CN113922331B - 一种发电机逆功率保护动作方法、保护终端以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发电机逆功率保护动作方法、保护终端以及存储介质，其中，方法包括：采集发电机的输出电压和输出电流，根据所述输出电压和输出电流判断发电机是否输出逆功率；若是，则根据输出电压和输出电流获取所述逆功率的功率因数角φ；判断所述功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值是否大于等于0°且小于5°；若是，则根据预设的第一线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₁在50%~80%之间；若否，则根据预设的第二线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₂在80%~95%之间；根据返回系数Y₁或Y₂和预设的逆功率保护整定值计算出逆功率保护的返回值。本申请具有提高发电机程序逆功率保护动作可靠性的效果。

Description

一种发电机逆功率保护动作方法、保护终端以及存储介质

技术领域

本申请涉及发电技术领域，尤其是涉及一种发电机逆功率保护动作方法、保护终端以及存储介质。

背景技术

发电机逆功率保护又称功率方向保护。通常情况下，发电机的功率方向应该由发电机流向母线，向电力***提供电源，但是当发电机失磁或其他某种原因失去原动力后，发电机即变为电动机运行，即从电力***中吸取有功功率，这便是逆功率。

目前，绝大部分的保护终端采用逆功率门槛定值的95%~98%作为保护动作返回值(返回值是指保护终端从动作状态恢复至门初始状态所需要输入激励量的最大/最小值)。因功率因数角φ在90°或者270°左右时，对有功功率采集的影响最为明显，此时细微的采样误差导致功率因数角φ的变化反应到有功功率计算值上就较为明显，例如：功率因数角φ与0°或180°相差1°时，其对应的有功功率误差为0.015%；如功率因数角φ与90°或270°相差1°时，其对应的有功功率误差为1.745%。当采集的有功功率误差较大时，最终有可能导致逆功率保护或者程序逆功率保护在保护终端动作值门槛附近来回抖动，导致保护终端无法正确动作。

发明内容

为了提高发电机程序逆功率保护动作的可靠性，本申请提供一种发电机逆功率保护动作方法、保护终端以及存储介质。

第一方面，本申请提供的一种发电机逆功率保护动作方法采用如下的技术方案：

一种发电机逆功率保护动作方法，包括：

采集发电机的输出电压和输出电流，根据所述输出电压和输出电流判断发电机是否输出逆功率；

若是，则根据输出电压和输出电流获取所述逆功率的功率因数角φ；

判断所述功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值是否大于等于0°且小于5°；

若是，则根据预设的第一线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₁在50%~80%之间；

若否，则根据预设的第二线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₂在80%~95%之间；

根据返回系数Y₁或Y₂和预设的逆功率保护整定值计算出逆功率保护的返回值。

可选的，所述第一线性关系包括如下关系式：

X₁[（0.8-0.5）/5°]+0.5=Y₁

其中，X₁为功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值；Y₁为逆功率保护的返回系数，且0°≤X₁＜5°。

可选的，所述第二线性关系包括如下关系式：

X₂[（0.95-0.8）/5°]+0.8=Y₂

其中，X₂为功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值；Y₂为逆功率保护的返回系数，且5°≤X₂＜10°。

第二方面，本申请提供的一种发电机保护终端，包括：

一个或多个存储器，用于存储指令；以及

一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如第一方面中任意一项所述的方法。

第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括：

程序，当所述程序被处理器运行时，如第一方面中任一项所述的方法被执行。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

根据功率因数角φ的大小和相应的线性关系，确定出保护终端的动作返回系数，能够使保护终端的动作返回值处于适当的区间范围，保证保护终端在动作跳闸和动作返回更加稳定，减少出现保护终端在跳闸和返回之间来回跳跃导致抖动。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种方法流程图。

图2是本申请实施例提供的第一线性关系和第二线性关系在坐标系中的示意图。

具体实施方式

首先，对发单机的逆功率保护做一个简单的接介绍。逆功率保护是发电机保护的一种，作为汽轮发电机出现有功功率倒送，发电机变为电动机运行异常工况的保护。发电机作为电动机运行时，从电力***中吸取有功功率而拖动汽轮机转动，汽轮机维护叶片与残留蒸汽产生摩擦而形成鼓风损耗，长期运行会导致叶片过热损坏。

程序逆功率保护通常作为一种发电机的停机方式，即汽轮机的主汽门关闭，同时逆功率达到设定值，即可跳开发电机与变压器之间的主断路器。程序逆功率保护是为了防止发电机组突然解列后，主汽门未完全关闭导致汽轮机超速运转，造成飞车事故。

以下结合附图对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种提高发电机程序逆功率保护可靠性的方法。请参照图1，该方法包括有以下步骤。

