一种站域保护方法及计算机装置与流程

本发明属于继电保护，具体涉及一种站域保护方法及计算机装置。

背景技术：

1、随着新能源机组大量接入电力系统，电力系统的电力电子化程度日益加深。作为变电站第一道防线重要的组成部分，站域保护的性能对整个电网安全、稳定地运行具有重要意义。

2、信息缺失主要是指测量元件或合并单元因故障而无法采集到系统电压、电流的情况。

3、近年来，随着新能源机组接入的扩大化和电力系统运行的复杂化，信息缺失时变电站继电保护面临着近区故障方向判别困难、整定配合困难、故障切除时间过长的问题。

4、变电站线路保护系统如图1所示，低压侧线路出线(即km1、km2和km3)的保护延时为tset.l且故障方向仅指向低压侧；高压侧线路出线(即kn1、kn2和kn3)的保护延时为tset.h且故障方向仅指向高压侧；变压器两侧的km和kn分别为低压和高压侧断路器的保护装置，故障方向可指向两侧；δt为每段线路的保护延时增量。通常情况下，若未发生信息缺失，当故障方向指向低压侧时，km需与km1配合，km的保护延时为tset.l+δt；kn需与km配合，kn的保护延时为tset.l+δt+δt。若低压侧信息发生缺失时，kn无法与km与配合，此时，kn的保护延时为tset.l+2δt。高压侧信息发生缺失时同理。但是这样的保护延时整定值使得当发生正向故障时，故障切除时间过长。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种站域保护方法及计算机装置，以解决现有技术中信息缺失时，变电站的站域保护方法故障切除时间过长的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种站域保护方法的技术方案为：一种站域保护方法，该方法包括方案1和/或方案2；

3、所述方案1为：当变压器到高压侧母线之间的继电保护信息发生缺失时，将故障方向为正向时的低压侧断路器的保护延时修改为tset.h+δt，并根据最新的低压侧断路器的保护延时执行保护逻辑；

4、所述方案2为：当变压器到低压侧母线之间的继电保护信息发生缺失时，将故障方向为正向时的高压侧断路器的保护延时修改为为tset.l+δt，并根据最新的高压侧断路器的保护延时执行保护逻辑；

5、tset.l为低压侧线路出线的保护延时；tset.h为高压侧线路出线的保护延时；δt为每段线路的保护延时增量。

6、上述技术方案的有益效果是：本发明的一种站域保护方法的技术方案属于改进型发明创造。本发明在低压侧的测量信息缺失且故障方向指向变压器时，使高压侧的断路器直接低压侧线路出线保护配合，将高压侧的断路器的保护延时直接设置为tset.l+δt，相比现有技术中的tset.l+2δt更短，使得保护装置能够提前动作，保护延时更短，使得故障的能够快速切除。高压侧的测量信息缺失时，同上面介绍地一致。本发明解决了现有技术中信息缺失时，变电站的站域保护方法故障切除时间过长的技术问题。

7、进一步地，所述故障方向是根据计算电压降落和测量电压降落之间的相似程度与相似度整定值的大小关系判断的：若相似程度大于相似度整定值，则认为故障方向为正向；

8、所述计算电压降落是根据测量三相电流计算得到的电压降落；所述测量电压降落是根据测量三相电压得到的电压降落。

9、进一步地，所述相似程度为相似系数，且相似系数的计算公式为：

10、

11、其中，ujs(t)为t时刻的计算电压降落；ucl(t)为t时刻的测量电压降落；r(ujs(t),ucl(t))为计算电压降落和测量电压降落之间的相似系数；n为计算相似系数的数据窗长度；为数据窗内的平均计算电压降落；为数据窗内的平均测量电压降落。

12、进一步地，变电站为yd11接法时，低压侧的计算电压降落和测量电压降落分别为：

13、

14、

15、其中，ujsa(t)、ujsb(t)、ujsc(t)为t时刻的各相计算电压降落；ucla(t)、uclb(t)、uclc(t)为t时刻的各相测量电压降落；ia(t)、ib(t)、ic(t)为保护安装处系统侧在t时刻的各相电流值；rx、lx、mx分别为折算到低压侧的保护安装处到系统电源的电阻、自感、互感；usa(t)、usb(t)、usc(t)为t时刻的各相电压值；ua(t)、ub(t)、uc(t)为保护安装处在t时刻测量到的各相电压值；k为变压器变比。

