防交流回路异常的保护动作方法和系统与流程

本发明涉及电力系统继电保护，尤其涉及一种防交流回路异常的保护动作方法和系统。

背景技术：

1、近几年在电力系统行业中，对国产化继电保护装置进行了试运行，在试运行期间，由于交流回路发生异常导致国产化装置不正确动作行为时有发生，交流回路主要元器件是ct和ad芯片，当这两个主要芯片发生异常时继电保护装置往往产生不正确的动作行为。现在继电保护厂家加强了ct和ad芯片的质量检测以提高ct和ad芯片的合格率，减少应硬件问题导致继电保护动作不动作行为。

2、现阶段继电保护通常采用双ad采样来提高继电保护装置的可靠性，这样增加了继电保护装置的硬件成本，但是其ct回路还是一个，当ct回路异常时双ad采样也会异常，这样也有可能导致继电保护装置动作行为的不正确。另外继电保护装置采用增加启动元件的方法来增加保护装置的可靠性，常用启动方法为突变量启动和延时启动。突变量启动判据比较灵敏，但是其抗干扰能力弱，降低了继电保护的可靠性；延时启动时间通常按躲过保护计算量计算周期时间来确定，当计算量周期越长，则保护启动就越慢，这样降低了继电保护的速动性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决背景技术中的至少一个技术问题，提供一种防交流回路异常的保护动作方法和系统。

2、为实现上述目的，本发明提供一种防交流回路异常的保护动作方法，包括：

3、继电保护装置按固定采样频率对交流回路进行采样，并对每个采样点的瞬时采样值记录到采样数组f[n]；

4、计算保护动作定值转换值fset；

5、基于采样数组f[n]，对采样点的瞬时采样值进行两点差分计算得到采样点差值的差分数组f1[n]；

6、对差分数组f1[n]进行平方计算得到第一采样点缓存数组f2[n]；

7、计算两个采样点的采样点差值的平方，并将求得的两平方值求和得到第二采样点缓存数组f3[n]；

8、保护动作时间定值转换为采样点数t；

9、基于第二采样点缓存数组f3[n]、保护动作定值转换值fset和采样点数t对每个采样点进行保护动作逻辑判断，根据判断结果执行保护动作。

10、根据本发明的一个方面，通过正弦波特征和三角函数公式，推导出所述定值转换值fset为一个恒定值：fset= 4iset2*(1-cosβ)，其中iset为保护定值，β为两个采样点之间的角度差。

11、根据本发明的一个方面，所述差分数组f1[n]为：f1[n]= f[n]-f[n-n1],n1为当前采样点n前的第n1点。

12、根据本发明的一个方面，所述第一采样点缓存数组f2[n]为：f2[n]= f1[n] *f1[n]。

13、根据本发明的一个方面，当一个采样点的采样点差值的平方与对应相差90°差值的另一个采样点的采样点差值的平方的和为一个恒定值时，根据此条件对两平方值求和得到所述第二采样点缓存数组f3[n]，公式为：f3[n]= f2[n] + f2[n-n2],其中采样点n2为与第n点相差90°的采样点。

14、根据本发明的一个方面，继电保护装置采样频率为1秒中采样s个采样点，保护动作时间定值转换为采样点数t=s*tset，其中tset为保护动作时间定值。

15、根据本发明的一个方面，基于第二采样点缓存数组f3[n]、保护动作定值转换值fset和采样点数t对每个采样点进行保护动作逻辑判断，根据判断结果执行保护动作，包括：

