一种防止差动保护装置不正确动作的方法

摘要

本发明公开了一种防止差动保护装置不正确动作的方法，首先，差动保护装置校验SV接收软压板的退出操作是否合理，实际操作时是通过传输到差动保护装置的电流来进行校验；其次，在空载或者负荷非常轻的情况下，上述校验电流的方式会失效，此时，需要在负荷增加到可以识别的时候，再通过校验电流的方式来判断SV接收软压板的退出操作是否合理；最后，当SV接收软压板处于退出状态时，电力系统发生了故障，此时，需要通过故障识别来校验SV接收软压板的状态是否合理。本发明的一种防止差动保护装置不正确动作的方法能够有效防止SV接收软压板的误退出导致差动保护不正确动作情况的发生，提高了智能电网运行的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止差动保护装置不正确动作的方法，具体涉及一种在智能变电站中防 止因SV接收软压板误退出导致的差动保护装置不正确动作的方法，属于电气技术领域。

背景技术

随着科技进步，智能变电站中的保护装置输入输出发生了变化，常规变电站的保护装置 的电流是直接采样的，而智能变电站中电流采样由合并单元完成，通过光纤通信接口传输给 差动保护装置。如图1所示是智能变电站的一种结构示意图。一个间隔包括智能终端、开关 设备、互感器、合并单元，智能终端上连接有开关设备，智能终端接收差动保护装置的跳合 闸信号，对开关设备进行控制。合并单元连接互感器，将互感器检测到的信息传输给差动保 护装置。根据差动保护装置的保护范围，相应间隔上的合并单元连接到差动保护装置，一个 差动保护装置上可以连接若干个间隔。

为了方便智能变电站的运行检修，一般在差动保护装置中针对每一个间隔中的合并单元 都设置了一个SV接收软压板。此外，在合并单元和差动保护装置上都设置有检修硬压板， 合并单元和差动保护装置的检修状态通过通信报文输出。

正常情况下，间隔的SV接收软压板处于投入状态。当某一个间隔停运检修时，需要退 出此间隔的SV接收软压板，然后把此间隔中的合并单元的检修硬压板投入。在此间隔的SV 接收软压板退出后，差动保护装置就不再处理该间隔的电流数据。因此，作为软压板的一种， SV接收软压板的作用在于通过正常的投入操作，使差动保护装置处理该间隔的电流数据，通 过正常的退出操作，使差动保护装置不再处理该间隔的电流数据。这过程类似常规变电站差 动保护装置中电流端子上封间隔CT电流。

智能变电站中的差动保护装置上设置的软压板的类型和数量非常多。尤其是母线差动保 护装置，其更是连接了很多的合并单元，设置在差动保护装置上的名称相近的软压板非常多。 因此，在实际中存在软压板误退出的可能性。而本发明的SV接收软压板的误退出会对变电 站保护造成非常严重的影响。尤其是当SV接收软压板参与电流差动保护时，SV接收软压板 的误退出会导致差动保护装置发生不正确动作，比如误动和拒动，这必然会对智能变电站的 正常运行造成很大影响。根据技术人员的检索，世界范围内并没有解决此问题的途径和方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防止差动保护装置不正确动作的方 法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，包括：

