CN111030038B - 电力***继电保护整定值校验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电力***继电保护整定值校验方法，本发明通过在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印。本发明利用计算机技术来对***单一或多重故障现象进行模拟，来验证继电保护计算整定值的合理性，并提出修正意见，可以对继电保护整定值计算的准确性进行模拟检验。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力***继电保护整定值校验方法。
背景技术
为了满足电力***继电保护装置动作的可靠性、选择性、灵敏性、速动性要求，一方面要求电气主接线方式力求简单适用，主设备选型合理，还有赖于保护装置的采样精度和运算速度；更主要的是继电保护整定计算质量，如果整定值计算不够准确，故障发生时，不但不能尽快将故障点切除，还有可能引发其它类型的故障，导致故障范围进一步扩大，错过故障处理的最佳时机。
通常情况下，受现场条件限制，现场调试工作仅仅是测试继电保护装置单体在给定定值条件下动作的准确性，往往难以验证整套计算整定值在故障条件下主保护与后备保护之间，以及近后备与远后备保护之间、相邻主保护或后备保护之间、失灵保护与相关有源支路保护之间的配合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力***继电保护整定值校验方法。
为解决上述问题，本发明提供一种电力***继电保护整定值校验方法，包括：
根据发电机、变压器、线路、电动机的给定参数条件和***接地方式自动进行***建模；
在人机界面条件下，根据厂家资料对开关设备、电流及电压互感器的特性条件进行预设；
在人机界面条件下，根据厂家资料对发电机、调相机顶值强励倍数和励磁回路时间常数进行预设；
在人机界面条件下，获取标准、规范、规程的技术资料；
在线修改并下装各继电保护元件的继电保护整定值；
预设单重或多重故障，其中，故障发生具有时序性；预设某一回路主保护及后备保护拒动和开关失灵条件；预设短路点及短路形式；预设***振荡条件；
投或退某一继电保护元件的一项或多项保护；
在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印。
进一步的，在上述方法中，所述特性条件，包括：开关分闸时间、额定短路电流分断能力、电流或电压互感器性能指标。
进一步的，在上述方法中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
参照规程规范对对保护动作结果进行分析。
进一步的，在上述方法中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对一次设备及导线的动热稳定性进行计算。
进一步的，在上述方法中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对电流互感器过电流倍数进行计算。
进一步的，在上述方法中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对保护元件的灵敏系数进行分析。
进一步的，在上述方法中，根据发电机、变压器、线路、电动机的给定参数条件和***接地方式自动进行***建模之后，还包括：
通过人机界面输入拟定规模***各元件参数条件后，仿真控制器自动计算并生成正序、负序、零序网络阻抗图。
进一步的，在上述方法中，投或退某一保护元件的一项或多项保护，包括：
通过人机界面，输入***中所有保护元件的继电保护整定值，并根据“整定单”要求模拟投或退保护、判别元件和重合闸方式。
进一步的，在上述方法中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
通过仿真控制器AI接口模拟输入发电机及调相机在最大负荷条件下的工作电流及电压，通过DI接口输入***中各开关元件的状态信息；
仿真***在主接线图中实时显示***的运行参数，向量参数、以及阻抗参数；
在各保护元件细节图中实时显示测量计算参数、方向及闭锁元件启动情和返回情况；
通过PLC辅助控制器对各种故障类型进行模拟，并以DO形式输入到仿真控制器DI接口；
验证假定某一回路开关失灵，或者主保护拒动情况下，后备保护之间的动作时序配合；
结合仿真动作时序和继电保护相关设计标准和规程，对继电保护整定计算质量做出评价。
进一步的，在上述方法中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印，包括：
仿真控制器接收到故障形式指令后，自动将***转入故障状态，切除原AI接口输入参数，并锁定运行***在t-1时刻的运行参数，根据发电机励磁***接线方式，以及其顶值强励倍数、短路点和电容器对短路电流助增作用的因素，对拟定故障形式和短路点短路电流，计算t＝0时刻以后各回路短路电流、电压、及阻抗值，并根据预设继电保护整定值、主保护动作时间、后备保护动作时间、开关动作时间等，生成保护动作时序，并以事件顺序记录形式生成并打印动作时序表。
