CN108683161B - 一种应用于智能配电网的差动后备保护方法 - Google Patents

一种应用于智能配电网的差动后备保护方法 Download PDF

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CN108683161B CN201810551482.8A CN201810551482A CN108683161B CN 108683161 B CN108683161 B CN 108683161B CN 201810551482 A CN201810551482 A CN 201810551482A CN 108683161 B CN108683161 B CN 108683161B
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
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Abstract

本发明公开了一种应用于智能配电网的差动后备保护方法,包括以下步骤:步骤一:通信检测及通信故障处理;步骤二:CT检测及CT故障处理;步骤三:主保护;步骤四:后备保护。本发明将分布式差动保护应用到后备保护中来,将主保护和后备保护结合起来。当二次侧故障时,一次侧故障发生在二次侧故障区内时,主保护失效,后备保护能正确跳闸,仅将故障范围扩大到上一级,该后备保护时间接近于主保护时间,保护速度快,且一次侧故障发生在二次侧故障区外时,主保护正确动作,后备保护不误动;拒动情况下,这种方式成为主动后备保护方式,以区别于邻居及邻居的邻居组成的主差动环内发出的补位信息要求后备补位;比传统补位方式更快速。

Description

一种应用于智能配电网的差动后备保护方法
技术领域
本发明涉及配电领域,特别涉及一种应用于智能配电网的差动后备保护方法。
背景技术
随着社会经济的发展,用户侧对供电可靠性要求越来越高,为提供安全优质的电力,电子电力技术在智能电网中的应用、分布式电网对电力***规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面都起到积极作用。对于含分布式电源的配电***,由于其电源处理的随机性,导致传统电流保护的定制难以确定。在传统的配电网保护***中,含电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过流保护的阶段式电流保护,但随着分布式电源***接入,存在保护死区、参数整定及灵敏度等问题,基于重合器方式的馈线保护导致广的停电范围、长的停电时间且及存在后备保护功能不足。基于集中通信的馈线自动化保护***、以集中控制为核心的馈线自动化保护***、基于同步向量量测单元的广域测控与保护***,能获取配电网全局信息并能对整个***进行协调与优化。然而,这种基于集中通信与集中控制的保护方式,在配电网发生故障时,存在着信息传输拥塞和计算量大的问题,特别是其后备保护的响应速度慢。
近年来出现的分布式差动保护,利用快速的通信网络和基于基尔霍夫电流定律的差动保护原理,采用多端电气量来判断故障,响应速度快且不受***震荡影响,具有优良选相能力等优点,一直作为主保护使用至今。遗憾的是,因通信上各通信节点仅与其邻居节点通信,不具备后备保护的通信通道,在后备保护领域一直没有获得实际应用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种算法简单、安全可靠的应用于智能配电网的差动后备保护方法。
本发明解决上述问题的技术方案是:一种应用于智能配电网的差动后备保护方法,包括以下步骤:
1)每个智能馈线终端周期性地与其邻居智能馈线终端进行通信帧检测,进入步骤2);
2)判断自身智能馈线终端与邻居智能馈线终端间是否发生通信故障,是则进入步骤3),否则转步骤6);
3)判断自身智能馈线终端是否所有通信链路发生故障,是则转步骤5);否则意味着是邻居智能馈线终端发生通信故障,进入步骤4);
4)标识与邻居通信链路故障,闭锁包含故障通信链路的主保护,并上报主站,转步骤6);
