基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法及裝置，其中方法包括以下步驟：判斷是否發(fā)生故障；如果判斷發(fā)生故障，則進行基于端口阻抗的故障計算，以獲取各個節(jié)點的故障潮流值；各個保護裝置根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件；如判斷滿足保護動作條件，則跳開相應(yīng)的斷路器。該實現(xiàn)方法通過基于端口阻抗的故障計算獲取各個節(jié)點的故障潮流值，根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件，以控制跳開相應(yīng)的斷路器，可以提供故障時刻的潮流信息，為分析故障原因提供可靠信息，保護信息的詳細性，且適用于各種復(fù)雜的故障情況，提高了復(fù)雜情況下的適應(yīng)性。
【專利說明】基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中，在電力系統(tǒng)中，繼電保護仿真多以邏輯判斷實現(xiàn)，在電網(wǎng)中發(fā)生故障時，僅能提供跳閘信息以及簡單的保護動作信息，但無法提供故障時刻的潮流信息，不能為分析故障原因提供可靠信息，僅能提供一定的參考，不能保護信息的詳細性，且當發(fā)生復(fù)雜的組合故障時，邏輯實現(xiàn)也將十分困難，甚至可能無法正確跳閘，降低了復(fù)雜情況下的適應(yīng)性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種能保護信息的詳細性，而且能提高復(fù)雜情況下的適應(yīng)性的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，包括以下步驟:判斷是否發(fā)生故障；如果判斷發(fā)生故障，則進行基于端口阻抗的故障計算，以獲取各個節(jié)點的故障潮流值；各個保護裝置根據(jù)所述各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件；以及如判斷滿足所述保護動作條件，則跳開相應(yīng)的斷路器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，通過基于端口阻抗的故障計算獲取各個節(jié)點的故障潮流值，各個保護裝置根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件，如果滿足，則跳開相應(yīng)的斷路器，可以提供故障時刻的潮流信息，為分析故障原因提供可靠信息，保護信息的詳細性，且適用于各種復(fù)雜的故障情況，提高了復(fù)雜情況下的適應(yīng)性。
[0008]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0009]在本發(fā)明的一個實施例中，所述進行基于端口阻抗的故障計算具體包括:獲取故障端口的相域電路；將所述故障端口的相域電路轉(zhuǎn)換為序域的導(dǎo)納陣形，同時將所述序域的導(dǎo)納陣形附加至設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，以獲取端口故障的模型，并根據(jù)所述端口故障的模型獲取所述各個節(jié)點的故障潮流值。
[0010]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述故障潮流值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
[0011]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述保護裝置的整定值包括動作值和動作時限。
[0012]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，上述實現(xiàn)方法還包括:采集故障發(fā)生時的相關(guān)參數(shù)值，所述相關(guān)參數(shù)值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
[0013]本發(fā)明另一方面實施例提出了一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，包括:獲取模塊，用于判斷是否發(fā)生故障，且如果判斷發(fā)生故障，則進行基于端口阻抗的故障計算，以獲取各個節(jié)點的故障潮流值；判斷模塊，用于各個保護裝置根據(jù)所述各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件；以及控制模塊，如判斷滿足所述保護動作條件，所述控制模塊用于控制跳開相應(yīng)的斷路器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，通過基于端口阻抗的故障計算獲取各個節(jié)點的故障潮流值，各個保護裝置根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件，如果滿足，則跳開相應(yīng)的斷路器，可以提供故障時刻的潮流信息，為分析故障原因提供可靠信息，保護信息的詳細性，且適用于各種復(fù)雜的故障情況，提高了復(fù)雜情況下的適應(yīng)性。