16、当 f3[n]≥fset时，当前采样点满足保护动作条件，保护动作延时计数t自动加1；当保护动作延时计数t大于等于t时，执行保护动作；

17、当f3[n]＜fset时，当前采样点不满足保护动作条件，保护动作延时计数t直接置0，不执行保护动作。

18、为实现上述目的，本发明还提供一种防交流回路异常的保护动作系统，包括：

19、采样值记录模块，继电保护装置按固定采样频率对交流回路进行采样，并对每个采样点的瞬时采样值记录到采样数组f[n]；

20、保护动作定值转换值计算模块，计算保护动作定值转换值fset；

21、差分数组计算模块，基于采样数组f[n]，对采样点的瞬时采样值进行两点差分计算得到采样点差值的差分数组f1[n]；

22、第一采样点缓存数组计算模块，对差分数组f1[n]进行平方计算得到第一采样点缓存数组f2[n]；

23、第二采样点缓存数组计算模块，计算两个采样点的采样点差值的平方，并将求得的两平方值求和得到第二采样点缓存数组f3[n]；

24、采样点数转换模块，保护动作时间定值转换为采样点数t；

25、保护动作判定执行模块，基于第二采样点缓存数组f3[n]、保护动作定值转换值fset和采样点数t对每个采样点进行保护动作逻辑判断，根据判断结果执行保护动作。

26、为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的防交流回路异常的保护动作方法。

27、为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的防交流回路异常的保护动作方法。

28、根据本发明的方案，本发明利用差分计算滤除直流量的特点，能够避免交流回路异常产生一个较大恒定直流分量或衰减较长的直流分量导致的保护误动。

29、本发明利用正弦波特征和三角函数公式，推导出一个短窗计算公式，利用此公式对每个采样点数据进行逐点逻辑判断，当连续多点数据满足动作条件后保护动作，此方法能够避免交流回路产生间歇性异常点异常导致的保护误动，且不影响保护速动性。

技术特征：

1.防交流回路异常的保护动作方法，其特征在于，包括：

2. 根据权利要求1所述的防交流回路异常的保护动作方法，其特征在于，通过正弦波特征和三角函数公式，推导出所述定值转换值fset为一个恒定值：fset= 4iset2*(1-cosβ)，其中iset为保护定值，β为两个采样点之间的角度差。

3. 根据权利要求1所述的防交流回路异常的保护动作方法，其特征在于，所述差分数组f1[n]为：f1[n]= f[n]-f[n-n1],n1为当前采样点n前的第n1点。

4. 根据权利要求1所述的防交流回路异常的保护动作方法，其特征在于，所述第一采样点缓存数组f2[n]为：f2[n]= f1[n] *f1[n]。

5. 根据权利要求1所述的防交流回路异常的保护动作方法，其特征在于，当一个采样点的采样点差值的平方与对应相差90°差值的另一个采样点的采样点差值的平方的和为一个恒定值时，根据此条件对两平方值求和得到所述第二采样点缓存数组f3[n]，公式为：f3[n] = f2[n] + f2[n-n2],其中采样点n2为与第n点相差90°的采样点。

6.根据权利要求1所述的防交流回路异常的保护动作方法，其特征在于，继电保护装置采样频率为1秒中采样s个采样点，保护动作时间定值转换为采样点数t=s*tset，其中tset为保护动作时间定值。

7.根据权利要求1所述的防交流回路异常的保护动作方法，其特征在于，所述基于第二采样点缓存数组f3[n]、保护动作定值转换值fset和采样点数t对每个采样点进行保护动作逻辑判断，根据判断结果执行保护动作，包括：

8.防交流回路异常的保护动作系统，其特征在于，包括：

9.电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的防交流回路异常的保护动作方法。

10.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上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的防交流回路异常的保护动作方法。

技术总结本发明涉及电力系统继电保护技术领域，提供一种防交流回路异常的保护动作方法和系统，其中方法包括：继电保护装置按固定采样频率对交流回路进行采样，并对每个采样点的瞬时采样值记录到采样数组；计算保护动作定值转换值；基于采样数组，对采样点的瞬时采样值进行两点差分计算得到采样点差值的差分数组；对差分数组进行平方计算得到第一采样点缓存数组；计算两个采样点的采样点差值的平方，并将求得的两平方值求和得到第二采样点缓存数组；保护动作时间定值转换为采样点数；基于第二采样点缓存数组、保护动作定值转换值和采样点数对每个采样点进行保护动作逻辑判断，根据判断结果执行保护动作。本发明能够避免保护误动，且不影响保护速动性。技术研发人员：康丰,薛明军,杨东,胡兵,齐以年,李聪,卢启受保护的技术使用者：南京国电南自电网自动化有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25