[发明专利]电力系统继电保护的零序涌流耐受能力评估方法及装置

说明书

本发明公开了电力系统继电保护的零序涌流耐受能力评估方法及装置，首先检验风险评估所需参量是否完备；参量信息完备时，仿真计算出零序涌流的最大基波峰值和衰减时间常数，推算出在达到整定时间时的零序电流幅值，结合整定电流判断该段保护是否误动；单个参量信息缺失时，借助一个周波内不同合闸角下的零序电流基波峰值，绘制出相应的合闸角‑零序电流基波峰值图，对所缺失的合闸角信息进行补充，代入仿真计算最终得到该段保护的误动概率。当缺失不止一个参量时，将数据库中同类型典型数据代入，利用权重分配原则得到综合加权误动概率。不管参量信息完备或缺失都会得到误动概率，可用于指导是否进行合闸操作以及变电站的建设运行。

技术领域

本发明涉及电力系统的技术领域，尤其涉及电力系统继电保护的零序涌流耐受能力评估方法及装置。

背景技术

零序电流保护在改善接地保护灵敏性等方面具有显著的优点，被广泛应用于110kV及以上电压等级的电网中。随着高阻抗变压器的不断投入使用，其合闸产生的涌流较常规变压器涌流幅值更大，衰减更为缓慢，已多次引发部分区域的零序电流保护误动，严重威胁了电力系特的稳定安全运行。当前，关于涌流对保护的影响及应对策略的研究已逐渐开展，其大多属于单体式的“被动”分析及应对。自然地，若能从系统层面对这类保护装置面临的风险进行“主动”评估，给予一定的风险警示，便可为新建变电站或者已投运变电站变压器的空投给出相应的指导意见以规避此类误动事件。

近年来，用概率统计方法对继电保护风险量化分析的研究正逐渐兴起。风险评估通过预测风险事件的发生概率，分析量化其可能造成的影响损失，确定承受风险的能力。有学者针对电力系特中不同原理的保护，设计了相应的风险评估概率模型。也有学者利用历史数据法，逐一统计时间断面的电力系统状态分布并转移得到马尔科夫状态矩阵，通过解析法得到未来状态概率分布。更具体地针对零序电流保护，有研究人员根据实际运行状态和保护定值建立计算零序电流保护原理性运行失效概率，将具体的负荷损失以及发电损失作为风险指标引入系统的实时运行风险评估。

继电保护装置的风险评估虽已取得累累硕果，然而其在应用于新场景——变压器空投导致零序电流保护误动时，将会出现一定的不适应性。在保护原理模型方面，对于涌流造成的电流保护误动是由于特定场景下所造成的保护原理设计方面的盲区，传统风险评估模型基于保护范围原理的划定拒动误动概率的风险评估不再适用。此外，风险评估模型中会涉及到多个参量数据的引入来辅助原理判断，若所需参量不完备，则传统的风险评估方法将完全失效。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供电力系统继电保护的零序涌流耐受能力评估方法及装置，旨在解决当前风险评估方法中对于涌流耐受能力方面欠缺考虑，现有的风险评估方法直接移植会存在不适应性以及参量缺失情况下失效的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种电力系统继电保护的零序涌流耐受能力评估方法，包括：

完备评估步骤：

根据实际运行工况，检验风险评估所需参量信息是否完备；所述参量信息包括合闸角信息、剩磁信息、运行方式信息、系统电压信息、线路参数信息；

如果是，则进入参量信息完备步骤；

否则进入参量信息缺失步骤；

参量信息完备步骤：

根据参量信息进行仿真计算，得到零序涌流的最大基波峰值和衰减时间常数；

利用零序涌流的最大基波峰值、衰减时间常数、每段保护的整定时间推算出在达到整定时间时的零序电流幅值；

将推算出的零序电流幅值与整定电流相比，得到每段零序电流保护的误动概率；

根据每段零序电流保护的误动概率评估该段零序电流的耐受能力；

参量信息缺失步骤：