一种继电保护就地在线修改定值策略的判别方法

摘要

本发明提供一种继电保护就地在线修改定值策略的判别方法，通过对保护闭锁方式、闭锁时间、定值固化生效次数等项目进行测试，并对测试结果进行逻辑判断，得出某型号继电保护装置的就地在线修改定值策略，从而指导继电保护运维人员准确可靠的实施继电保护就地在线修改定值。

说明书

技术领域

本发明属于继电保护运行技术领域，具体涉及一种继电保护在线修改定值策略的判别方法，以保证继电保护在线修改定值的安全性和规范性。

背景技术

随着电网规模的扩大，负荷容量的增加，一些电气设备的继电保护需要适时调整保护定值，以适应负荷容量和运行方式的变化。例如10kV线路，当线路负荷容量增加时，过流和过负荷保护定值需要进行相应调整。对于继电保护装置来说，修改保护定值有两种方式，一是直接修改运行区定值，二是修改非运行区定值后切换定值区。无论哪种方式，新定值修改固化后保护需要闭锁一段时间来导入新定值并按照新定值运行，闭锁时间根据保护装置定值生效机制而有所区别（ms-s级）。

修改定值时保护有两种运行方式：一是离线方式，保护退出运行后修改定值；二是在线方式，保护不退出运行完成定值修改。微机型继电保护装置已得到普遍应用，其软件程序中的测量元件、逻辑元件等能够充分保证定值的精度和动作逻辑的正确性，定值的改变不需像模拟式保护装置那样从外部施加试验量来进行定值和出口逻辑的验证试验，满足了在线修改定值的基础条件。但是，目前修改保护定值时一般采用保护退出的运行方式，由运行人员做好安全措施、退出有关继电保护装置出口、许可开工后，由二次检修人员在保护装置本体进行修改定值操作，定值修改完成后，经运行与检修、运行与调度三方核对定值无误后保护重新投入运行。该工作模式耗费人员时间和精力、降低工作效率，保护退出时间长也带来了潜在的安全风险。此外，采用就地、离线的工作方式修改保护定值还可能需要对电网设备进行倒闸操作。110kV及以下系统继电保护装置配置通常采用远后备方式，即除110kV的变压器保护外，其他保护均按单套配置，因此110kV及以下系统在保护退出修改定值期间，对应的一次设备必须停运。由此带来了电网运行方式的调整和一系列倒闸操作，甚至造成用户停电。

继电保护就地在线修改定值方式没有得到普遍应用，主要在于不同厂家、类型和版本继电保护的定值整定机制、定值生效方式、保护闭锁方式和异常处置措施不相同，结合实际需要修改的定值项目，运维人员很难确定哪类继电保护可以和如何实施在线修改定值。对于各类型继电保护装置，有的不适用于就地在线修改定值（例如进入定值修改界面后退出运行的保护，新定值生效需要进行多次修改和固化的保护，定值生效时间过长的保护），此类保护如果实施在线修改定值，会出现保护异常运行状态，保护误动和拒动的风险较大；有的适用于就地在线修改定值，此类保护实施在线修改定值时，保护能处于正常运行状态。面对保护定值的具体修改需求，如果不能确定适用的在线修改定值策略，就无法实施在线修改定值。采用错误的修改定值策略会导致继电保护闭锁、保护定值错误等现象，严重影响继电保护安全可靠运行。

发明内容

以上问题的根源在于，缺少继电保护装置就地在线修改定值策略的判别方法。对于继电保护装置，定值修改过程中的保护闭锁方式、闭锁时间，定值生效方式没有对应测试方法和逻辑判断，对于需要修改的定值项，在运的各厂家、各版本的继电保护装置，无法准确判断哪些适用于就地在线修改定值，无法制订出标准的就地在线修改定值操作流程，使得就地在线修改定值方式无法推广实施。

本发明的目的是提供一种继电保护就地在线修改策略的判别方法，通过对保护闭锁方式、闭锁时间、定值固化生效次数等项目进行测试，并对测试结果进行逻辑判断，得出某型号继电保护装置的就地在线修改定值策略，从而指导继电保护运维人员准确可靠的实施继电保护就地在线修改定值。

