母线保护中快速判别CT断线的方法

1.一种母线保护中快速判别CT断线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）数据采集：
对母线上各连接间隔的A,B,C三相电流以恒定的采样频率进行电流采样；
2）计算各间隔每相电流的变化量和零序电流：
分别计算母线上各连接单元的A,B,C三相电流变化量△InΦ，
当△InΦ>K*In,为向上变化:NUnΦ=1；
当△InΦ<-K*In,为向下变化:NDnΦ=1；
当|△InΦ|其中In为额定二次电流值；NU为电流向上变化，ND为电流向下变化,K为设定的固定系数，范围为0.01-1，Φ分别为A,B,C三相；
零序电流的计算In0，
当|In0|>K*In第n间隔存在零序电流:NLn=1，NL为零序电流标志；
3）计算差流及制动电流及其变化量：
计算母线上的差流：
计算母线上的差流Id和制动电流If，并计算制动电流的变化量△If，
当△IfΦ>Iset 为制动电流向上变化:NFUΦ=1；
NFU为制动电流向上变化，Iset为设定的固定值，范围为0.1In-2In；
4）电流变化量的统计：
电流变化量统计：
其中：N1为电流变化量向上的总数，N2为电流变化量向下的总数，N3为有零序电流的总数，N4为有制动电流变化量的总数，N为母线总单元数；
5）快速CT断线逻辑判断：
在CT断线没有判出的条件下：
51）若电流变化量向上的总数（N1）大于0，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；
52）若电流变化量向下的总数（N2）大于1，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；如果电流变化量向下的总线（N2）等于1时，记录下电流变化的间隔及其相别；
53）若零序电流的总数（N3）大于1，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；
如果零序电流的总数（N3）等于1时，记录下有零序电流的间隔；
54）若制动电流变化量的总数（N4）大于0，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；
55）产生差流（IdΦ）的相别要与步骤52）记录的相别一致，否则不是CT断线特征；
56）步骤52）记录的间隔要与步骤53）记录下的间隔一致，否则不是CT断线特征；
57)电流变化间隔的三相电流比较：有变化的相电流比其它相电流都要小，且有变化相的电流小于K*In，其余两相电流幅值大于本间隔电流最大相幅值的K倍，如果此条件不满足，则不是CT断线特征；
满足以上条件，则认为是CT断线特征，连续4点或4点以上都满足以上条件，则判断为CT断线。

母线保护中快速判别CT断线的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种母线保护中快速判别CT断线的方法，属于电力系统自动化技术领域。\n背景技术\n[0002] 目前用于母线保护的CT断线判别方法为差电流大于CT断线闭锁定值且经过一段时间的延时。此方法只是对差电流进行监视，不对母线保护所连接间隔的电流进行判别，不能定位CT断线的间隔及其相别。由于需要秒级的延时才能判断出CT断线，对于大电流间隔CT断线往往会导致差动保护误动作。\n发明内容\n[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于母线保护的快速CT断线判别新方法，可正确、快速地判别CT断线。\n[0004] 本发明是通过以下的技术方案来实现的，一种母线保护中快速判别CT断线的方法，包括以下步骤：\n[0005] 步骤1、数据采集：\n[0006] 对母线上各连接间隔(母联，线路，变压器等)的A，B，C三相电流以恒定的采样频率进行电流采样；\n[0007] 步骤2、计算各间隔每相电流的变化量和零序电流：\n[0008] 分别计算母线上各连接间隔(母联，线路，变压器等)的A，B，C三相电流变化量，[0009] ΔInΦ＝|InΦ|-|InΦ-T|\n[0010] 其中，InΦ为前采样点，InΦ-T为前两周波采样点，Φ分别为A，B，C三相，n表示母线上的第n个连接间隔，ΔInΦ表示在当前采样点的电流与上二个周波对应采样点的电流之差；\n[0011] 当ΔInΦ＞K*In，为向上变化：NUnΦ＝1；\n[0012] 当ΔInΦ＜-K*In，为相下方向：NDnΦ＝1；\n[0013] 当|ΔInΦ|＜K*In为无变化：NUnΦ＝0，NDnΦ＝0；\n[0014] 其中In为额定二次电流值；NU为电流向上变化，ND为电流向下变化，K为设定的固定系数，范围一般在0.01-1；\n[0015] 零序电流的计算：\n[0016] In0＝Ina+Inb+Inc；\n[0017] 其中，In0为n间隔的当前零序采样点，Ina，Inc，Inc为n间隔当前采样点；\n[0018] 