步骤100：采集发电机的输出电压和输出电流，根据所述输出电压和输出电流判断发电机是否输出逆功率。

步骤110：若是，则根据输出电压和输出电流获取所述逆功率的功率因数角φ。

步骤120：若否，则不执行操作。

其中，采集发电机输出电压的方式可以通过电压互感器进行采集，采集发电机输出电流的方式可通过电流互感器的方式采集。电压互感器能够将发电机输出的高压转换成电子设备能够承受和识别的低压，通常电压互感器并联至待检测的一次电路中；电流互感器能够将发电机输出的强电流转换成电子设备能够承受和识别的弱电流，通常电流互感器串联至待检测的一次电路中。

步骤200：判断所述功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值是否大于等于0且小于5°。

步骤210：若是，则根据预设的第一线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₁在50%~80%之间。

步骤220：若否，则根据预设的第二线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₂在80%~95%之间。

其中，第一线性关系包括如下关系式：

X₁[（0.8-0.5）/5°]+0.5=Y₁

上述关系式中，X₁为功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值；Y₁为逆功率保护的返回系数，且0°≤X₁＜5°。

第二线性关系包括如下关系式：

X₂[（0.95-0.8）/5°]+0.8=Y₂

上述关系式中，X₂为功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值；Y₂为逆功率保护的返回系数，且5°≤X₂＜10°。

第一线性关系和第二线性关系在坐标系中的示意请参照图2。

步骤300：根据返回系数Y₁或Y₂和设定的逆功率保护整定值计算出逆功率保护的返回值。

其中，逆功率保护的返回值为返回系数和逆功率整定值的乘积。

例如：逆功率定制为-5W，线电压为100V、线电流为1A，采样功率因数角误差为±0.5°。根据上述条件，功率要满足小于-5W可以推算出理论功率因数角φ为：100×1×1.732×COSφ=-5W，φ=91.66°，若实际功率因数角φ=91.7，计算出的有功功率P为-5.138W，在此情况下，保护终端可靠动作。在不考虑电流和电压采样幅值零漂的情况下只考虑功率因数角φ误差为：±0.5°，可以得出此时功率因数角φ的采样值为91.2°~92.2°由此算出的有功功率为-3.627W~-6.649W，如果逆功率保护返回值按照95%的定值计算，逆功率保护返回门槛为：-5*95%=-4.75W当有功功率大于-4.75W时保护就要返回。根据上述情况装置实际计算有功功率为-3.627W~-6.649W，逆功率保护动作值和返回值都在计算有功误差范围之内，由此可以看出返回值如果按95%的定值计算逆功率保护将会在动作门槛附近来回抖动。

按照步骤200中，逆功率保护返回值采用线性调整后，当实际采样功率因数角φ在91.2°时，逆功率保护返回系数为：

[(0.8-0.5)/5°]*(91.2°-90°)+0.5=57.2%

当实际采样功率因数角φ在92.2°时，逆功率保护返回系数为：

[(0.8-0.5)/5°]*(92.2°-90°)+0.5=63.2%

根据返回系数，可计算出逆功率保护在该误差范围内的的返回值分别为-2.86W和-3.16W，在这种情况下采样值均小于返回值，故在此情况下，保护不可因功率因数角φ采样误差导致保护返回，确保保护终端能够可靠动作，顺利停机，提升发电机逆功率保护的可靠性。

本申请实施例还公开了一种发电机保护终端，包括一个或多个存储器，用于存储指令；以及一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行前述方法步骤中的任意一种计算机程序。

本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。计算机可读存储介质中存储有程序，当所述程序被处理器运行时，前述的任一项文件审批方法被执行。

以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，不应理解为对本申请的限制。本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种发电机逆功率保护动作方法，其特征在于，包括：

采集发电机的输出电压和输出电流，根据所述输出电压和输出电流判断发电机是否输出逆功率；

若是，则根据输出电压和输出电流获取所述逆功率的功率因数角φ；

判断所述功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值是否大于等于0°且小于5°；

若是，则根据预设的第一线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₁在50%~80%之间；所述第一线性关系包括如下关系式：

X₁[（0.8-0.5）/5°]+0.5=Y₁

其中，X₁为功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值；Y₁为逆功率保护的返回系数，且0°≤X₁＜5°；

若否，则根据预设的第二线性关系确定保护终端的动作返回系数Y₂在80%~95%之间；所述第二线性关系包括如下关系式：

X₂[（0.95-0.8）/5°]+0.8=Y₂

其中，X₂为功率因数角φ的绝对值与90°角差值的绝对值；Y₂为逆功率保护的返回系数，且5°≤X₂＜10°；

根据返回系数Y₁或Y₂和预设的逆功率保护整定值计算出逆功率保护的返回值。

2.一种发电机保护终端，其特征在于，包括：

一个或多个存储器，用于存储指令；以及

一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如权利要求1中所述的方法。

3.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质包括：

程序，当所述程序被处理器运行时，如权利要求1中所述的方法被执行。

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