与现有技术相比，本发明根据发电机、变压器、线路、电动机的给定参数条件和***接地方式自动进行***建模；在人机界面条件下，根据厂家资料对开关设备、电流及电压互感器的特性条件进行预设；在人机界面条件下，根据厂家资料对发电机、调相机顶值强励倍数和励磁回路时间常数进行预设；在人机界面条件下，获取标准、规范、规程的技术资料；在线修改并下装各保护元件的继电保护整定值；预设单重或多重故障，其中，故障发生具有时序性；预设某一回路主保护及后备保护拒动和开关失灵条件；预设短路点及短路形式；预设***振荡条件；投或退某一保护元件的一项或多项保护；在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印。本发明利用计算机技术来对***单一或多重故障现象进行模拟，来验证继电保护计算整定值的合理性，并提出修正意见，可以对继电保护整定值计算的准确性进行模拟检验。
附图说明
图1是本发明一实施例的电力***继电保护整定值校验***图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明中，***在正常情况下三相对称运行，故障发生时，电力***各元件磁路不饱和，同步电机均具有自动励磁调整装置，除计算短路电流衰减时间常数和低压网络短路电流外，元件电阻略去不计。
所有保护元件均能在给定整定值条件下准确动作；所有保护元件及网络设备均由GPS统一对时，所有开关设备均能按照预设条件进行可靠分合。
本发明提供一种电力***继电保护整定值校验方法，包括：
步骤S1，根据发电机、变压器、线路、电动机的给定参数条件和***接地方式自动进行***建模；
步骤S2，在人机界面条件下，根据厂家资料对开关设备、电流及电压互感器的特性条件进行预设；
步骤S3，在人机界面条件下，根据厂家资料对发电机、调相机顶值强励倍数和励磁回路时间常数进行预设；
步骤S4，在人机界面条件下，获取标准、规范、规程的技术资料；
步骤S5，在线修改并下装各保护元件的继电保护整定值；
步骤S6，预设单重或多重故障，其中，故障发生具有时序性；预设某一回路主保护及后备保护拒动和开关失灵条件；预设短路点及短路形式；预设***振荡条件；
步骤S7，投或退某一继电保护元件的一项或多项保护；
步骤S8，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录(SOE，Sequence of event)并形成报表打印。
在此，本发明利用计算机技术来对***单一或多重故障现象进行模拟，来验证继电保护计算整定值的合理性，并提出修正意见，可以对继电保护整定值计算的准确性进行模拟检验。
本发明可适用于火力发电厂、水力发电厂、光伏电站、风力发电厂，以及其它形式的发电厂；适用于枢纽及终端变电站；适用于电力***第一道防线动作情况分析；扩展条件下，可以用于电力***第二、三道防线动作情况分析；切换情况下的二次故障分析；适用于直流***故障条件下的动作条件分析。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，所述特性条件，包括：开关分闸时间、额定短路电流分断能力、电流或电压互感器性能指标。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，步骤S8，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
参照规程规范对对保护动作结果进行分析。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，步骤S8，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对一次设备及导线的动热稳定性进行计算。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，步骤S8，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对电流互感器过电流倍数进行计算。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，步骤S8，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对保护元件的灵敏系数进行分析。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，步骤S1，根据发电机、变压器、线路、电动机的给定参数条件和***接地方式自动进行***建模之后，还包括：
通过人机界面输入拟定规模***各元件参数条件后，仿真控制器自动计算并生成正序、负序、零序网络阻抗图。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，步骤S7，投或退某一保护元件的一项或多项保护，包括：
通过人机界面，输入***中所有保护元件的继电保护整定值，并根据“整定单”要求模拟投或退保护、判别元件和重合闸方式。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
通过仿真控制器AI接口模拟输入发电机及调相机在最大负荷条件下(或其它负荷条件)的工作电流及电压，通过DI接口输入***中各开关元件的状态信息；
仿真***在主接线图中实时显示***的运行参数，向量参数、以及阻抗参数；
在各继电保护元件细节图中实时显示测量计算参数、方向及闭锁元件启动情和返回情况；
通过PLC辅助控制器对各种故障类型进行模拟，并以DO形式输入到仿真控制器DI接口；