5)开启三段保护并上报主站,然后转步骤20);
6)每个智能馈线终端周期性地进行CT断线检测,进入步骤7);
7)判断每个智能馈线终端CT是否断线,是则进入步骤8),否则转步骤9);
8)CT断线的断路器闭锁,包含CT断线的断路器的主保护闭锁,并上报主站,然后转步骤20);
9)判断自身智能馈线终端是否满足保护启动条件,是则进入步骤10),否则转步骤18);
10)自身智能馈线终端与邻居智能馈线终端交换电流信息并进行主差动计算,与所有邻居的邻居智能馈线终端交换电流信息并进行后备差动计算,然后进入步骤11);
11)判断主差动环内是否故障,是则转步骤15);否则进入步骤12);
12)判断后备差动环是否故障,是则进入步骤13),否则转步骤18);
13)判断后备差动环内是否CT故障或通信故障,是则转步骤15),否则进入步骤14);
14)判断后备差动环内由邻居断路器与邻居的邻居断路器组成的主差动环内是否存在断路器拒动,是则进入步骤15),否则转步骤18);
15)输出断路器跳闸指令,进入步骤16);
16)判断自身断路器是否拒动,是则进入步骤17),否则转步骤20);
17)发送邻居补位信息并上报主站,转步骤20);
18)判断是否收到邻居补位信息且未输出跳闸指令,是则进入步骤19),否则转步骤20);
19)输出断路器跳闸指令,进入步骤20);
20)程序结束。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤2)中,判断自身智能馈线终端与邻居智能馈线终端间发生通信故障的判据为:自身智能馈线终端多次发送通信检测帧给邻居智能馈线终端,但未收到任何回复信息;
所述步骤3)中,判断自身智能馈线终端所有通信链路发生故障的判据为:自身智能馈线终端与所有邻居智能馈线终端均存在通信链路故障。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤7)中,判断CT断线的判据为:满足下式
Figure BDA0001680346840000041
其中:
Figure BDA0001680346840000042
为两侧零序电流;
Figure BDA0001680346840000043
为差电流最大相的本侧电流,获得方式为:先分别计算A、B、C三相差电流
Figure BDA0001680346840000044
判断得到最大相差电流的相,记此相的差电流为差电流最大相的本侧电流
Figure BDA0001680346840000045
IMK为预先设定的门槛值等于6%In,In为额定电流;IWI为无电流门槛值。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤8)中,包含CT断线的断路器的主保护闭锁是指:CT断线的智能馈线终端与其所有的邻居智能馈线终端组成的主差动保护闭锁,CT断线的智能馈线终端有多少个邻居就有多少个差动环与主差动保护。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤9)中,保护启动条件的启动判据为:起动元件包含电流变化量起动元件、零序过流起动元件、相过流起动元件、电压辅助起动元件,只要其中一个元件动作,则认为起动元件起动,满足保护启动条件。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤11)中,主差动环的定义为:对于环网柜形式的结构,包括两个差动环,即母线自身差动环、与相邻环网柜对侧组成的差动环;
主差动环内的故障判据为:满足动作逻辑的数学表达式为:
Figure BDA0001680346840000046
规定以母线流向被保护线路为正方向,流过线路两端保护电路的电流为
Figure BDA0001680346840000047
以两端电流向量和作为差动继电器动作电流Id,以两端电流向量差作为差动继电器制动电流Ir,即
Figure BDA0001680346840000051
