[发明专利]一种基于谐波保护装置的电网保护方法与系统有效
申请号: | 201811580045.5 | 申请日: | 2018-12-24 |
公开(公告)号: | CN109617029B | 公开(公告)日: | 2022-09-30 |
发明(设计)人: | 刘有为;葛鑫亮 | 申请(专利权)人: | 中国电力科学研究院有限公司;国家电网有限公司;国网山东省电力公司检修公司 |
主分类号: | H02H7/26 | 分类号: | H02H7/26 |
代理公司: | 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 | 代理人: | 徐国文 |
地址: | 100192 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 谐波 保护装置 电网 保护 方法 系统 | ||
1.一种基于谐波保护装置的电网保护方法,其特征在于,所述方法包括:
采集母线的电压信号以及所述母线的各出线的电流信号;
基于所述采集的母线电压信号和所述出线电流信号,计算所述母线谐波电压向量、所述出线各次谐波电流向量和所述出线对所述母线谐波电压的贡献系数;
基于所述母线谐波电压和所述出线对所述母线谐波电压的贡献系数以及设定的谐波保护定值和保护时延,对电网进行保护;
所述基于所述采集的母线电压信号和所述出线电流信号,计算所述母线谐波电压向量、所述出线各次谐波电流向量和所述出线对所述母线谐波电压的贡献系数包括:
基于所述采集的母线电压信号和所述出线电流信号,采用傅立叶算法计算所述母线谐波电压向量、出线各次谐波电流向量及电压总体波形畸变率;
基于所述母线谐波电压向量、出线各次谐波电流向量及电压总体波形畸变率计算所述母线谐波电压和出线对所述母线谐波电压的贡献系数;
所述出线对所述母线谐波电压的贡献系数包括:
利用最小二乘法对计算的多组电压相量、电流相量进行拟合,建立诺顿等效模型;
基于建立的诺顿等效模型确定出线对所述母线谐波电压的贡献系数;
所述诺顿等效模型基于下式设定:
式中,为第h次谐波电流相量,为第h次谐波电压相量,为第h次谐波导纳,为出线发出的第h谐波电流分量;
所述基于建立的诺顿等效模型确定出线对所述母线谐波电压的贡献系数包括:
基于诺顿等效模型得到各出线发出的h次谐波电流
将所述各出线发出的h次谐波电流进行向量叠加得出该次谐波总电流在谐波总电流相量中对各出线谐波电流进行投影得出出线对母线谐波电压的贡献系数。
2.如权利要求1所述的一种基于谐波保护装置的电网保护方法,其特征在于,所述基于所述母线谐波电压和所述出线对所述母线谐波电压的贡献系数以及设定的谐波保护定值和保护时延,对电网进行保护包括:
如果所述母线谐波电压大于同次谐波电压保护定值且持续时间超过保护时延定值,立即向母线谐波电压的贡献系数最大的出线断路器发出跳闸信号;
基于切除母线谐波电压的贡献系数最大的出线断路器后,重新对剩余电网中母线谐波电压进行判断,如果所述母线谐波电压大于同次谐波电压保护定值且持续时间超过保护时延定值,则继续向所述母线谐波电压的贡献系数最大的出线断路器发出跳闸信号,直到剩余电网中母线谐波电压小于等于同次谐波电压保护定值且持续时间不超过保护时延定值。
3.如权利要求1所述的一种基于谐波保护装置的电网保护方法,其特征在于,所述电压总体波形畸变率的计算公式如下:
式中,Un为第n次谐波电压的幅值;UTHD为电压总体波形畸变率。
4.如权利要求1所述的一种基于谐波保护装置的电网保护方法,其特征在于,所述采集母线的电压信号以及所述母线的各出线的电流信号的方式包括数字方式或模拟方式。
5.一种采用如权利要求1-4任一项所述基于谐波保护装置的电网保护方法的基于谐波保护装置的电网保护系统,其特征在于,包括:
采集模块:用于采集母线的电压信号以及所述母线的各出线的电流信号;
计算模块:用于基于所述采集的母线电压信号和所述出线电流信号,计算所述母线谐波电压向量、所述出线各次谐波电流向量和所述出线对所述母线谐波电压的贡献系数;
保护模块:用于基于所述母线谐波电压和所述出线对所述母线谐波电压的贡献系数以及设定的谐波保护定值和保护时延,对电网进行保护。
6.如权利要求5所述的基于谐波保护装置的电网保护系统,其特征在于,所述保护模块包括:判断单元;
所述判断单元用于判断如果所述母线谐波电压大于同次谐波电压保护定值且持续时间超过保护时延定值,立即向母线谐波电压的贡献系数最大的出线断路器发出跳闸信号;
基于切除母线谐波电压的贡献系数最大的出线断路器后,重新对剩余电网中母线谐波电压进行判断,如果所述母线谐波电压大于同次谐波电压保护定值且持续时间超过保护时延定值,则继续向所述母线谐波电压的贡献系数最大的出线断路器发出跳闸信号,直到剩余电网中母线谐波电压小于等于同次谐波电压保护定值且持续时间不超过保护时延定值。
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