本发明采用如下技术方案：

一种继电保护就地在线修改定值策略的判别方法，其包括如下步骤：

（a）对继电保护装置进行测试；

（b）对测试结果进行逻辑运算，得出该继电保护装置的就地在线修改定值策略；

所述就地在线修改定值策略包括：直接在运行区修改定值和在非运行区修改定值然后切换定值区。

进一步的，所述步骤（a）中的测试包括如下五项：

（1）修改人机界面的运行区定值，在执行新定值确认固化操作前，测试保护动作情况；

（2）执行新定值确认固化操作后，测试保护装置动作情况测试；

（3）新定值固化生效次数测试；

（4）新定值固化生效时间测试；

（5）修改非运行区定值的保护动作情况测试。

进一步的，所述测试（1）包括如下步骤：

1）利用保护测试仪给继电保护装置通入故障电气量，使继电保护动作出口，记录故障电气量为G1；

2）利用保护测试仪给继电保护装置通入正常电气量，使继电保护动作返回，记录正常电气量为Z1（Z1属于使继电保护可靠不动作的电气量组合）；

3）修改运行区定值项，新定值固化前利用保护测试仪给继电保护装置加入故障电气量G1，测试继电保护是否动作，若保护动作则Test1=1，否则Test1=0。

进一步的，所述测试（2）包括如下步骤：

A）利用保护测试仪给继电保护装置通入正常电气量Z1；

B）对修改后的定值进行固化（定值生效的操作），使新定值生效；

C）测试继电保护装置从进入闭锁到恢复正常运行过程中是否有保护动作出口，若保护不动作则Test2=1，否则Test2=0。

进一步的，所述测试（3）为：记录原定值单为X，新定值单为Y，修改保护定值，保护装置对定值固化生效一次后，核对保护定值是否为Y，如果保护运行定值和定值单Y一致，则Test3=1，若保护运行定值和定值单Y不一致，则Test3=0。

进一步的，所述测试（4）包括如下步骤：

a）利用保护测试仪给继电保护装置通入正常电气量Zx；

b）对修改后的定值进行固化（定值生效的操作），使新定值单Y生效；

c）测试继电保护装置从进入闭锁到恢复正常运行后保护是否动作出口，若动作出口，Test4=1，否则Test4=0；

d）记录保护装置报文信息，包括装置闭锁时刻t1、保护动作时刻t2、动作保护的整定延时td，计算保护闭锁时间Δt=t2-t1-td。

进一步的，所述正常电气量Zx满足在原定值单X运行时保护不动作，在新定值单Y运行时保护能够可靠动作。

进一步的，所述测试（5）包括如下步骤：

I）利用保护测试仪给继电保护装置通入正常电气量Zx；

II）是否能进入非运行定值区修改定值，是则进入步骤III），否则Test5=0；

III）进行修改定值、将非运行区定值单修改为Y，固化生效操作；

IV）测试整个过程中保护是否动作，若不动作，则Test5=1，否则Test5=0。

进一步的，所述步骤（b）所述的逻辑运算包括：

（i）满足Test1&&Test2&&Test3&&Test4&&（Δt<Tyx）为1时，继电保护可直接在运行区在线修改定值；

（ii）满足Test1&&Test2&&（！Test3）&&Test4&&Test5&&（Δt<Tyx）为1时，继电保护可通过修改非运行区定值然后切换定值区，实施就地在线修改定值；

（iii）其他情况下，继电保护不能实施就地在线修改定值；

所述“&&”代表逻辑“与”。A&&B，当A、B两个条件同时为“真”的情况下逻辑“与”的运算结果才为"真"。举例说明，当Test1为1，并且Test2为1时，Test1&&Test2为1，其他情况Test1&& Test2为0。

所述“！”代表逻辑“非”。A为1时，！A为0；A为0时，！A为1。举例说明，当Test3为1时，！Test3为0。

所述Tyx为各地区对保护运行时允许的闭锁时间。

进一步的，所述Tyx可根据各地区保护装置运行习惯不同进行设置，通常为0＜Tyx＜20s。

本发明的有益效果在于：利用本发明提供的方法，继电保护运维人员可以准确快速判断某类型继电保护装置是否适用于就地在线修改定值，以及如何实施就地在线修改定值，该发明有利于继电保护就地在线修改定值方式的大范围推广应用，进而提高继电保护工作效率，减少一、二次设备操作，并消除继电保护修改定值造成的设备停电影响。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明进行详细的描述，该实施例是示例性的，仅用于解释本发明，并不对保护范围构成限定。