Iqd为启动电流,Kr为制动系数。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤12)中,后备差动环的定义为:自身断路器的任意主差动环与包含其邻居断路器但不包含其自身断路器的主差动环的边界作为一个后备差动环;自身断路器的后备差动环的个数等于其不是边界开关的邻居的个数;
所述步骤12)中,后备差动环内的故障判据为:满足动作逻辑的数学表达式为:
Figure BDA0001680346840000052
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤13)中,后备差动环内通信或CT故障的判据为:判断后备差动环内的两个主差动环的主保护都CT断线闭锁,或后备差动环内的一个主差动环的主保护都通信闭锁。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤14)中,判断邻居断路器拒动的判据为:后备差动环判断出故障,而后备差动环内的自身主差动环不能判断出故障,但邻居断路器及邻居的邻居断路器组成的主差动环能判断出故障,经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb,Tp为断路器跳闸最大时间,Tpb为时间余量,过流条件依然满足,则判断出后备差动环内各主差动环交界的断路器拒动。
上述应用于智能配电网的差动后备保护方法,所述步骤16)中,判断自身断路器拒动的判据为:智能馈线终端所在主差动环内的断路器输出了跳闸指令,经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb,Tp为断路器跳闸最大时间,Tpb为时间余量,断路器跳闸到位信息未置位,判断出自身断路器拒动。
本发明的有益效果在于:本发明将分布式差动保护应用到后备保护中来,相比于之前的主保护,多了后备差动环内的后备计算。当二次侧故障(CT断线与通信故障)时,一次侧故障发生在二次侧故障区内时,主保护失效,后备保护能正确跳闸,仅将故障范围扩大到上一级,该后备保护时间接近于主保护时间,保护速度块,且一次侧故障发生在二次侧故障区外时,主保护正确动作,后备保护不误动;拒动情况下,这种方式成为主动后备保护方式,以区别于邻居及邻居的邻居组成的主差动环内发出的补位信息要求后备补位;比传统补位方式更快速。
附图说明
图1为本发明的具体流程图。
图2为主差动环与后备差动环示意图。
图3为后备差动环定义图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示,一种应用于智能配电网的差动后备保护方法,包括以下步骤:步骤一:通信检测及通信故障处理;步骤二:CT检测及CT故障处理;步骤三:主保护;步骤四:后备保护。具体步骤为:
1)每个智能馈线终端(简称终端)周期性地与其邻居终端进行通信帧检测,进入步骤2)。
2)判断自身终端与邻居终端间是否发生通信故障,是则进入步骤3),否则转步骤6)。
判断自身终端与邻居终端间发生通信故障的判据为:自身终端多次发送通信检测帧给邻居终端,但未收到任何回复信息。
3)判断自身终端是否所有通信链路发生故障,是则转步骤5);否则意味着是邻居终端发生通信故障,进入步骤4)。
判断自身终端所有通信链路发生故障的判据为:自身终端与所有邻居终端均存在通信链路故障。
4)标识与邻居通信链路故障,闭锁包含故障通信链路的主保护,并上报主站,如果存在多个通信链路故障,则需闭锁多个主保护,转步骤6)。
5)开启三段保护并上报主站,然后转步骤20)。
6)每个终端周期性地进行CT断线检测,进入步骤7)。
7)判断每个终端CT是否断线,是则进入步骤8),否则转步骤9)。
判断CT断线的判据为:满足下式
Figure BDA0001680346840000071
其中:
Figure BDA0001680346840000072
为两侧零序电流;
Figure BDA0001680346840000073
为差电流最大相的本侧电流,获得方式为:先分别计算A、B、C三相差电流
Figure BDA0001680346840000074
判断得到最大相差电流的相,记此相的差电流为差电流最大相的本侧电流
Figure BDA0001680346840000075