16、进一步地，变电站为yd11接法时，高压侧的计算电压降落和测量电压降落分别为：

17、

18、

19、其中，ujsa(t)、ujsb(t)、ujsc(t)为t时刻的各相计算电压降落；ucla(t)、uclb(t)、uclc(t)为t时刻的各相测量电压降落；ia(t)、ib(t)、ic(t)为保护安装处系统侧在t时刻的各相电流值；rx、lx、mx分别为保护安装处到系统电源的电阻、自感、互感；usa(t)、usb(t)、usc(t)为电力系统在t时刻的各相电压值；ua(t)、ub(t)、uc(t)为保护安装处在t时刻测量到的各相电压值。

20、进一步地，采用如下方式判断变压器到高压侧母线之间的继电保护信息是否发生缺失：若未接收到变压器到高压侧母线的站内间隔的至少一个模拟量采样值信息的持续时间超过设定时间阈值时，认为变压器到高压侧母线的继电保护信息发生缺失。

21、进一步地，采用如下方式判断变压器到低压侧母线之间的继电保护信息是否发生缺失：若未接收到变压器到的低压侧母线的站内间隔的至少一个模拟量采样值信息的持续时间超过设定时间阈值时，认为变压器到低压侧母线的继电保护信息发生缺失。

22、进一步地，该方法还包括：若变压器到高压侧母线和变压器到低压侧母线之间的继电保护信息均未发生信息缺失，则低压侧断路器和高压侧断路器保护延时恢复。

23、进一步地，根据最新的低压侧断路器的保护延时执行保护逻辑为：低压侧断路器保护判据满足且故障方向为正向的持续时间超过低压侧断路器的保护延时，则低压侧断路器跳闸；

24、根据最新的高压侧断路器的保护延时执行保护逻辑为：高压侧断路器保护判据满足且故障方向为正向的持续时间超过高压侧断路器的保护延时，则高压侧断路器跳闸。

25、本发明还提供了一种计算机装置的技术方案：一种计算机装置，包括处理器，所述处理器用于执行所述计算机程序以实现如上所述的站域保护方法的步骤。

1.一种站域保护方法，其特征在于，该方法包括方案1和/或方案2；

2.根据权利要求1所述的站域保护方法，其特征在于，所述故障方向是根据计算电压降落和测量电压降落之间的相似程度与相似度整定值的大小关系判断的：若相似程度大于相似度整定值，则认为故障方向为正向；

3.根据权利要求2所述的站域保护方法，其特征在于，所述相似程度为相似系数，且相似系数的计算公式为：

4.根据权利要求2或3所述的站域保护方法，其特征在于，变电站为yd11接法时，低压侧的计算电压降落和测量电压降落分别为：

5.根据权利要求2或3所述的站域保护方法，其特征在于，变电站为yd11接法时，高压侧的计算电压降落和测量电压降落分别为：

6.根据权利要求1所述的站域保护方法，其特征在于，采用如下方式判断变压器到高压侧母线之间的继电保护信息是否发生缺失：若未接收到变压器到高压侧母线的站内间隔的至少一个模拟量采样值信息的持续时间超过设定时间阈值时，认为变压器到高压侧母线的继电保护信息发生缺失。

7.根据权利要求1所述的站域保护方法，其特征在于，采用如下方式判断变压器到低压侧母线之间的继电保护信息是否发生缺失：若未接收到变压器到的低压侧母线的站内间隔的至少一个模拟量采样值信息的持续时间超过设定时间阈值时，认为变压器到低压侧母线的继电保护信息发生缺失。

8.根据权利要求1或6或7所述的站域保护方法，其特征在于，该方法还包括：若变压器到高压侧母线和变压器到低压侧母线之间的继电保护信息均未发生信息缺失，则低压侧断路器和高压侧断路器保护延时恢复。

9.根据权利要求1所述的站域保护方法，其特征在于，根据最新的低压侧断路器的保护延时执行保护逻辑为：低压侧断路器保护判据满足且故障方向为正向的持续时间超过低压侧断路器的保护延时，则低压侧断路器跳闸；

10.一种计算机装置，包括处理器，其特征在于，所述处理器用于执行计算机程序以实现如权利要求1～9任意一项所述的站域保护方法的步骤。