对于某类型继电保护装置，利用本发明提供的方法进行就地在线修改定值策略判别。以国内主要继电保护厂家继电保护装置为例分别说明。

实施例1

选择国电南自公司PSL603U线路保护装置，判断其是否能够实施在线修改定值策略。

（1）测试项目1，修改运行区定值，测试新定值确认固化前的保护动作情况。

1）利用保护测试仪通入PSL603U电压和电流，使零序过流Ⅲ段保护动作，记录此时的电压和电流为故障电压电流G1。

2）给PSL603U加入电压和电流，使PSL603U保护可靠返回，不动作。记录此时的电压和电流为正常电压电流Z1。

3）进入PSL603U保护定值修改界面，修改运行区零序过流Ⅲ段定值为最大值（在故障电压电流G1作用下保护不动作）、修改零序过流Ⅲ段时间为0s，在执行保护新定值确认固化生效操作前，利用保护测试仪给继电保护装置加入故障电气量G1，测试发现，保护PSL603U零序过流Ⅲ段保护动作，标记Test1=1。

（2）测试项目2，执行新定值确认固化操作后，测试保护装置动作情况测试

1）利用保护测试仪给PSL603U通入正常电压，电流为零；

2）对修改后的定值进行固化（定值生效的操作），使新定值生效；

3）测试PSL603U从进入闭锁到恢复正常运行过程中是否有保护动作出口，测试发现保护不动作，标记Test2=1，否则Test2=0；

（3）测试项目3，新定值固化生效次数测试。

1）记录原定值单为X，新定值单为Y，计划修改定值项包括数值型定值---“零序过流Ⅲ段定值”，控制字型定值---“零序过流Ⅲ段经方向”；原定值单X中零序过流Ⅲ段定值为0.5A，“零序过流Ⅲ段经方向”控制字为0，新定值单Y中零序过流Ⅲ段定值为0.2A，零序过流Ⅲ段经方向”控制字为1。

2）修改保护定值，只执行1次定值固化生效的操作；

3）核对保护定值单是否为Y，同时核查发现零序过流Ⅲ段定值为0.2A，零序过流Ⅲ段经方向”控制字为1。标记Test3=1；

（4）测试项目4，新定值固化生效时间测试。

1）利用保护测试仪给PSL603U通入电压电流量Zx，Zx中零序电流0.2A&lt;Io&lt;0.5A（Zx满足在原定值单X运行时保护不动作，在新定值单Y运行时保护动作）；

2）对修改后的定值进行固化（定值生效的操作），使新定值单Y生效；新定值单中零序过流Ⅲ段定值为0.2A，时间为1.0s，零序过流Ⅲ段经方向”控制字为1。

3）测试PSL603U从进入闭锁到恢复正常运行后保护是否动作出口，测试发现保护动作出口，标记Test4=1；

4）记录PSL603U报文信息，包括装置闭锁时刻标记为0ms、保护动作时刻1.002ms、动作保护的整定延时1s，计算保护闭锁时间Δt=1.002-0-1=2ms，

（5）对测试结果进行逻辑运算，Test1=1，Test2=1，Test3=1，Test4=1，Δt=2ms，Tyx为某地区继电保护允许闭锁和退出运行时间，设定为5s。计算Test1&&Test2&&Test3&&Test4&&(Δt&lt;Tyx)为1。

判断PSL603U线路保护装置可直接在运行区在线修改定值。

实施例2

选择北京四方的CSC103B型线路保护装置，判断其是否能够实施在线修改定值策略。

（1）测试项目1，修改运行区定值，测试新定值确认固化前的保护动作情况。

1）利用保护测试仪通入CSC103B电压和电流，使零序过流Ⅲ段保护动作，记录此时的电压和电流为故障电压电流G1。

2）给CSC103B加入电压和电流，使CSC103B保护可靠返回，不动作。记录此时的电压和电流为正常电压电流Z1。

3）进入CSC103B保护定值修改界面，修改运行区零序过流Ⅲ段定值为最大值（在故障电压电流G1作用下保护不动作）、修改零序过流Ⅲ段时间为0s，在执行保护新定值确认固化生效操作前，利用保护测试仪给继电保护装置加入故障电气量G1，测试发现，保护CSC103B零序过流Ⅲ段保护动作，标记Test1=1。