[0015]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0016]在本發(fā)明的一個實施例中，所述獲取模塊包括:獲取單元，用于獲取故障端口的相域電路；轉(zhuǎn)換單元，用于將所述故障端口的相域電路轉(zhuǎn)換為序域的導(dǎo)納陣形，同時將所述序域的導(dǎo)納陣形附加至設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，以獲取端口故障的模型，并根據(jù)所述端口故障的模型獲取所述各個節(jié)點的故障潮流值。
[0017]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述故障潮流值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
[0018]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述保護裝置的整定值包括動作值和動作時限。
[0019]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，上述實現(xiàn)裝置還包括:采集模塊，用于采集故障發(fā)生時的相關(guān)參數(shù)值，所述相關(guān)參數(shù)值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
[0020]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0022]圖1為相關(guān)技術(shù)中基于邏輯判斷的繼電保護仿真的流程圖；
[0023]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法的流程圖；
[0024]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的相域電路的電路示意圖；
[0025]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的變壓器兩側(cè)的電流示意圖；
[0026]圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的變壓器兩側(cè)的電流示意圖；
[0027]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法的流程圖；
[0028]圖7為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0029]圖8為根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0030]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0031]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0033]下面在描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法及裝置之前，先來簡單描述一下實現(xiàn)基于定值啟動的繼電仿真保護的重要性。
[0034]電力系統(tǒng)中發(fā)生的各種事故、故障對系統(tǒng)安全運行產(chǎn)生極大的危害，而繼電保護裝置能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號。因此，在電網(wǎng)運行培訓(xùn)中，繼電保護培訓(xùn)對提高運行人員的技能水平有著重要意義。另外，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，通過軟件平臺的計算機仿真可以大大提高培訓(xùn)效率。
[0035]目前的電網(wǎng)仿真培訓(xùn)軟件中針對繼電保護部分的處理比較簡單，在電網(wǎng)中發(fā)生故障時，通常僅根據(jù)故障的位置及類型，采用邏輯判斷的方式加以實現(xiàn)。參照圖1所示，相關(guān)技術(shù)中的基于邏輯判斷的繼電保護仿真由于采用邏輯判斷的方式實現(xiàn)，然而該方法通常是以預(yù)先知道故障類型及位置為前提條件的，并不符合繼電保護裝置的動作原理，僅以簡單的邏輯實現(xiàn)，僅能給出簡單的保護動作信息，無法為運行人員分析故障原因提供更加詳細、具體的信息，且實際電力系統(tǒng)中的故障時復(fù)雜多變的，當運行方式改變或者發(fā)生較復(fù)雜的組合故障時，邏輯實現(xiàn)將十分困難，無法正確反映保護裝置的動作情況。
[0036]本發(fā)明正是基于上述問題，而提出了一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法與一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置。
[0037]下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法及裝置，首先將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法。參照圖2所示，該實現(xiàn)方法包括以下步驟:
[0038]S201，判斷是否發(fā)生故障。
[0039]S202，如果判斷發(fā)生故障，則進行基于端口阻抗的故障計算，以獲取各個節(jié)點的故障潮流值。換言之，當故障發(fā)生(例如仿真需要設(shè)置故障)時，系統(tǒng)首先進行基于端口阻抗的故障計算，給出各節(jié)點的故障潮流值。