IMK为预先设定的门槛值等于6%In,In为额定电流;IWI为无电流门槛值。
8)CT断线的断路器闭锁,包含CT断线的断路器的主保护闭锁,并上报主站,然后转步骤20)。
包含CT断线的断路器的主保护闭锁是指:CT断线的终端与其所有的邻居组成的主差动保护闭锁,CT断线的终端有多少个邻居就有多少个差动环与主差动保护。例如:如图2中所示,RMU1-S2发生CT断线,则主差动环PDR1与PDR2均主保护闭锁。
9)判断自身终端是否满足保护启动条件,是则进入步骤10),否则转步骤18)。
主(或后备)保护启动条件的启动判据为:起动元件主要包含4个部分:电流变化量起动元件、零序过流起动元件、相过流起动元件、电压辅助起动元件,只要其中一个元件动作,则认为起动元件起动,满足保护启动条件。通常情况下取相过流起动元件、电压辅助起动元件。
10)自身终端与邻居终端交换电流信息并进行主差动计算,与所有邻居的邻居终端交换电流信息并进行后备差动计算,然后进入步骤11);
11)判断主差动环内是否故障,是则转步骤15);否则进入步骤12)。
主差动环的定义为:对于环网柜形式的结构,通常情况下只包括两个差动环,即母线自身差动环、与相邻环网柜对侧组成的差动环。例如,图2所示,对RMU2-S1而言,有母线自身差动环PDR3、与相邻环网柜对侧组成的主差动环PDR2。
主差动环内的故障判据为:满足动作逻辑的数学表达式为:
Figure BDA0001680346840000081
规定以母线流向被保护线路为正方向,流过线路两端保护电路的电流为
Figure BDA0001680346840000082
以两端电流向量和作为差动继电器动作电流Id,以两端电流向量差作为差动继电器制动电流Ir,即
Figure BDA0001680346840000083
Iqd为启动电流,Kr为制动系数。
12)判断后备差动环是否故障,是则进入步骤13),否则转步骤18)。
后备差动环的定义为:自身断路器的任意主差动环与包含其邻居断路器但不包含其自身断路器的主差动环的边界作为一个后备差动环。例如:如图3所示,RMU2-S1有4个不是边界开关的邻居(RMU1-S2、RMU2-S2、RMU2-S3、RMU2-S4),则RMU2-S1有4个后备差动环,分别是BDR1,BDR2,BDR3,BDR4。BDR1由主差动环PDR2和PDR1的边界构成(包含RMU1-S1、RMU1-S2、RMU1-S3三个断路器);BDR2由主差动环PDR3和PDR6的边界构成(包含RMU2-S2、RMU2-S3、RMU2-S4、RMU5-S1四个断路器);BDR3由主差动环PDR3和PDR4的边界构成(包含RMU2-S2、RMU2-S3、RMU2-S4、RMU4-S1四个断路器);BDR4由主差动环PDR3和PDR5的边界构成(包含RMU2-S2、RMU2-S3、RMU2-S4、RMU3-S4四个断路器)。
自身断路器的后备差动环的个数等于其不是边界开关的邻居的个数。例如:如图3所示,RMU5-S1有4邻居,但有一个邻居RMU5-S3是边界开关,所以只有三个后备差动环。
后备差动环内的故障判据为:满足动作逻辑的数学表达式为:
Figure BDA0001680346840000091
13)判断后备差动环内是否CT故障或通信故障,是则转步骤15),否则进入步骤14)。
后备差动环内通信或CT故障的判据为:(程序之前已经判断出-后备差动环判断有故障,后备差动环内的自身主差动环无故障或主保护闭锁)判断后备差动环内的两个主差动环的主保护都CT断线闭锁(两个主差动环CT断线闭锁标志均置位,意味着两个主差动环的交叉点CT断线),或后备差动环内的一个主差动环的主保护都通信闭锁(两个主差动环通信故障闭锁标志均置位,意味着两个主差动环的交叉点通信故障)。
例如(1):图2中,故障发生在F1且RMU1-S2的CT断线(CT断线位于故障点上游)。后备差动环BDR1能判断出故障,而主差动环PDR1与PDR2主保护已闭锁不能判断出故障,满足判据,BDR1(RMU1-S1、RMU1-S3及RMU2-S1)后备输出跳闸。