步骤一：差动保护装置不间断判断所有间隔有无电流；

步骤二：差动保护装置不间断判断所有间隔有无故障电流；

步骤三：当与第一间隔对应的第一SV接收软压板处于投入状态，且对第一SV接收软 压板进行退出操作时，差动保护装置进行如下操作：

步骤3a：当第一间隔有电流时，差动保护装置发出提示压板操作不成功的告警信号，不 闭锁差动保护，并保持第一SV接收软压板为投入状态；

步骤3b：当第一间隔无电流时，差动保护装置将第一SV接收软压板置于退出状态；

步骤四：当第一SV接收软压板处于退出状态，第一间隔有电流，且第一间隔不在检修 状态时，差动保护装置进行如下操作：

步骤4a：差动保护装置发出提示核对压板状态的告警信号；

步骤4b：当差动保护装置根据间隔的电流判断出第一SV接收软压板应处于投入状态时， 差动保护装置发出提示压板误退出的告警信号，并将第一SV接收软压板置于投入状态；

步骤五：当第一SV接收软压板处于退出状态，第一间隔不在检修状态，且满足设定条 件一时，差动保护装置进行如下操作：

步骤5a：当第一间隔的电流数据有错误标志时，差动保护装置发出提示核对压板 状态的告警信号，并执行错误标闭锁差动保护逻辑；

步骤5b：当第一间隔的电流数据无错误标志时，差动保护装置将第一间隔的电流 追溯到故障发生前，重新计算差动保护，得到第一种计算结果m₁和第二种计算结果m₂，第 一种计算结果m₁为第一间隔的电流参与差动电流计算时的差动保护计算结果，第二种计算结 果m₂为第一间隔的电流不参与差动电流计算时的差动保护计算结果；差动保护装置根据第一 种计算结果m₁和第二种计算结果m₂进行逻辑判断，并进行正确的动作；

所述设定条件一为：第一间隔从无故障电流到有故障电流并经延时t₃，t₃大于差动保护 重新计算时间t₄。

前述的一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，所述步骤一包括：如果 间隔任何一相的电流大于门槛电流I_set1，保持时间t₁，则差动保护装置判断间隔有电流；如果 间隔各相的电流均小于门槛电流I_set2，则差动保护装置判断间隔无电流；门槛电流I_set2等于门 槛电流I_set1乘以返回系数k₁，返回系数k₁小于1。

前述的一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，门槛电流I_set1等于额定 电流值乘以比例系数p，0＜p≤0.02；延时t₁取值为20ms≤t₁≤200ms。

前述的一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，所述步骤二包括：如果 间隔任何一相的电流大于门槛电流I_set3，则差动保护装置判断间隔有故障电流；如果间隔各 相的电流均小于门槛电流I_set4，则差动保护装置判断间隔无故障电流；门槛电流I_set4等于门槛 电流I_set3乘以返回系数k₂，返回系数k₂小于1。

前述的一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，门槛电流I_set3等于差动 动作电流定值乘以可靠系数q，0＜q＜1。

前述的一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，所述步骤4b包括：当 I_cl1-I_cl2＞k₃×I_cl，经延时时间t₂，差动保护装置判断出第一SV接收软压板应处于投入状 态，I_cl1为第一间隔的电流不计入差动回路的差流有效值，I_cl2为第一间隔的电流计入差动回 路的差流有效值，k₃为比例系数，I_cl为第一间隔的电流有效值；0.3＜k₃＜0.9， 20ms≤t₂≤200ms。

前述的一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，40ms≤t₃≤70ms， 30ms≤t₄≤60ms。

前述的一种防止差动保护装置不正确动作的方法，其特征在于，所述步骤5b包括：

步骤5b1：如果根据第一种计算结果m₁时差动动作，且根据第二种计算结果m₂时差动 也动作，则差动保护装置动作，发出提示核对压板状态的警告信号；

步骤5b2：如果根据第一种计算结果m₁时差动不动作，且根据第二种计算结果m₂时差 动也不动作，则差动保护装置不动作，发出提示核对压板状态的警告信号；

步骤5b3：如果根据第一种计算结果m₁时差动动作，且根据第二种计算结果m₂时差动 不动作，则差动保护装置不动作，跳掉第一间隔的开关，并发出提示核对压板状态的警告信 号；

步骤5b4：如果根据第一种计算结果m₁时差动不动作，且根据第二种计算结果m₂时差 动动作，则差动保护装置不动作，将第一SV接收软压板置于投入状态，发出提示压板误退 出的告警信号。

本发明的有益之处在于：本发明的一种防止差动保护装置不正确动作的方法能够有效防 止SV接收软压板的误退出导致差动保护不正确动作情况的发生，提高了智能电网运行的安 全性。

附图说明

图1是本发明智能变电站的一个优选结构示意图；

图2是本发明判断间隔有无电流的第一个优选逻辑示意图；

图3是本发明判断间隔有无电流的第二个优选逻辑示意图；

图4是本发明判断间隔有无故障电流的第一个优选逻辑示意图；

图5是本发明判断间隔有无故障电流的第二个优选逻辑示意图；

图6是本发明步骤三对应的优选逻辑示意图；

图7是本发明步骤四对应的优选逻辑示意图；

图8是本发明步骤五对应的优选逻辑示意图；

图9是本发明步骤5b对应的优选逻辑示意图。

图中附图标记的含义：

1、差动保护装置，2、合并单元，3、智能终端，4、互感器，5、开关设备，6、间隔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