[0040]其中，在本發(fā)明的一個實施例中，故障計算可以采用設(shè)備故障出口處的三相阻抗及接地阻抗值來模擬不同的故障類型。
[0041 ] 進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，進行基于端口阻抗的故障計算具體包括:獲取故障端口的相域電路；將故障端口的相域電路轉(zhuǎn)換為序域的導(dǎo)納陣形，同時將序域的導(dǎo)納陣形附加至設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，以獲取端口故障的模型，并根據(jù)端口故障的模型獲取各個節(jié)點的故障潮流值。其中，在本發(fā)明的一個實施例中，故障潮流值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
[0042]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖3所示，首先獲取故障端口的相域電路，如在圖中所示電路中，Za, Zb, Zc和Zg取不同的值就可以模擬不同的故障，例如，Za = Zb= Zg= 10_6，Zc = 16就可以模擬ab兩相接地故障。其次，把故障端口的相域的電路表示并轉(zhuǎn)換到序域的導(dǎo)納陣形，且把這個導(dǎo)納陣形附加到設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，就得到了設(shè)備端口故障的模型。最后，根據(jù)端口故障的模型獲取各個節(jié)點的故障潮流值。
[0043]S203，各個保護裝置根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件。
[0044]其中，在本發(fā)明的一個實施例中，保護裝置的整定值包括動作值和動作時限。在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明實施例采用故障潮流(電流、電壓、頻率、相角等)值與保護裝置的動作整定值進行比較以作為保護邏輯啟動的依據(jù)，且根據(jù)繼電保護裝置的原理，采用定值啟動的方式來實現(xiàn)保護的動作及相互配合。進一步地，保護裝置的整定值包括動作值及動作時限，不同位置的保護裝置均有其各自的定值。當系統(tǒng)中有故障發(fā)生時，各套保護裝置均根據(jù)其保護位置的故障電流值進行判斷，若滿足動作條件，則啟動保護裝置。由于各級保護配置采用定值及時限來完成，并不需要邏輯判斷，因而適用于各種復(fù)雜的故障情況，提高了故障情況下的適應(yīng)性。
[0045]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖4所示，本發(fā)明實施例采用定值啟動的繼電保護仿真為例，以變壓器縱差保護為例進行詳細描述，其中變壓器變比為η。
[0046]a)在系統(tǒng)正常運行時，流過變壓器兩側(cè)的電流有如下關(guān)系:
[0047]I2Zl1 = η,即 I2 = Ι1Η<η
[0048]在忽略互感器二次變比的情況下，變壓器縱差保護的測量值Id可以表示為:
[0049]Icl = I1H<n-12 ^ O
[0050]而保護裝置的整定值Idz設(shè)置為大于O的某個值，此時，Id〈Idz，判斷不滿足保護動作條件，保護邏輯不啟動即不跳開相應(yīng)的斷路器。
[0051]b)參照圖5所示，在變壓器內(nèi)部發(fā)生接地短路時，存在一個接地電流I3，因此，
12〈 11 ο
[0052]在忽略互感器二次變比的情況下，變壓器縱差保護的測量值Id可以表示為:
[0053]Icl = Ι1Η<η-Ι2 Φ O
[0054]此時，若測得的Icd大于縱差保護的整定值Idz，判斷滿足保護動作條件，則保護啟動，再經(jīng)過一定的邏輯判斷，最后出口跳閘即跳開相應(yīng)的斷路器。
[0055]S204,如判斷滿足保護動作條件，則跳開相應(yīng)的斷路器。
[0056]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，上述差動保護基本上是瞬時啟動的，考慮到保護配合的問題，還有一些保護需要綜合考慮動作時限(延時)的影響。即當測量值與滿足動作條件，如IdHdz時，還應(yīng)經(jīng)過一定的延時T,如果在這段時間內(nèi)，一直滿足動作條件，則保護啟動，跳開相應(yīng)的斷路器；若在這段時間內(nèi)出現(xiàn)Id〈idz的情況，則依然保護不啟動。
[0057]在本發(fā)明的一個實施例中，上述實現(xiàn)方法還包括:采集故障發(fā)生時的相關(guān)參數(shù)值，相關(guān)參數(shù)值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。本發(fā)明實施例采用定值啟動的方式，將故障值與設(shè)備整定值進行比較，因而，除能給出保護動作信息外，還能給出故障發(fā)生時的各種電流、電壓等信息，運行人員可根據(jù)這些信息進行分析，判斷故障類型，故障位置，便于提高運行人員的技能水平，保護了信息的詳細性。
[0058]綜上所述，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖6所示，本發(fā)明實施例根據(jù)繼電保護裝置的實際工作原理來實現(xiàn)的。具體地，當故障發(fā)生(設(shè)置故障)時，首先進行基于端口阻抗的故障計算，給出各節(jié)點的故障潮流值；然后各保護裝置根據(jù)故障潮流及保護裝置的整定值(動作值和動作時限)進行判斷，若上述判斷滿足動作條件，則啟動保護；再經(jīng)過保護裝置內(nèi)部判斷邏輯；最后啟動保護出口，跳開相應(yīng)斷路器。