而后备差动环BDR0因RMU1-S2的CT断线也能判断出故障,但是PDR0主保护判断出无故障,主差动环PDR1主保护已闭锁不能判断出故障。不能满足后备差动环内的两个主差动环的主保护都CT断线闭锁(两个主差动环CT断线闭锁标志均置位)条件,因此后备差动环BDR0(CB1、RMU1-S1、RMU1-S3)不会误动跳闸。
而后备差动环BDR2分两种情况,(i)双端供电:(同理上述后备差动环BDR0),后备差动环BDR2因RMU1-S2的CT断线也能判断出故障,但是PDR3主保护判断出无故障,主差动环PDR2主保护已闭锁不能判断出故障。不能满足后备差动环内的两个主差动环的主保护都CT断线闭锁(两个主差动环CT断线闭锁标志均置位)条件,因此后备差动环BDR2(RMU2-S1、RMU2-S2、RMU2-S3)不会误动跳闸。(ii)单端供电:后备差动环BDR2因RMU1-S2的CT断线不能判断出故障。不能满足后备差动环判断出故障这一条件,因此后备差动环BDR2(RMU2-S1、RMU2-S2、RMU2-S3)不会误动跳闸。
例如(2):图2中,故障发生在F1且RMU2-S1的CT断线(CT断线位于故障点下游)。后备差动环BDR2能判断出故障,而主差动环PDR2与PDR3主保护已闭锁不能判断出故障,满足判据BDR2(RMU1-S2、RMU2-S2、RMU2-S3)后备输出跳闸。同理,BDR1与BDR3,均不满足判据,不会误动跳闸。
例如(3):图2中,故障发生在F1且RMU2-S2的CT断线(CT断线位于故障点外)。主差动环PDR2判断出故障,正常跳闸。且主差动环PDR3与PDR4已闭锁不误动,同理后备差动环BDR1、BDR2、BDR3与BDR4不满足判据条件,不会误动。
例如(4):图2中,故障发生在F1且RMU1-S2与RMU2-S1通信链路故障,假设该通信链路故障是RMU1-S2节点是通信故障造成的(位于物理故障区内,通信故障节点位于故障点上游)。后备差动环BDR1能判断出故障,主差动环PDR1与PDR2主保护均因通信故障已闭锁不能判断出故障,BDR1(RMU1-S1、RMU1-S3及RMU2-S1)满足判据,后备输出跳闸。
而后备差动环BDR0因不能判断出故障,不满足判据条件,因此后备差动环BDR0不会误动跳闸。后备差动环BDR2不能判断出故障,且PDR3主保护判断出无故障,主差动环PDR2主保护已闭锁不能判断出故障。不能满足判据条件,因此后备差动环BDR2不会误动。
例如(5):图2中,故障发生在F1且RMU1-S2与RMU2-S1通信链路故障,假设该通信链路故障是RMU2-S1节点是通信故障造成的(位于故障区内,通信故障节点位于故障点下游)。后备差动环BDR2能判断出故障,主差动环PDR2与PDR3主保护均因通信故障已闭锁不能判断出故障,BDR2(RMU1-S2、RMU2-S2及RMU2-S3)满足判据,后备输出跳闸。同理BDR1与BDR3不满足判据条件,不会误动。
例如(6):图2中,故障发生在F1且RMU2-S2的节点通信故障(通信链路故障位于物理故障点外)。主差动环PDR2判断出故障,正常跳闸。且主差动环PDR3与PDR4已闭锁不误动,BDR1、BDR2、BDR3与BDR4不满足判据条件,不会误动。
因此,当二次侧故障(CT断线与通信故障)时,一次侧故障发生在二次侧故障区内时,主保护失效,后备保护能正确跳闸,仅将故障范围扩大到上一级且该后备保护时间接近于主保护时间,超快速。且一次侧故障发生在二次侧故障区外时,主保护正确动作,后备保护不误动。
14)判断后备差动环内由邻居断路器与邻居的邻居断路器组成的主差动环内是否存在断路器拒动,是则进入步骤15),否则转步骤18)。
判断邻居断路器拒动的判据为:后备差动环判断出故障,而后备差动环内的自身主差动环不能判断出故障,但邻居及邻居的邻居组成的主差动环能判断出故障,经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb,Tp为断路器跳闸最大时间,Tpb为时间余量,过流条件依然满足,则判断出后备差动环内各主差动环交界的断路器拒动。这种方式成为主动后备保护方式,以区别于邻居及邻居的邻居组成的主差动环内发出的补位信息要求后备补位;因此比传统补位方式更快速。