本发明涉及的是一种在智能变电站中防止因SV接收软压板误退出导致的差动保护装置 不正确动作的方法。本发明从以下几个层次进行：首先，差动保护装置1需要校验SV接收 软压板的退出操作是否合理，实际操作时是通过合并单元传输到差动保护装置1的电流来进 行校验；其次，在空载或者负荷非常轻的情况下，上述校验电流的方式会失效，此时，需要 在负荷增加到可以识别的时候，再通过校验电流的方式来判断SV接收软压板的退出操作是 否合理；最后，也有可能出现一种情况，即当SV接收软压板处于退出状态时，电力系统发 生了故障，此时，需要通过故障识别来校验SV接收软压板的状态是否合理。通过上述三个 方面，最完善地防止差动保护装置1不正确动作。

本发明基于如图1所示的智能变电站进行。智能终端3上连接有开关设备5，智能终端 3对开关设备5进行控制。合并单元2连接互感器4，将互感器4检测到的信息，比如间隔6 的电流信息传输给差动保护装置1。差动保护装置1对智能终端3进行动作，切除故障点。 实际中，本发明中合并单元2、智能终端3的具体名称可能会有所变化，但是只要符合本发 明合并单元2、智能终端3的功能，即适用本发明。

作为本发明的优选实施例，参照图2至图8所示，本发明一种防止差动保护装置不正确 动作的方法，包括如下五个步骤：

步骤一：差动保护装置不间断判断所有间隔6有无电流。本发明不限定判断间隔6有无 电流的具体步骤，但作为优选，如图2、图3所示，如果间隔6任何一相的电流大于门槛电 流I_set1，保持时间t₁，则差动保护装置判断间隔6有电流；如果间隔6各相的电流均小于门槛 电流I_set2，则差动保护装置判断间隔6无电流；门槛电流I_set2等于门槛电流I_set1乘以返回系数 k₁，返回系数k₁小于1。，设定的门槛电流I_set1可以很低，不需要满足保护装置精工电流的要 求，只是判断有无电流的状态，一般可取2%以下的额定电流，主要为躲过噪声的影响，如果 采样的精度足够高，设定门槛理论上可以接近零，设定门槛越低越有利于防止轻载情况下的 间隔压板误退出，目的在一开始就难以进入误退出压板状态。进一步，作为优选，门槛电流I_set1等于额定电流值乘以比例系数p，0＜p≤0.02；延时t₁取值为20ms≤t₁≤200ms。

步骤二：差动保护装置不间断判断所有间隔6有无故障电流。本发明不限定判断间隔6 有无电流的具体步骤，但作为优选，如图4、图5所示，步骤二包括：如果间隔6任何一相 的电流大于门槛电流I_set3，则差动保护装置判断间隔6有故障电流；如果间隔6各相的电流 均小于门槛电流I_set4，则差动保护装置判断间隔6无故障电流；门槛电流I_set4等于门槛电流I_set3乘以返回系数k₂，返回系数k₂小于1。这里，故障电流的判断可以采用采样值算法，以提高 故障电流判断的可靠性和快速性，判断数据窗小于差动动作最快的数据窗。进一步，作为优 选，门槛电流I_set3等于差动动作电流定值乘以可靠系数q，0＜q＜1。

步骤三：当与第一间隔对应的第一SV接收软压板处于投入状态，且对第一SV接收软 压板进行退出操作时，如图6所示，差动保护装置进行如下操作：步骤3a：当第一间隔有电 流时，差动保护装置发出提示压板操作不成功的告警信号，不闭锁差动保护，并保持第一SV 接收软压板为投入状态；步骤3b：当第一间隔无电流时，差动保护装置将第一SV接收软压 板置于退出状态。

本发明中，第一间隔是指与差动保护装置连接的任何一个间隔，第一间隔处于差动保护 范围内。本发明中的，第一SV接收软压板是指与第一间隔对应的SV接收软压板，其设置在 差动保护装置上。判断第一间隔有无电流的依据在于步骤一。进一步，为增加判断的可靠性， 如果是分相差动，所有相的判断结果再通过或、与、3取2等逻辑中任一种逻辑判断再最终 输出。

