[发明专利]一种用于反时限零序电流保护的整定方法及其系统

说明书

本发明提供了一种用于反时限零序电流保护的整定方法及其系统，其整定算法包括步骤：设置电网参数，建立故障量计算策略，选定需要配合计算的线路；调用故障量计算策略，确定故障母线短路时的支路零序电流；基于支路电流，计算各级线路的反时限零序电流保护动作的时间；计算反时限零序电流保护动作的时间差，确定零序电流反时限配合策略。本发明计算得到各级线路之间的零序电流配合方案，具有较高的实用性，能够满足220kV及以上复杂环形电网的反时限零序电流的整定计算等工程需求。

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，具体涉及一种用于计算机辅助计算反时限零序电流保护的整定方法及其系统。

背景技术

电力系统出现短路状况是不可避免的，而短路必然伴随着电流的增大，因此为了保护发电机等设备免受短路电流的破坏，采取了过电流保护措施。

过电流保护由于具有可靠性高、整定方法和接线简单、价格低廉、动作迅捷等特点而获得广泛应用。

我国110kV及以上电压等级电网采用中性点直接接地方式，而在中性点接地的大电流接地系统中，70％以上的故障是单相接地故障，特别是在220～500kV的高压输电线路中，单相接地短路在90％以上。利用不对称接地故障时出现的零序电流构成的接地短路保护，能有效应对此种类型故障。因此，零序电流保护在电网中得到广泛应用，由于正常运行时几乎没有零序电流，因此零序电流保护具有更高的灵敏度，且方向性零序保护不会出现电压死区的问题。

虽然零序电流保护相较于一般电流保护具有很大优越性，但是仍存在着一些缺点，如定时限零序电流保护受系统运行方式影响较大，短线路的定时限零序电流保护之间配合困难。有一类动作时间随输入电流变化而变化的电流保护，当输入电流超过保护的动作值时，保护被启动，输入电流越大，保护的动作时间越短，这种保护就是反时限电流保护。

目前，反时限电流保护所采用的时间—电流特性曲线为非线性函数，保护动作时间随输入电流增加而缩短，当故障电流接近最小短路电流时，保护动作时间有可能较长，与定时限电流保护相比，存在着反时限零序电流保护与其他保护配合困难且有可能影响到相邻保护的速动性等缺点。

目前，各电力生产单位普遍利用软件开展整定计算工作，但是反时限零序电流保护整定由于涉及配合元件多且受运行方式影响等原因，一直没能实现自动整定。

因此，需要一种反时限零序电流保护的自动整定计算方法，实现整定计算软件的自动计算，保证继电保护的速动性和选择性，以提高工作效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于反时限零序电流保护的

整定方法及其系统，其整定方法包括步骤：选定需要配合计算的线路及故障点；故障点在线路的母线上；确定故障母线短路时的支路零序电流；基于支路零序电流，计算各级线路的反时限零序电流保护动作的时间；根据反时限零序电流保护动作的时间差，确定零序电流反时限配合策略。

选定需要配合计算的线路及故障点，包括：选定需要配合计算的线路L_i,L_i∈L＝{L₁,L₂,...,L_m}，m为线路总数；根据预先建立的故障量计算策略，在线路L_i所在母线B_i上选取故障点,B_i∈B＝{B₁,B₂,...,B_n}，n为母线总数。

确定故障母线短路时的支路零序电流，包括：在第i条母线单相故障时，对应的支路零序电流集合在第i条母线两相故障时，对应的支路零序电流集合其中，n为母线总数。

基于支路零序电流，计算各级线路的反时限零序电流保护动作的时间，具体为按照下式计算：