[发明专利]一种智能变电站集成保护方法

摘要

本发明的一种智能变电站集成保护方法，其特点是，利用故障元件两端的正序故障分量电流相位特点，进行相位比较构成故障判别原则，结合智能电子设备(IED)采集的相位信息判别故障元件。当智能电子设备(IED)采集的相位信息缺失或错误时，扩大智能电子设备(IED)的识别区域内的相位信息和电流幅值信息，结合预定的动作决策，仍能快速地切除故障元件。能够同时对智能变电站内的变压器、母线、线路做出故障元件判别，不同以往方法仅仅对一种故障元件判别，该方法科学合理，计算简单，简便易行，判别准确，适用性强，灵敏度高，具有一定的容错性。

主权项

一种智能变电站集成保护方法，其特征是，它包括如下步骤：1)利用故障元件两端的正序故障分量电流相位特点，进行相位比较构成故障判别原则，结合智能电子设备(IED)采集的相位信息判别故障元件规定流过保护装置的正序故障分量电流正方向是从母线指向线路；当线路、母线、变压器发生区内故障时，其两端的正序故障电流相位相差不大；当发生区外故障时，其两端的正序故障电流相位相差接近180°；因此，利用正序故障分量电流的相位特点来区分故障和非故障元件；同时故障点的电流幅值也是最大的，将幅值信息用来增强相位判据的可靠性；分别选取线路两端、变压器两端、母线靠近变压器一侧与其相连馈线和母联上的正序故障分量电流进行相位比较，若电流相位相差不大，则说明该元件路发生故障；若电流相位相差接近180°，则说明发生区外故障，判据为式(1)、式(2)；式中：分别为元件两端的正序故障分量电流；2)当智能电子设备(IED)采集的相位信息缺失或错误时，扩大智能电子设备(IED)的识别区域内的相位信息和电流幅值信息，结合预定的动作决策，仍能快速地切除故障元件；(1)相位信息缺失a)变压器一侧正序故障分量电流相位缺失当变压器一侧的正序故障分量电流相位缺失时，将该侧所连母线的线路正序故障分量电流与变压器未缺失相位一侧的正序故障分量电流作相位比较，判别是否是变压器故障，若是则跳开变压器另一侧断路器；b)母线一端正序故障分量电流相位缺失当高压母线靠近变压器侧的正序故障分量电流相位缺失时，将变压器低压侧的正序故障分量电流与高压侧母线所连线路的正序故障分量电流作相位比较；若相位都相反则说明是母线或变压器故障，先跳开母线和变压器之间断路器；再将变压器低压侧的正序故障分量电流与高压侧母线所连线路的正序故障分量电流作相位比较，判别是否是变压器故障，若是则跳开变压器另一侧断路器；当低压母线靠近变压器侧的正序故障分量电流相位缺失时，将变压器高压侧的正序故障分量电流与低压侧母线所连线路的正序故障分量电流作相位比较；若相位都相反则说明是母线或变压器故障，先跳开母线和变压器之间断路器；再将变压器高压侧的正序故障分量电流与低压侧母线所连线路的正序故障分量电流作相位比较，判别是否是变压器故障，若是则跳开变压器另一侧断路器；c)线路一端正序故障分量电流相位缺失线路本端的正序故障分量电流相位缺失，将该线路对端正序故障分量电流与其所连母线的正序故障分量电流和进行相位比较，若相位相反且电流幅值最大的线路则为故障线路；线路对端的正序故障分量电流相位缺失，将该线路本端的正序故障分量电流和其他线路的正序故障分量电流进行相位比较，若相位与其他线路都相反且电流幅值最大的线路则为故障线路；(2)相位信息错误a)变压器故障时变压器两端的某一端故障电流相位信息出现错误，导致误判为母线故障，先跳开故障母线与变压器之间的断路器；若两台变压器向同一条母线供电，则比较两台变压器与故障母线之间电流的幅值，先跳开电流幅值较大的一侧母线与变压器之间的断路器；再将故障电流相位信息未出现错误的一侧与故障母线所连线路的正序故障分量电流进行相位比较，若相位几乎相同，则说明是变压器故障，跳开变压器另一侧断路器；b)高压母线故障时高压母线靠近变压器侧故障电流相位信息出错，导致误判为变压器故障，比较变压器两侧电流幅值，优先跳开电流幅值较大的变压器高压侧断路器，再利用变压器低压侧与高压母线所连线路的故障电流相位作比较，若相位相差不大，说明是高压母线故障，跳开与高压母线相关的所有断路器；高压母线进线相位错误，误判为进线故障，先跳开进线与高压母线之间断路器，再次进行故障判别，判别出高压母线故障，跳开与高压母线相关的所有断路器；c)低压侧母线故障时低压母线靠近变压器侧故障电流相位信息出错，导致误判为变压器故障，比较流过变压器两侧电流的幅值，先跳开变压器电流幅值较大的低压侧断路器；再利用变压器高压侧与低压母线所连线路的故障电流分量进行相位比较，可以判别出低压母线故障，跳开与其相连的所有断路器；低压侧线路故障电流相位信息错误时，判为线路故障，先跳开故障线路的断路器，再次进行故障判别，判别为低压母线故障，跳开与低压母线相关的所有断路器；d)线路故障时科学合理，判别准确，适用性强，灵敏度高线路故障电流相位信息错误时，先比较各条线路电流幅值，先切除幅值较大的线路，再进行故障判别。