步骤四：当第一SV接收软压板处于退出状态，第一间隔有电流，且第一间隔不在检修 状态时，如图7所示，差动保护装置进行如下操作：

步骤4a：差动保护装置发出提示核对压板状态的告警信号；

步骤4b：当差动保护装置根据间隔的电流判断出第一SV接收软压板应处于投入状态时， 差动保护装置发出提示压板误退出的告警信号，并将第一SV接收软压板置于投入状态。本 发明不限定差动保护装置根据间隔的电流判第一SV接收软压板应处于投入状态的具体方式， 但作为优选，可以按照如下进行：当I_cl1-I_cl2＞k₃×I_c1，经延时时间t₂，差动保护装置判断 出第一SV接收软压板应处于投入状态，I_cl1为第一间隔的电流中不计入差动回路的差流有效 值，I_cl2为第一间隔的电流中计入差动回路的差流有效值，k₃为比例系数，I_cl为第一间隔的电 流的有效值；0.3＜k₃＜0.9，20ms≤t₂≤200ms。这里，间隔电流由合并单元采集并传输给 差动保护装置，I_cl1、I_cl2、I_cl的具体计算方式可以按照差动保护通用的技术方式进行，本发 明并不加以限制。

步骤五：当第一SV接收软压板处于退出状态，第一间隔不在检修状态，且满足设定条 件一时，如图8所示，差动保护装置进行如下操作：

步骤5a：当第一间隔的电流数据有错误标志时，差动保护装置发出提示核对压板状态的 告警信号，并执行错误标闭锁差动保护逻辑；

步骤5b：当第一间隔的电流数据无错误标志时，差动保护装置将第一间隔的电流追溯到 故障发生前，重新计算差动保护，得到第一种计算结果m₁和第二种计算结果m₂，第一种计算 结果m₁为第一间隔的电流参与差动电流计算时的差动保护计算结果，第二种计算结果m₂为第 一间隔的电流不参与差动电流计算时的差动保护计算结果；差动保护装置根据第一种计算结 果m₁和第二种计算结果m₂进行逻辑判断，并进行正确的动作；

本发明设定条件一为：第一间隔从无故障电流到有故障电流并保持时间t₃，时间t₃大于 差动保护重新计算时间t₄。

这里，差动保护装置判断第一间隔是否在检修状态是因为在合并单元和差动保护装置上 都设置有检修硬压板，合并单元和差动保护装置的检修状态通过通信报文输出。差动保护装 置就从该通信报文中获取检修状态。

第一间隔的电流数据的错误标志也是通过类似的通信报文传输给差动保护装置，本发明 并不限制其具体实施方式，本领域技术人员可以根据本领域常用设置方式进行，比如，其可 以由合并单元传输给差动保护装置。条件1中t₃大于差动保护重新计算时间t₄，其原因在于 给差动保护重新计算留足够的时间。本发明不限制具体时间，但作为优选，40ms≤t₃≤70ms， 30ms≤t₄≤60ms。

步骤5a中错误标闭锁差动保护逻辑是差动保护装置进行差动保护的逻辑，可以参照通 用差动保护装置的保护设置进行。

第一种计算结果m₁、第二种计算结果m₂是本领域差动保护常用的计算方式，本发明不 进一步限定。差动保护装置根据第一种计算结果m₁和第二种计算结果m₂进行逻辑判断，并进 行正确的动作。

本发明不限定步骤5b的具体实现方式，作为优选，如图9所示，步骤5b包括：

步骤5b1：如果根据第一种计算结果m₁时差动动作，且根据第二种计算结果m₂时差动 也动作，则差动保护装置动作，发出提示核对压板状态的警告信号；

步骤5b2：如果根据第一种计算结果m₁时差动不动作，且根据第二种计算结果m₂时差 动也不动作，则差动保护装置不动作，发出提示核对压板状态的警告信号；

步骤5b3：如果根据第一种计算结果m₁时差动动作，且根据第二种计算结果m₂时差动 不动作，则差动保护装置不动作，跳掉第一间隔的开关，并发出提示核对压板状态的警告信 号；

步骤5b4：如果根据第一种计算结果m₁时差动不动作，且根据第二种计算结果m₂时差 动动作，则差动保护装置不动作，将第一SV接收软压板置于投入状态，发出提示压板误退 出的告警信号。

进一步，如果差动保护是是分相差动，则各相的判断结果再经过或、与、3取2等逻辑 中任一种逻辑判断再最终输出，这个作用主要是为增加判断的可靠性。

本发明的一种防止差动保护装置不正确动作的方法能够有效防止SV接收软压板的误退 出导致差动保护不正确动作情况的发生，提高了智能电网运行的安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解， 上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案， 均落在本发明的保护范围内。