当|In0|＞K*In第n间隔存在零序电流，其相应的零序电流标志NLn＝1；\n[0019] 步骤3、计算差流及制动电流及其变化量：\n[0020] 计算母线上的差流：\n[0021] \n[0022] \n[0023] 其中，Id当前差流的采样值，I为间隔的当前采样值，，Φ分别为A，B，C三相，N为母线总单元数；\n[0024] If当前制动流的采样值\n[0025] ΔIfΦ＝IfΦ-IfΦ-T；\n[0026] 其中ΔIf为制动电流变化量，IfΦ-T为前两个周波的制动电流采样值当ΔIfΦ＞Iset为制动电流向上变化：NFUΦ＝1；\n[0027] NFU为制动电流向上变化，Iset为设定的固定值，范围一般为0.1In-2In；\n[0028] 步骤4、电流变化量的统计：\n[0029] 电流变化量统计：\n[0030] \n[0031] \n[0032] \n[0033] \n[0034] 其中：N1为电流变化量向上的总数，N2为电流变化量向下的总数，N3为有零序电流的总数，N4为有制动电流变化量的总数。\n[0035] 步骤5、快速CT断线逻辑判断：\n[0036] 在CT断线没有判出的条件下：\n[0037] 1)若电流变化量向上的总数(N1)大于0，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；\n[0038] 2)若电流变化量向下的总数(N2)大于1，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；如果电流变化量向下的总线(N2)等于1时，记录下电流变化的间隔及其相别；\n[0039] 3)若零序电流的总数(N3)大于1，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；如果零序电流的总数(N3)等于1时，记录下有零序电流的间隔；\n[0040] 4)若制动电流变化量的总数(N4)大于0，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；\n[0041] 5)产生差流(IdΦ)的相别要与条件2)记录的相别一致，否则不是CT断线特征；\n[0042] 6)电流变化间隔(即条件2)记录的间隔)要与零序产生间隔(即条件3)记录下的间隔)一致，否则不是CT断线特征；\n[0043] 7)电流变化间隔的三相电流比较：有变化的相电流比其它相电流都要小，且有变化相的电流小于K*In(In为二次额定电流)，其余两相电流幅值大于本间隔电流最大相幅值的K倍。如果此条件不满足，则不是CT断线特征；\n[0044] 满足以上条件，则认为是CT断线特征，连续4点或4点以上都满足以上条件，则判断为CT断线。\n[0045] 本发明的有益效果是：由于此发明的快速CT断线判别采用采样点算法，，故判别CT断线的的时间很短，能在母线保护误动作前有效的判出CT断线，可闭锁母线保护。此方法能有效的防止大电流断线时的母线保护误动。\n附图说明\n[0046] 图1母线系统图；\n[0047] 图2电流CT断线图；\n[0048] 图3本发明的保护方法流程框图；\n具体实施方式\n[0049] 根据说明书附图对本发明的技术方案进行详细说明。\n[0050] 本发明公开了一种电流变化量母线快速CT断线保护方法，包括以下步骤(如图3所示)：\n[0051] 步骤1、数据采集：\n[0052] 对母线上各连接单元的A，B，C三相电流以恒定的采样频率进行电流采样。母线上所有连接单元见附图1所示：以单母线为例，连接单元为I1，I2，I3，其中I1，I2，I3可定义为主变，线路等。\n[0053] 步骤2、计算各单元每相电流变化量和零序电流：\n[0054] 分别计算母线上各连接单元的A，B，C三相电流变化量，然后电流变化量与预设定值(K*In)相比较判断电流变化方向，并记住每相电流的变化方向。本领域技术人员清楚电流变化量近似算法都多种，而在本发明中优选但并不局限于以下计算方法：\n[0055] ΔInΦ＝|InΦ|-|InΦ-T|\n[0056] I为前采样值，InΦ-T为前两周波采样值，Φ分别为A，B，C三相，n表示母线上的第n个连接单元，ΔI表示在当前采样值的电流与上二个周波对应采样值的电流之差。如图1所示连接单元，各单元电流变化量为以I1 C相为例：\n[0057] ΔI1cj＝I1c-I1cj-T，其中I1cj为当前C相电流采样值，\n[0058] I1c-T为上两周波对应采样值，I1的A，B相，I2，I3的A，B，C相计算类似。\n[0059] 求出的ΔI1aj，ΔI1bj，ΔI1cj，ΔI2aj，ΔI2bj，ΔI2cj，ΔI3aj，ΔI3bj，ΔI3cj电流变化量，分别代表单元1，单元2及单元3的A，B，C相电流变化量。经过如下处理后，形成电流向上变化，电流相下变化方向，电流无变化等三种电流变化方向。具体比较如下(以ΔI1cj为例)：\n[0060] ΔI1cj＞K*In，其中In为额定二次电流值。