[0059]本發(fā)明實施例采用故障潮流(電流、電壓、頻率、相角等)值與裝置的動作整定值進行比較，并綜合考慮動作時限(延時)以作為保護邏輯啟動的依據(jù)，根據(jù)保護裝置保護位置的故障潮流數(shù)據(jù)及整定值進行判斷，若滿足動作條件，則啟動保護裝置，且由于各級保護配置采用定值及時限來完成，并不需要邏輯判斷，因而不僅能提供故障數(shù)據(jù)信息，還能適用于各種復(fù)雜的故障情況。因此，本發(fā)明實施例為實現(xiàn)繼電保護仿真分析故障原因，提高電網(wǎng)運行人員的技能水平提供了一個解決方案。
[0060]進一步地，本發(fā)明實施例將以往繼電保護仿真的定性分析，發(fā)展為定量分析，便于故障點的快速定位，提高培訓(xùn)效率。同時定值啟動的方式，相比邏輯判斷方式，在發(fā)生復(fù)雜故障時，其實現(xiàn)便捷，動作準確。因此，本發(fā)明實施例在電網(wǎng)仿真培訓(xùn)中具備一定的實用性。另外，本發(fā)明實施例可以通過較小的工作和少量的費用即可解決當前電網(wǎng)培訓(xùn)中存在的問題，提高培訓(xùn)部門對繼電保護技能培訓(xùn)的效果，提高運行人員的分析故障的技能水平，真正為電力運行安全生產(chǎn)提供有效保障，因此本發(fā)明實施例具有很大的應(yīng)用前景。需要說明的是，本發(fā)明實施例通過了實驗，實驗內(nèi)容包括:線路單相接地、線路三相短路、母線相間短路故障、變壓器匝間短路等故障以及其組合故障，從故障潮流數(shù)據(jù)到保護跳閘信息，各項結(jié)果均達到預(yù)期。
[0061]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，通過基于端口阻抗的故障計算獲取各個節(jié)點的故障潮流值，各個保護裝置根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件，如果滿足，則跳開相應(yīng)的斷路器，可以提供故障時刻的潮流信息，為分析故障原因提供可靠信息，保護信息的詳細性，且適用于各種復(fù)雜的故障情況，提高了復(fù)雜情況下的適應(yīng)性。
[0062]其次將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置。參照圖7所示，該實現(xiàn)裝置100包括:獲取模塊10、判斷模塊20和控制模塊30。
[0063]其中，獲取模塊10用于判斷是否發(fā)生故障，且如果判斷發(fā)生故障，則進行基于端口阻抗的故障計算，以獲取各個節(jié)點的故障潮流值。判斷模塊20用于各個保護裝置根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件。如判斷滿足保護動作條件，控制模塊30用于控制跳開相應(yīng)的斷路器。
[0064]在本發(fā)明的一個實施例中，故障計算可以采用設(shè)備故障出口處的三相阻抗及接地阻抗值來模擬不同的故障類型。
[0065]進一步地,在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖8所示,獲取模塊10包括:獲取單元11和轉(zhuǎn)換單元12。
[0066]其中，在本發(fā)明的一個實施例中，獲取單元11用于獲取故障端口的相域電路。轉(zhuǎn)換單元12用于將故障端口的相域電路轉(zhuǎn)換為序域的導(dǎo)納陣形，同時將序域的導(dǎo)納陣形附加至設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，以獲取端口故障的模型，并根據(jù)端口故障的模型獲取各個節(jié)點的故障潮流值。其中，在本發(fā)明的一個實施例中，故障潮流值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
[0067]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖3所示，首先獲取故障端口的相域電路，如在圖中所示電路中，Za, Zb, Zc和Zg取不同的值就可以模擬不同的故障，例如，Za = Zb= Zg= 10_6，Zc = 16就可以模擬ab兩相接地故障。其次，把故障端口的相域的電路表示并轉(zhuǎn)換到序域的導(dǎo)納陣形，且把這個導(dǎo)納陣形附加到設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，就得到了設(shè)備端口故障的模型。最后，根據(jù)端口故障的模型獲取各個節(jié)點的故障潮流值。
[0068]在本發(fā)明的一個實施例中，保護裝置的整定值包括動作值和動作時限。在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明實施例采用故障潮流(電流、電壓、頻率、相角等)值與保護裝置的動作整定值進行比較以作為保護邏輯啟動的依據(jù)，且根據(jù)繼電保護裝置的原理，采用定值啟動的方式來實現(xiàn)保護的動作及相互配合。進一步地，保護裝置的整定值包括動作值及動作時限，不同位置的保護裝置均有其各自的定值。當系統(tǒng)中有故障發(fā)生時，各套保護裝置均根據(jù)其保護位置的故障電流值進行判斷，若滿足動作條件，則啟動保護裝置。由于各級保護配置采用定值及時限來完成，并不需要邏輯判斷，因而適用于各種復(fù)雜的故障情況，提高了故障情況下的適應(yīng)性。