验证假定某一回路开关失灵，或者主保护拒动情况下，后备保护之间的动作时序配合；
结合仿真动作时序和继电保护相关设计标准和规程，对继电保护整定计算质量做出评价。
本发明的一种电力***继电保护整定值校验方法一实施例中，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印，包括：
仿真控制器接收到故障形式指令后，自动将***转入故障状态，切除原AI接口输入参数，并锁定运行***在t-1时刻的运行参数，根据发电机励磁***接线方式，以及其顶值强励倍数、短路点和电容器对短路电流助增作用的因素，对拟定故障形式和短路点短路电流，计算t＝0时刻以后各回路短路电流、电压、及阻抗值，并根据预设继电保护整定值、主保护动作时间、后备保护动作时间、开关动作时间等，生成保护动作时序，并以SOE(Sequence of event)形式生成并打印动作时序表。
如图1所示，本发明的***构成可包括：工程师站(包括计算机、打印机、GPS及远程终端设备等)、网络设备、仿真控制器(包括子站CPU、I/O模块、电源模块等)、PLC辅助控制器和继电保护测试仪。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，包括：
根据发电机、变压器、线路、电动机的给定参数条件和***接地方式自动进行***建模；
在人机界面条件下，根据厂家资料对开关设备、电力变压器、电流及电压互感器的特性条件进行预设；
在人机界面条件下，根据厂家资料对发电机、调相机及其顶值强励倍数和励磁回路时间常数进行预设；
在人机界面条件下，获取国家及行业标准、规范、规程的技术资料；
在线修改并下装各继电保护元件的继电保护整定值；
预设单重或多重故障，其中，故障发生具有时序性；预设某一回路主保护及后备保护拒动和开关失灵条件；预设短路点及短路形式；预设***振荡条件；
投或退某一继电保护元件的一项或多项保护；
在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印；
在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
通过仿真控制器AI接口模拟输入发电机及调相机在最大负荷条件下的工作电流及电压，通过DI接口输入***中各开关元件的状态信息；
仿真***在主接线图中实时显示***的运行参数，向量参数、以及阻抗参数；
在各继电保护元件细节图中实时显示测量计算参数、方向及闭锁元件启动情况和返回情况；
通过PLC辅助控制器对各种故障类型进行模拟，并以DO形式输入到仿真控制器DI接口；
验证假定某一回路开关失灵，或者主保护拒动情况下，后备保护之间的动作时序配合；
结合仿真动作时序和继电保护相关设计标准和规程，对继电保护整定计算质量做出评价。
2.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，所述特性条件，包括：开关动作时间、额定短路电流分断能力、电流或电压互感器性能指标。
3.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
参照规程规范对保护动作结果进行分析。
4.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对一次设备及导线的动热稳定性进行计算。
5.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对电流互感器过电流倍数进行计算。
6.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印之后，还包括：
对保护元件的灵敏系数进行分析。
7.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，根据发电机、变压器、线路、电动机的给定参数条件和***接地方式自动进行***建模之后，还包括：
通过人机界面输入拟定规模***各元件参数条件后，仿真控制器自动计算并生成正序、负序、零序网络阻抗图。
8.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，投或退某一继电保护元件的一项或多项保护，包括：
通过人机界面，输入***中所有保护元件的继电保护整定值，并根据“整定单”要求模拟投或退保护、判别元件和重合闸方式。
9.如权利要求1所述的电力***继电保护整定值校验方法，其特征在于，在预设条件下，进行短路电流计算，并根据计算结果和保护元件整定值进行保护动作仿真，自动形成事件顺序记录并形成报表打印，包括：
仿真控制器接收到故障形式指令后，自动将***转入故障状态，切除原AI接口输入参数，并锁定运行***在t-1时刻的运行参数，根据发电机励磁***接线方式，以及顶值强励倍数、短路点和电容器对短路电流助增作用的因素，对拟定故障形式和短路点短路电流，计算t＝0时刻以后各回路短路电流、电压、及阻抗值，并根据预设继电保护整定值、主保护动作时间、后备保护动作时间、开关动作时间，生成保护动作时序，并以事件顺序记录形式生成并打印动作时序表。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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