则电流向上变化，NU1c＝1；ΔI1cj＜-K*In，则为电流向下变化，ND1c＝1；|ΔI1cj|＜＝K*In为电流无变化，NU1c＝0，ND1c＝\n0。经过比较后，电流的变化方向都判断出来了。\n[0061] 计算每个单元的零序电流：In0＝Ina+Inb+Inc；\n[0062] 其中，In0为n支路的当前零序采样点，Ina，Inc，Inc为n支路当前采样点；\n[0063] 各单元的零序电流为第1单元为例：I10＝I1a+I1b+I1c；\n[0064] 求出各个单元的零序电流I10，I20，I30。经过如下处理后判别出零序电流存在的支路，具体比较如下(以第1单元为例)：\n[0065] I10＞k*In时，第1单元判存在零序电流，NL1＝1；否则判无零序电流，NL1＝0；\n[0066] 步骤3、计算差流及制动电流及其变化量：\n[0067] 计算母线的差流和制动电流：\n[0068] \n[0069] \n[0070] 求出母线保护每相的差流和制动电流，以C相为例：\n[0071] Idcj＝I1cj+I2cj+I3cj；\n[0072] Ifcj＝|I1cj|+|I2cj|+|I3cj|；\n[0073] 计算制动电流的变化量：ΔIfΦ＝IfΦ-IfΦ-T；\n[0074] 其中ΔIfΦ为制动电流变化量，IfΦ-T为前两个周波的制动电流，IfΦ为当前采样点的制动电流采样值。\n[0075] 以C相为例：ΔIfcj＝Ifcj-Ifcj-T；\n[0076] 求出A，B，C三相制动电流变化量，并与Iset(设定的固定值，一般在0.1In-2In)做比较，判别制动电流的变化，以C相为例：\n[0077] 当ΔIfcj＞Iset时，制动电流向上变化，NFUc＝1；否则制动电流无向上变化，NFUc＝0；\n[0078] 以此类推A，B相的差流和制动电流级制动电流的变化NFUa，NFUb。\n[0079] 步骤4、电流变化量的统计：\n[0080] 统计电流变化量，主要统计电流向上(N1)，向下(N2)的变化数量，以及制动电流向上(N4)变化的数量，以及零序电流产生单元的数量(N3)。以附图1所连接的3个单元为例：\n[0081] N1＝NU1a+NU1b+NU1c+NU2a+NU2b+NU2c NU3a+NU3b+NU3c；\n[0082] N2＝ND1a+ND1b+ND1c+ND2a+ND2b+ND2c ND3a+ND3b+ND3c；\n[0083] N3＝NL1+NL2+NL3；\n[0084] N4＝NFUa+NFUb+NFUc；\n[0085] 步骤5、快速CT断线逻辑判断\n[0086] 在CT断线没有判出的条件下：\n[0087] 1)若电流变化量向上的总数(N1)大于0，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；\n[0088] 2)若电流变化量向下的总数(N2)大于1，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；如果电流变化量向下的总线(N2)等于1时，记录下电流变化的间隔及其相别。\n[0089] 3)若零序电流的总数(N3)大于1，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；如果零序电流的总数(N3)等于1时，记录下有零序电流的间隔。\n[0090] 4)若制动电流变化量的总数(N4)大于0，则认为不是CT断线特征，不进行快速CT断线判别；\n[0091] 5)产生差流(IdΦ)的相别要与条件2)记录的相别一致，否则不是CT断线特征；\n[0092] 6)电流变化间隔(即条件2)记录的间隔)要与零序产生间隔(即条件3)记录下的间隔)一致，否则不是CT断线特征；\n[0093] 7)电流变化间隔的三相电流比较：有变化的相电流比其它相电流都要小，且有变化相的电流小于K*In(In为二次额定电流)，其余两相电流幅值大于本间隔电流最大相幅值的K倍。如果此条件不满足，则不是CT断线特征\n[0094] 满足以上条件，则认为是CT断线特征，连续多点都满足以上条件，则判断为CT断线。\n[0095] 如图2所示为CT断线时录波示意图，图示中为母线第1单元C相断线，C相为大电流CT断线，断线时产生的差流大于断线闭锁定值且还大于母线保护动作定值。\n[0096] 利用上面的公式则可以算出：N1＝0，N2＝1，N3＝1，N4＝0。条件1，2，3，4满足。差流产生的相别与电流变化的相别一致，条件5满足。电流变化的单元与零序存在的单元一致，条件6满足。C相的电流断线后降到了K*In一下，且A和B相电流的幅值都在最大电流幅值的K倍以上，条件7满足。故此判据很快的判出第1单元C相断线并闭锁母线保护。如果无此判据，母线保护会误动做。\n[0097] 以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。