本發(fā)明涉及大電網(wǎng)后備保護(hù)，并且更具體地，涉及一種基于定反時(shí)限復(fù)合特性的零序反時(shí)限保護(hù)方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、零序電流保護(hù)由三段式(或四段式)零序電流保護(hù)和反時(shí)限零序電流組成，作為線路發(fā)生接地故障時(shí)的接地距離補(bǔ)充保護(hù)，線路發(fā)生經(jīng)高阻接地時(shí)，距離保護(hù)可能不會(huì)動(dòng)作，此時(shí)需要依靠零序電流保護(hù)最末一段來切除故障。因此，零序電流保護(hù)是維護(hù)大電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。隨著新型電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，我國電網(wǎng)交直流電網(wǎng)互聯(lián)形勢進(jìn)一步明顯，故障復(fù)雜化、全局化特征愈發(fā)突出。目前的大電網(wǎng)零序電流保護(hù)以及以此為核心的后備保護(hù)體系難以有效地應(yīng)對愈發(fā)復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)及運(yùn)行方式，也難以滿足大電網(wǎng)安全穩(wěn)定對后備保護(hù)所提出的越來越高的可靠性要求，具體存在以下幾點(diǎn)問題：一是現(xiàn)有零序電流保護(hù)以定時(shí)限為主，早期為四段式，但在實(shí)際工程中大多簡化為兩段或一段，受電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的迅速擴(kuò)張、跨電壓等級(變壓器)配合要求逐漸提高等因素的影響，零序電流保護(hù)相互之間配合變得越發(fā)困難，存在大量客觀存在的不配合問題和潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，而且電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后需要大面積修改定值，整定計(jì)算工作耗時(shí)費(fèi)力但效果不佳；二是部分采用了零序反時(shí)限保護(hù)的線路存在變壓器與線路不配合、保護(hù)越級跳閘等風(fēng)險(xiǎn)。因此在應(yīng)用零序反時(shí)限保護(hù)改善保護(hù)配合難度高、整定工作量大等問題的同時(shí)，還需要對其傳統(tǒng)特性加以改良以解決部分場景下的失配風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于定反時(shí)限復(fù)合特性的零序反時(shí)限保護(hù)方法及裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于定反時(shí)限復(fù)合特性的零序反時(shí)限保護(hù)方法，包括：

3、根據(jù)變壓器反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程和線路反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程確定變壓器保護(hù)和線路保護(hù)的時(shí)間極值；

4、判斷時(shí)間極值下的定反時(shí)限特性切換電流是否滿足預(yù)先設(shè)定的限定條件，并根據(jù)判斷結(jié)果確定最終定反時(shí)限特性切換電流；

5、根據(jù)最終定反時(shí)限特性切換電流更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值，確定更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值；

6、根據(jù)時(shí)間極值、最終定反時(shí)限特性切換電流以及更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值，構(gòu)建變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程以及線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程；

7、根據(jù)變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程以及線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程進(jìn)行零序反時(shí)限保護(hù)。

8、可選地，變壓器反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程tz,t(i)和線路反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程tz,l(i)的表達(dá)式為：

9、

10、式中，t0,t(i)和t0,l(i)分別為變壓器保護(hù)反時(shí)限特性方程和線路保護(hù)反時(shí)限特性方程；ip,t和ip,l分別為變壓器反時(shí)限保護(hù)和線路反時(shí)限保護(hù)的電流定值，tp,t和tp,l分別為變壓器反時(shí)限保護(hù)和線路反時(shí)限保護(hù)的時(shí)間定值；th,t和th,l分別為變壓器保護(hù)和線路保護(hù)的配合時(shí)間；tx,t和tx,l分別為變壓器保護(hù)和線路保護(hù)的最小時(shí)間。

11、可選地，時(shí)間極值teq的計(jì)算表達(dá)式為：

12、teq＝tz,l(iz)＝tz,t(2iz)

13、式中，iz為定反時(shí)限特性切換電流。

14、可選地，根據(jù)判斷結(jié)果確定最終定反時(shí)限特性切換電流，包括：

15、在判斷結(jié)果為時(shí)間極值下的定反時(shí)限特性切換電流滿足限定條件的情況下，將當(dāng)前的定反時(shí)限特性切換電流作為最終定反時(shí)限特性切換電流；

