件保护专网化、信息共享化”为特征的就地化保护新技术，其中主变保护和母线保护等元件保护采用多子机分布式安装、无主式配置的保护系统。

主变保护采用分布式安装、无主式配置模式，每个保护子机采集本侧的模拟量和开关量，输出本侧开关跳闸出口，各个保护子机通过环形网络首尾连接，共享模拟量信息。同时每个保护子机具有完整的保护功能，主变保护结构如图1所示。

母线保护采用分布式安装、无主式配置模式，由多个保护子机构成，每个保护子机可接入一定数量间隔的模拟量和开关量，输出所接间隔开关跳闸出口，各个保护子机通过环形网络首尾连接，共享模拟量信息。同时每个子机具有完整的保护功能，母线保护结构如图2所示。

分布式元件保护采用基于基尔霍夫电流定律的差动保护方法，原理简单可靠，动作速度快，如公开号为“CN105703332A”，名称为“变压器抗TA饱和的差动保护方法及其装置”的中国专利，该差动保护方法为：采集被保护元件的电流，每个电流周波内采集N个电流采样点，并确定故障的起始时刻，若制动电流的变化量和差动电流的变化量同时出现，则判断为区内故障，启动差动保护；若制动电流的变化量先于差动电流的变化量出现时，则判断为区外故障。通过设定的判据更为准确的判断是区内故障还是区外故障，可以有效防止电流差动保护误动。但是在分布式安装、无主式配置模式下，各保护子机模拟量采样时刻存在差异，在发生复杂故障的情况下各保护子机反应出来的故障电流存在少许差异，进而影响整套系统内个别保护子机的动作行为，具体表现为动作速度不一致。通过动模仿真验证，在发展性故障和区外饱和转区内故障过程中，各保护子机保护动作出口时间有30-50ms差异，反应到实际电力系统中，就是跟故障点相连的断路器跳开时间相差30-50ms，这不仅影响电力生产管理部门的工作，更严重的是对相邻保护装置或安全自动装置的动作行为产生不利影响，甚至可能引起越级跳闸导致很大的损失，以至于带来一系列不良的社会影响。所以，保证分布式安装、无主式配置模式下元件保护动作一致性，对电力安全生产、电力系统安全稳定运行，为提高供电可靠性起到至关重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式元件差动保护方法及系统，用于解决多保护子机分布式安装、无主式配置模式下各保护子机的保护动作行为不一致的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种分布式元件差动保护方法，包括如下步骤：

当任一个保护子机启动差动保护时，判断除该保护子机外的其他保护子机中的任一个保护子机是否动作，若除该保护子机外的其他保护子机中的任一个保护子机动作，则仅对启动差动保护的保护子机进行差动逻辑判别，若差动逻辑判别满足动作条件，则启动差动保护的保护子机动作。