[0069]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖4所示，本發(fā)明實施例采用定值啟動的繼電保護仿真為例，以變壓器縱差保護為例進行詳細描述，其中變壓器變比為η。
[0070]a)在系統(tǒng)正常運行時，流過變壓器兩側(cè)的電流有如下關(guān)系:
[0071]I2Zl1 = η,即 I2 = Ι1Η<η
[0072]在忽略互感器二次變比的情況下，變壓器縱差保護的測量值Id可以表示為:
[0073]Icl = I1--12 ^ O
[0074]而保護裝置的整定值Idz設(shè)置為大于O的某個值，此時，Id〈Idz，判斷不滿足保護動作條件，保護邏輯不啟動即不跳開相應(yīng)的斷路器。
[0075]b)參照圖5所示，在變壓器內(nèi)部發(fā)生接地短路時，存在一個接地電流I3，因此，
12〈 11 ο
[0076]在忽略互感器二次變比的情況下，變壓器縱差保護的測量值Id可以表示為:
[0077]Icl = Ι1Η<η-Ι2 Φ O
[0078]此時，若測得的Icd大于縱差保護的整定值Idz，判斷滿足保護動作條件，則保護啟動，再經(jīng)過一定的邏輯判斷，最后出口跳閘即跳開相應(yīng)的斷路器。
[0079]S204，如判斷滿足保護動作條件，則跳開相應(yīng)的斷路器。
[0080]進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，上述差動保護基本上是瞬時啟動的，考慮到保護配合的問題，還有一些保護需要綜合考慮動作時限(延時)的影響。即當測量值與滿足動作條件，如IdHdz時，還應(yīng)經(jīng)過一定的延時T,如果在這段時間內(nèi)，一直滿足動作條件，則保護啟動，跳開相應(yīng)的斷路器；若在這段時間內(nèi)出現(xiàn)Id〈idz的情況，則依然保護不啟動。
[0081]在本發(fā)明的一個實施例中，上述實現(xiàn)裝置100還包括:采集模塊40。其中，采集模塊40用于采集故障發(fā)生時的相關(guān)參數(shù)值，相關(guān)參數(shù)值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。本發(fā)明實施例采用定值啟動的方式，將故障值與設(shè)備整定值進行比較，因而，除能給出保護動作信息外，還能給出故障發(fā)生時的各種電流、電壓等信息，運行人員可根據(jù)這些信息進行分析，判斷故障類型，故障位置，便于提高運行人員的技能水平，保護了信息的詳細性。
[0082]綜上所述，在本發(fā)明的一個實施例中，參照圖6所示，本發(fā)明實施例根據(jù)繼電保護裝置的實際工作原理來實現(xiàn)的。具體地，當故障發(fā)生(設(shè)置故障)時，首先進行基于端口阻抗的故障計算，給出各節(jié)點的故障潮流值；然后各保護裝置根據(jù)故障潮流及保護裝置的整定值(動作值和動作時限)進行判斷，若上述判斷滿足動作條件，則啟動保護；再經(jīng)過保護裝置內(nèi)部判斷邏輯；最后啟動保護出口，跳開相應(yīng)斷路器。
[0083]本發(fā)明實施例采用故障潮流(電流、電壓、頻率、相角等)值與裝置的動作整定值進行比較，并綜合考慮動作時限(延時)以作為保護邏輯啟動的依據(jù)，根據(jù)保護裝置保護位置的故障潮流數(shù)據(jù)及整定值進行判斷，若滿足動作條件，則啟動保護裝置，且由于各級保護配置采用定值及時限來完成，并不需要邏輯判斷，因而不僅能提供故障數(shù)據(jù)信息，還能適用于各種復(fù)雜的故障情況。因此，本發(fā)明實施例為實現(xiàn)繼電保護仿真分析故障原因，提高電網(wǎng)運行人員的技能水平提供了一個解決方案。
[0084]進一步地，本發(fā)明實施例將以往繼電保護仿真的定性分析，發(fā)展為定量分析，便于故障點的快速定位，提高培訓(xùn)效率。同時定值啟動的方式，相比邏輯判斷方式，在發(fā)生復(fù)雜故障時，其實現(xiàn)便捷，動作準確。因此，本發(fā)明實施例在電網(wǎng)仿真培訓(xùn)中具備一定的實用性。另外，本發(fā)明實施例可以通過較小的工作和少量的費用即可解決當前電網(wǎng)培訓(xùn)中存在的問題，提高培訓(xùn)部門對繼電保護技能培訓(xùn)的效果，提高運行人員的分析故障的技能水平，真正為電力運行安全生產(chǎn)提供有效保障，因此本發(fā)明實施例具有很大的應(yīng)用前景。需要說明的是，本發(fā)明實施例通過了實驗，實驗內(nèi)容包括:線路單相接地、線路三相短路、母線相間短路故障、變壓器匝間短路等故障以及其組合故障，從故障潮流數(shù)據(jù)到保護跳閘信息，各項結(jié)果均達到預(yù)期。
[0085]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，通過基于端口阻抗的故障計算獲取各個節(jié)點的故障潮流值，各個保護裝置根據(jù)各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件，如果滿足，則跳開相應(yīng)的斷路器，可以提供故障時刻的潮流信息，為分析故障原因提供可靠信息，保護信息的詳細性，且適用于各種復(fù)雜的故障情況，提高了復(fù)雜情況下的適應(yīng)性。