例如(7):图2中,故障发生在F1且RMU1-S2的拒动(拒动的断路器位于故障点上游),主差动环PDR2能判断出故障,RMU1内终端的后备差动环BDR1判断出故障,而后备差动环内的自身主差动环PDR1不能判断出故障,邻居及邻居的邻居组成的主差动环PDR2能判断出故障。经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb过流条件依然满足,判断出后备差动环BDR1内主差动环PDR2和PDR1交界的断路器拒动。
15)输出断路器跳闸指令,进入步骤16)。
16)判断自身断路器是否拒动,是则进入步骤17),否则转步骤20)。
判断自身断路器拒动的判据为:终端所在主差动环内的断路器输出了跳闸指令,经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb(Tp为断路器跳闸最大时间,Tpb为时间余量),断路器跳闸到位信息未置位,判断出自身断路器拒动。
例如(8):图2中,故障发生在F1且RMU2-S1的拒动(拒动的断路器位于故障点下游),主差动环PDR2能判断出故障,RMU2内终端的后备差动环BDR2判断出故障,而后备差动环内的自身主差动环PDR3不能判断出故障,邻居断路器及邻居的邻居断路器组成的主差动环PDR2能判断出故障。经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb(Tp为断路器跳闸最大时间,Tpb为时间余量),过流条件已经不满足了,不能判断出后备差动环BDR1内主差动环PDR2和PDR1交界的断路器拒动。特别注意的是该判据具有局限性:当单端供电时,后备方法不能对故障下游断路器拒动进行后备跳闸,只能采用判别主差动环拒动采用补位信息进行后备跳闸。
17)发送邻居补位信息并上报主站,转步骤20)。
18)判断是否收到邻居补位信息且未输出跳闸指令,是则进入步骤19),否则转步骤20)。
收到补位信息且未输出跳闸指令判据:1)收到补位信息,2)未输出跳闸指令。
说明:2)未输出跳闸指令是指排除步骤14)及15),因此如果拒动发生在故障区上游,这后备主动式的已经跳闸,后才收到补位信息。而特指,拒动发生在故障区下游且未辐射型结构无DG,这是后备不能辨识出邻居是否拒动,需其自身辨识出断路器拒动排除步骤16)和17)。因此判据:1)收到补位信息,2)未输出跳闸指令特指后者。
19)输出断路器跳闸指令,进入步骤20)。
20)程序结束。

Claims (6)

1.一种应用于智能配电网的差动后备保护方法,包括以下步骤:
1)每个智能馈线终端周期性地与其邻居智能馈线终端进行通信帧检测,进入步骤2);
2)判断自身智能馈线终端与邻居智能馈线终端间是否发生通信故障,是则进入步骤3),否则转步骤6);
3)判断自身智能馈线终端是否所有通信链路发生故障,是则转步骤5);否则意味着是邻居智能馈线终端发生通信故障,进入步骤4);
4)标识与邻居通信链路故障,闭锁包含故障通信链路的主保护,并上报主站,转步骤6);
5)开启三段保护并上报主站,然后转步骤20);
6)每个智能馈线终端周期性地进行CT断线检测,进入步骤7);
7)判断每个智能馈线终端CT是否断线,是则进入步骤8),否则转步骤9);
8)CT断线的断路器闭锁,包含CT断线的断路器的主保护闭锁,并上报主站,然后转步骤20);
9)判断自身智能馈线终端是否满足保护启动条件,是则进入步骤10),否则转步骤18);
10)自身智能馈线终端与邻居智能馈线终端交换电流信息并进行主差动计算,与所有邻居的邻居智能馈线终端交换电流信息并进行后备差动计算,然后进入步骤11);
11)判断主差动环内是否故障,是则转步骤15);否则进入步骤12);
所述步骤11)中,主差动环的定义为:对于环网柜形式的结构,包括两个差动环,即母线自身差动环、与相邻环网柜对侧组成的差动环;
主差动环内的故障判据为:满足动作逻辑的数学表达式为:
Figure FDA0002360704260000021
规定以母线流向被保护线路为正方向,流过线路两端保护电路的电流为
Figure FDA0002360704260000022
