[发明专利]基于机电暂态方法的继电保护定值在线校核方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种继电保护装置定值的校核方 法。

背景技术

近年来，随着电网的快速发展，电网基建、电源送出、电网改造项目大量投产，继电 保护定值整定计算工作已不能满足其投产周期的要求。在基建、技改项目投产过程中，引起 的母线陪停、线路陪停方式、电网断环方式越来越复杂，电网非正常运行方式明显增多，时 间更加延长，给当前的继电保护定值整定计算工作带来了巨大的挑战。

当前，工程实践中短路电流计算一般采用基于等效电压源法的静态网络阻抗等值 方法，又称为静态短路电流计算方法。

静态短路电流默认有如下假设条件：

（1）发电机均用Xd”作为其等值电抗，即假设d轴和q轴等值电抗均为Xd”；

（2）发电机次暂态电动势E”的幅值标幺值为1，幅角均为零；

（3）通常忽略负荷潮流和负荷模型对短路电流的影响，有时把负荷作为恒定阻抗处理；

（4）与正序网络完全一致，发电机负序电抗X2＝Xd”。

基于上述假设的不同的计算程序通常对于电压源的取法也存在差异，有的程序直 接取母线基准电压，有的程序假定发电机内电势为1.0PU，求取短路点电压作为电压源；不 同的计算程序求取短路点系统等值阻抗时考虑的因素也存在较大差异，例如有的计算程序 忽略负荷的影响，有的程序将负荷处理为恒定阻抗。

上述做法忽略了许多复杂因素对短路电流的影响，例如机组出力、负荷电流、负荷 模型、各类控制器等等；并且当真实的短路故障发生后，系统各处的短路电流都有一个动态 变化过程，而传统的基于等效电压源法静态短路电流计算方法只关注故障时刻的短路电 流。因此，这种静态计算方法使得目标电网与真实电网的差别比较大，短路电流计算结果误 差较大且提供的信息有限，给继电保护装置的可靠正确动作埋下了隐患，导致电网的安全 稳定运行受到了不同程度的威胁。而基于机电暂态的计算方法可以考虑电力系统的详细模 型，为用户提供短路故障过程中和故障后短路电流的动态变化过程信息，是今后的发展方 向。

中国发明申请号为200810147821.2的“电网系统继电保护在线校核方法”和申请 号为200810147822.7的“电网继电保护定值在线校核一体化数据处理方法”提出了通过EMS 和DTS从电网中获取电力设备参数、继电保护定值以及电网的实时运行数据，然后按照保护 整定规程进行故障计算，最后根据校核规则对保护定值进行校核。但是，上述专利方法进行 故障计算时采用的是静态网络阻抗等值方法，没有考虑电力系统的详细暂态模型，没有考 虑短路故障过程中以及短路故障消失后，电力系统中各类调节控制器（发电机调压器、调速 器、电力系统稳定器等）的作用，即只求取了短路故障时刻的短路电流瞬时值，没有获得更 加符合工程实际情况的短路电流动态变化过程。

中国发明申请号为201010546967.1的专利申请“基于动态短路电流的继电保护定 值在线校核方法”，但是它对电网实时测量数据的具体如何使用和计算未做详细说明。现有 技术中常用的短路电流计算方法是不基于电网潮流的静态方法，短路电流与故障前发电机 的有功、无功出力无关，与故障前母线运行电压无关，与负荷的模型无关，求解的是代数方 程，获得的是短路故障时刻的短路电流，准确性和实时性都还有进一步提升的空间。

鉴于以上分析，针对当前继电保护定值整定计算工作实践中存在的问题仍有进行 研究改进的必要。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种基于机电暂态方法的继电保护定值在线校核方 法，其可提高短路计算结果的准确性，实现继电保护定值的在线校核、实时预警，提高保护 定值整定工作的自动化程度。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于机电暂态方法的继电保护定值在线校核方法，包含了如下步骤：

（1）从EMS获取电网实时量测数据，包括：发电机的有功、无功出力，变压器的潮流数据， 线路上流过的有功、无功数据，母线的电压数据，进而建立电力网络代数模型；

（2）从继电保护整定软件数据库获取电网零序参数和保护定值，其中，所述电网零序参 数包括线路、变压器以及发电机的零序阻抗参数和线路零序互感抗组参数；