[0086]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實施例所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所理解。
[0087]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計算機的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計算機可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因為可以例如通過對紙或其他介質(zhì)進行光學(xué)掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。
[0088]應(yīng)當理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。
[0089]本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0090]此外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。另外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0091]上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0092]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0093]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 判斷是否發(fā)生故障； 如果判斷發(fā)生故障，則進行基于端口阻抗的故障計算，以獲取各個節(jié)點的故障潮流值； 各個保護裝置根據(jù)所述各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件；以及 如判斷滿足所述保護動作條件，則跳開相應(yīng)的斷路器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，其特征在于，所述進行基于端口阻抗的故障計算具體包括: 獲取故障端口的相域電路； 將所述故障端口的相域電路轉(zhuǎn)換為序域的導(dǎo)納陣形，同時將所述序域的導(dǎo)納陣形附加至設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，以獲取端口故障的模型，并根據(jù)所述端口故障的模型獲取所述各個節(jié)點的故障潮流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，其特征在于，所述故障潮流值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，其特征在于，所述保護裝置的整定值包括動作值和動作時限。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)方法，其特征在于，還包括:采集故障發(fā)生時的相關(guān)參數(shù)值，所述相關(guān)參數(shù)值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
6.一種基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于判斷是否發(fā)生故障，且如果判斷發(fā)生故障，則進行基于端口阻抗的故障計算，以獲取各個節(jié)點的故障潮流值； 判斷模塊，用于各個保護裝置根據(jù)所述各個節(jié)點的故障潮流值以及對應(yīng)保護裝置的整定值判斷是否滿足保護動作條件；以及 控制模塊，如判斷滿足所述保護動作條件，所述控制模塊用于控制跳開相應(yīng)的斷路器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括: 獲取單元，用于獲取故障端口的相域電路； 轉(zhuǎn)換單元，用于將所述故障端口的相域電路轉(zhuǎn)換為序域的導(dǎo)納陣形，同時將所述序域的導(dǎo)納陣形附加至設(shè)備的模型導(dǎo)納陣中去，以獲取端口故障的模型，并根據(jù)所述端口故障的模型獲取所述各個節(jié)點的故障潮流值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述故障潮流值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述保護裝置的整定值包括動作值和動作時限。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于定值啟動的繼電仿真保護實現(xiàn)裝置，其特征在于，還包括:采集模塊，用于采集故障發(fā)生時的相關(guān)參數(shù)值，所述相關(guān)參數(shù)值包括電流值、電壓值、頻率值和相角值。
【文檔編號】H02H7/26GK104134975SQ201410267214
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】莫莉, 李仙琪, 杜娟, 王坤, 張英, 吳斌, 張俊華, 韓文濤, 邱文靜, 郝小欣 申請人:貴州電網(wǎng)公司培訓(xùn)與評價中心, 北京三意時代科技股份有限公司