（2）测试项目2，执行新定值确认固化操作后，测试保护装置动作情况测试：

1）利用保护测试仪给CSC103B通入正常电压，电流为零；

2）对修改后的定值进行固化（定值生效的操作），使新定值生效；

3）测试CSC103B从进入闭锁到恢复正常运行过程中是否有保护动作出口，测试发现保护不动作，标记Test2=1，否则Test2=0；

（3）测试项目3，新定值固化生效次数测试。

1）记录原定值单为X，新定值单为Y，计划修改定值项包括数值型定值---“零序过流Ⅲ段定值”，控制字型定值---“零序过流Ⅲ段经方向”；原定值单X中零序过流Ⅲ段定值为0.5A，“零序过流Ⅲ段经方向”控制字为0，新定值单Y中零序过流Ⅲ段定值为0.2A，零序过流Ⅲ段经方向”控制字为1。

2）修改保护定值，只执行1次定值固化生效的操作；

3）核对保护定值单是否为Y，同时核查发现零序过流Ⅲ段定值为0.2A，但是零序过流Ⅲ段经方向”控制字为0。标记Test3=0；

（4）测试项目4，新定值固化生效时间测试。

1）利用保护测试仪给CSC103B通入电压电流量Zx，Zx中零序电流0.2A&lt;Io&lt;0.5A（Zx满足在原定值单X运行时保护不动作，在新定值单Y运行时保护动作）；

2）对修改后的定值进行固化（定值生效的操作），使新定值单Y生效；新定值单中零序过流Ⅲ段定值为0.2A，时间为1.0s，零序过流Ⅲ段经方向”控制字为1。

3）测试CSC103B从进入闭锁到恢复正常运行后保护是否动作出口，测试发现保护动作出口，标记Test4=1；

4）记录CSC103B报文信息，包括装置闭锁时刻标记为0ms、保护动作时刻1.002ms、动作保护的整定延时1s，计算保护闭锁时间Δt=1.002-0-1=2ms，

（5）测试项目5，修改非运行区定值的保护动作情况测试.

1）利用保护测试仪给CSC103B通入正常电压电流量Zx，Zx中零序电流0.2A&lt;Io&lt;0.5A（Zx满足在原定值单X运行时保护不动作，在新定值单Y运行时保护动作）；

2）是否能进入非运行定值区修改定值测试，测试发现可以进入，进入步骤3）；

3）进行修改定值、将非运行区定值单修改为定值单Y，固化生效操作；

4）测试CSC103B保护是否动作，发现不动作，标记Test5=1。

（6）对测试结果进行逻辑运算，Test1=1，Test2=1，Test3=0，Test4=1，Δt=2ms，Tyx为地区继电保护允许闭锁和退出运行时间，设定为5s。

1）计算Test1&&Test2&&Test3&&Test4&&(Δt<Tyx)为0。

2）计算Test1&&Test2&&（！Test3）&&Test4&&Test5&&(Δt<Tyx)为1。

判断CSC103B可通过修改非运行区定值然后切换定值区，实施就地在线修改定值。

实施例3

选择长圆深瑞110kV及以下ISA-367G V3.10版本的线路保护装置，判断其是否能够实施在线修改定值策略。

（1）测试项目1，修改运行区定值，测试新定值确认固化前的保护动作情况。

1）利用保护测试仪通入ISA-367G电压和电流，使过流I段保护动作，记录此时的电压和电流为故障电压电流G1。

2）给ISA-367G加入电压和电流，使CSC103B保护可靠返回，不动作。记录此时的电压和电流为正常电压电流Z1。

3）进入ISA-367G保护定值修改界面，修改运行区定值项（不包括过流I段定值），在故障电压电流G1作用下满足保护动作条件），在执行保护新定值确认固化生效操作前，利用保护测试仪给继电保护装置加入故障电气量G1，测试发现，保护ISA-367G过流I段保护不动作；标记Test1=0。

（2）对测试结果进行逻辑运算，Test1=0，则

1）计算Test1&&Test2&&Test3&&Test4&&(Δt<Tyx)为0。

2）计算Test1&&Test2&&（！Test3）&&Test4&&Test5&&(Δt<Tyx)为0。

判断ISA-367G不适用于就地在线修改定值，不能够实施就地在线修改定值策略。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，但并不限于此，本领域的技术人员很容易根据上述实施例领会本发明的精神，并作出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围之内。