以两端电流向量和作为差动继电器动作电流Id,以两端电流向量差作为差动继电器制动电流Ir,即
Figure FDA0002360704260000023
Iqd为启动电流,Kr为制动系数;
12)判断后备差动环是否故障,是则进入步骤13),否则转步骤18);
所述步骤12)中,后备差动环的定义为:自身断路器的任意主差动环与包含其邻居断路器但不包含其自身断路器的主差动环的边界作为一个后备差动环;自身断路器的后备差动环的个数等于其不是边界开关的邻居的个数;
所述步骤12)中,后备差动环内的故障判据为:满足动作逻辑的数学表达式为:
Figure FDA0002360704260000024
13)判断后备差动环内是否CT故障或通信故障,是则转步骤15),否则进入步骤14);
14)判断后备差动环内由邻居断路器与邻居的邻居断路器组成的主差动环内是否存在断路器拒动,是则进入步骤15),否则转步骤18);
判断邻居断路器拒动的判据为:后备差动环判断出故障,而后备差动环内的自身主差动环不能判断出故障,但邻居断路器及邻居的邻居断路器组成的主差动环能判断出故障,经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb,Tp为断路器跳闸最大时间,Tpb为时间余量,过流条件依然满足,则判断出后备差动环内各主差动环交界的断路器拒动;
15)输出断路器跳闸指令,进入步骤16);
16)判断自身断路器是否拒动,是则进入步骤17),否则转步骤20);
判断自身断路器拒动的判据为:智能馈线终端所在主差动环内的断路器输出了跳闸指令,经过一段时间的延时ΔT=Tp+Tpb,Tp为断路器跳闸最大时间,Tpb为时间余量,断路器跳闸到位信息未置位,判断出自身断路器拒动;
17)发送邻居补位信息并上报主站,转步骤20);
18)判断是否收到邻居补位信息且未输出跳闸指令,是则进入步骤19),否则转步骤20);
19)输出断路器跳闸指令,进入步骤20);
20)程序结束。
2.根据权利要求1所述的应用于智能配电网的差动后备保护方法,其特征在于,所述步骤2)中,判断自身智能馈线终端与邻居智能馈线终端间发生通信故障的判据为:自身智能馈线终端多次发送通信检测帧给邻居智能馈线终端,但未收到任何回复信息;
所述步骤3)中,判断自身智能馈线终端所有通信链路发生故障的判据为:自身智能馈线终端与所有邻居智能馈线终端均存在通信链路故障。
3.根据权利要求1所述的应用于智能配电网的差动后备保护方法,其特征在于,所述步骤7)中,判断CT断线的判据为:满足下式
Figure FDA0002360704260000031
其中
Figure FDA0002360704260000032
为两侧零序电流;
Figure FDA0002360704260000033
为差电流最大相的本侧电流,获得方式为:先分别计算A、B、C三相差电流
Figure FDA0002360704260000034
判断得到最大相差电流的相,记此相的差电流为差电流最大相的本侧电流
Figure FDA0002360704260000041
IMK为预先设定的门槛值等于6%In,In为额定电流;IWI为无电流门槛值。
4.根据权利要求1所述的应用于智能配电网的差动后备保护方法,其特征在于,所述步骤8)中,包含CT断线的断路器的主保护闭锁是指:CT断线的智能馈线终端与其所有的邻居智能馈线终端组成的主差动保护闭锁,CT断线的智能馈线终端有多少个邻居就有多少个差动环与主差动保护。
5.根据权利要求1所述的应用于智能配电网的差动后备保护方法,其特征在于,所述步骤9)中,保护启动条件的启动判据为:起动元件包含电流变化量起动元件、零序过流起动元件、相过流起动元件、电压辅助起动元件,只要其中一个元件动作,则认为起动元件起动,满足保护启动条件。
6.根据权利要求1所述的应用于智能配电网的差动后备保护方法,其特征在于,所述步骤13)中,后备差动环内通信或CT故障的判据为:判断后备差动环内的两个主差动环的主保护都CT断线闭锁,或后备差动环内的一个主差动环的主保护都通信闭锁。
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