[发明专利]零序过流保护方法、系统、装置及计算机可读存储介质

说明书

本申请公开了一种零序过流保护方法、系统、装置及计算机可读存储介质，利用包括变压器的饱和互感抗、高压侧自漏抗、低压侧自漏抗、系统零序电抗、系统电压、系统磁密、非饱和铁芯磁密和剩磁的磁密的零模涌流解析式能够得到零模涌流波形与非饱和铁芯磁密和三相剩磁的磁密之间的线性关系，利用非饱和铁芯磁密表达式，能够确定出非饱和铁芯磁密在三相中各个时段的值，因此，将零模涌流参数代入零模涌流解析式后，便可以得到零模涌流波形，实现了对零模涌流波形的数学分析，使得能够分析不同结构类型变压器参数对零模涌流大小的影响，可以复现零模涌流发生时的波形，能够设定零序过流保护装置的保护判据，避免零序过流保护装置误动。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别涉及一种零序过流保护方法、系统、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

变压器是电力系统中传递能量、变换电压的重要设备，变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复时，暂态过程中将出现很大的励磁涌流，其原因在于磁链不能突变，会产生自由直流分量，变压器铁芯在此过程中间歇性进入饱和，励磁电感急剧减小，将出现数值很大的电流；在变压器投运过程中，可能出现变压器差动保护没有动作而作为后备保护的零序保护动作跳闸的现象，这种现象与变压器励磁涌流导致产生零序分量有关，过去很长一段时间内该问题不突出，未引起人们的足够重视。

近些年来，电网容量增加，为了限制短路电流，新型高阻抗变压器得到了大量应用，然而，现场多次出现了高阻抗变压器，特别是高压绕组内置型高阻抗变压器投运时，引起母线或分段开关甚至是其上一级线路的零序过流保护误动的情况，保护越级动作，严重危及电网的运行安全，而造成零序过流保护误动的零序工频分量来自零模涌流。

因此，迫切需要进一步认识和研究零模涌流的产生机理及影响作用，避免零序过流保护误动。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种零序过流保护方法、系统、装置及计算机可读存储介质，可以得到零模涌流波形，利用零模涌流波形特征加以识别，避免零序过流保护装置误动作。其具体方案如下：

一种零序过流保护方法，包括：

获取变压器的零模涌流参数；

利用所述零模涌流参数、零模涌流解析式和非饱和铁芯磁密表达式，得到零模涌流波形；

利用所述零模涌流波形，设定零序过流保护装置的保护判据；

其中，所述零模涌流解析式包括所述变压器的饱和互感抗、高压侧自漏抗、低压侧自漏抗、系统零序电抗、系统电压、系统磁密、非饱和铁芯磁密和剩磁的磁密，所述零模涌流解析式为利用三相变压器的三相涌流解析表达式得到的；

所述非饱和铁芯磁密表达式为利用所述变压器的剩磁、饱和铁芯磁密、合闸角、角频率和系统磁密定义三相各时刻的非饱和铁芯磁密的表达式。

可选的，所述三相涌流解析表达式为利用单相变压器的单相涌流解析表达式、总磁链时域表达式、三相电磁方程和三相总磁链表达式得到的。

可选的，所述总磁链时域表达式为利用单相变压器空载合闸的磁链电压方程和包括交链原副方绕组互漏感的总磁链表达式得到的。

可选的，所述零模涌流解析式为：

所述非饱和铁芯磁密表达式为：