[发明专利]一种解决采样频率偏差对电流保护方向元件影响的方法

说明书

本发明公开了一种解决采样频率偏差对电流保护方向元件影响的方法，包括：根据电网系统正常运行时的电压波形，实时计算由采样频率偏差造成的相角偏差，并进行存储；当电网系统中出现故障时，利用记忆电压与当前的故障电流进行比相计算，然后结合电压跌落到出现故障电流之间经历的周波数和前述计算得到的相角偏差，对记忆电压和故障电流之间的相角差进行补偿。本发明能可靠地规避采样频率偏差所造成的相角偏差对计算结果的影响，从而提高方向元件的方向判断的准确性，提高过流保护的可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种解决采样频率偏差对电流保护方向元件影响的方法。

背景技术

在电力系统的低压电网中，为了提高供电可靠性，对于系统中的重要变电站，往往采取双侧电源供电或环形电网供电的方式，在这类电网中，由于需要保证继电保护动作的选择性，一般采用方向元件来实现。故此，在低压线路保护中，方向元件在电流保护中得到了非常广泛的应用。常用的方向元件主要是引入非故障相电压与故障相电流进行比相计算，而当出现三相故障或电压值低于计算门槛时，需要利用记忆电压与故障相电流进行比相计算，此时计算结果容易受到很多因素的影响，特别是当历史数据与故障时刻数据间隔的时间比较长的情况。由于保护装置自身元器件的原因，实际的采样频率与理论值之间会存在偏差。在对历史数据与故障时刻数据进行比相计算时，如果不对二者相角之间由于采样频率的偏差造成的固有偏差进行补偿的话，就会对保护装置方向性判断的结果产生不利影响，可能造成保护正方向的故障拒动，也可能造成保护反方向的故障误动。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种解决采样频率偏差对电流保护方向元件影响的方法，能可靠地规避采样频率偏差所造成的相角偏差对计算结果的影响，从而提高方向判断的准确性，提高过流保护的可靠性。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种解决采样频率偏差对电流保护方向元件影响的方法，包括以下步骤：

(1)根据电网系统正常运行时的电压波形，实时计算由采样频率偏差造成的相角偏差，并进行存储；所述的电压指的是电网系统运行时系统的二次侧电压；

(2)当电网系统中出现故障时，利用记忆电压与当前的故障电流进行比相计算，然后结合电压跌落到出现故障电流之间经历的周波数和步骤(1)中计算得到的相角偏差，对记忆电压和故障电流之间的相角差进行补偿。

进一步地，所述步骤(1)具体为：

1.1、判断系统正常运行时的电压波形是否正常；

1.2、当判定电压波形正常时，顺次计算相邻周波的电压的傅式相角，进一步求得相邻周波的电压的傅式相角差，并存储；

1.3、不断重复步骤1.2，若在设定的时间段t内电压波形均正常，则可以得到N次相邻周波的电压的傅式相角差的累加值，求取平均值后作为该时间段内每两个设定间隔周波间的平均相角偏差，在下一个设定的时间段内重复前述的过程继续进行实时计算，求得下一个设定时间段内每两个设定间隔周波间的平均相角偏差，并用该平均相角偏差替代前一次保存的每两个设定间隔周波间的平均相角偏差；若在设定的时间段内出现电压波动或跌落，则清空之前存储的数据，重新计算。

进一步地，所述步骤1.1具体为：判断当前周波线电压有效值与系统中二次线电压额定值和前一个周波线电压有效值的关系，判断公式为：

|U₁|>K_reU_n (1)

|U₁|-|U_last|<ΔU (2)