16、在判斷結(jié)果為時(shí)間極值下的定反時(shí)限特性切換電流不滿足限定條件的情況下，根據(jù)限定條件對定反時(shí)限特性切換電流進(jìn)行限定，確定最終定反時(shí)限特性切換電流。

17、可選地，限定條件為：

18、

19、式中，k為常系數(shù)。

20、可選地，變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程t'z,t(i)和線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程t'z,l(i)的表達(dá)式為：

21、

22、式中，δt表示變壓器保護(hù)與線路保護(hù)在定時(shí)限特性階段的時(shí)間級差。

23、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種基于定反時(shí)限復(fù)合特性的零序反時(shí)限保護(hù)裝置，包括：

24、第一確定模塊，用于根據(jù)變壓器反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程和線路反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程確定變壓器保護(hù)和線路保護(hù)的時(shí)間極值；

25、判斷模塊，用于判斷時(shí)間極值下的定反時(shí)限特性切換電流是否滿足預(yù)先設(shè)定的限定條件，并根據(jù)判斷結(jié)果確定最終定反時(shí)限特性切換電流；

26、第二確定模塊，用于根據(jù)最終定反時(shí)限特性切換電流更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值，確定更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值；

27、構(gòu)建模塊，用于根據(jù)時(shí)間極值、最終定反時(shí)限特性切換電流以及更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值，構(gòu)建變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程以及線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程；

28、保護(hù)模塊，用于根據(jù)變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程以及線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程進(jìn)行零序反時(shí)限保護(hù)。

29、根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

30、根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：處理器；用于存儲所述處理器可執(zhí)行指令的存儲器；所述處理器，用于從所述存儲器中讀取所述可執(zhí)行指令，并執(zhí)行所述指令以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

31、從而，本發(fā)明以線路和變壓器的“兩倍電流等時(shí)線”為依據(jù)確定定反時(shí)限切換電流值，則在該電流值以下線路為定時(shí)限特性，該電流值以上為反時(shí)限特性，在變壓器保護(hù)電流不超過線路保護(hù)電流兩倍范圍之內(nèi)，變壓器動(dòng)作時(shí)間始終晚于線路，從而通過適當(dāng)犧牲高阻故障線路各級保護(hù)之間的選擇性，避免了變壓器越級跳閘的嚴(yán)重事故。

技術(shù)特征：

1.一種基于定反時(shí)限復(fù)合特性的零序反時(shí)限保護(hù)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述變壓器反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程tz,t(i)和線路反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程tz,l(i)的表達(dá)式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述時(shí)間極值teq的計(jì)算表達(dá)式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)判斷結(jié)果確定最終定反時(shí)限特性切換電流，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述限定條件為：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程t'z,t(i)和所述線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程t'z,l(i)的表達(dá)式為：

7.一種基于定反時(shí)限復(fù)合特性的零序反時(shí)限保護(hù)裝置，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述變壓器反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程tz,t(i)和線路反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程tz,l(i)的表達(dá)式為：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)間極值teq的計(jì)算表達(dá)式為：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，判斷模塊，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述限定條件為：

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程t'z,t(i)和所述線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程t'z,l(i)的表達(dá)式為：

13.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行上述權(quán)利要求1-6任一所述的方法。

14.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于定反時(shí)限復(fù)合特性的零序反時(shí)限保護(hù)方法及裝置。其中，方法包括：根據(jù)變壓器反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程和線路反時(shí)限零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程確定變壓器保護(hù)和線路保護(hù)的時(shí)間極值；判斷時(shí)間極值下的定反時(shí)限特性切換電流是否滿足預(yù)先設(shè)定的限定條件，并根據(jù)判斷結(jié)果確定最終定反時(shí)限特性切換電流；根據(jù)最終定反時(shí)限特性切換電流更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值，確定更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值；根據(jù)時(shí)間極值、最終定反時(shí)限特性切換電流以及更新變壓器反時(shí)限保護(hù)時(shí)間定值，構(gòu)建變壓器定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程以及線路定反時(shí)限復(fù)合特性零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間方程進(jìn)行零序反時(shí)限保護(hù)。

技術(shù)研發(fā)人員：韋明杰,余越,田景輔,楊國生,王劍鋒,于游,王聰博,竇雪薇,張浩,張韻琦,王澤彭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電力科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24