[发明专利]一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法

说明书

本发明公开了一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法。本发明采用的步骤如下：S1，保护启动，实时计算零模涌流的基波有效值和二次谐波有效值；S2，判断零序电流有效值是否达到零序过流保护启动门槛，若到达门槛，启动零序过流保护，开始延时计时；S3，判断二次谐波含量，若在设定延时内二次谐波含量始终小于整定值，则零序过流保护出口动作；S4，从保护启动后的第二个周波开始，实时计算零模涌流波形惯性度；S5，若二次谐波含量大于整定值，判断零模涌流波形惯性度，若大于整定值，则制动零序过流保护，此后一旦检测到惯性度小于整定值，立即开放保护，零序过流保护动作。本发明可以防止某些情况下变压器投运过程时零序电流初始值大且衰减时间长造成的零序过流保护误动问题。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地是一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法。

背景技术

随着经济社会的发展和节能环保的需求，电力系统中出现了多种形式的新能源以及储能设备，电网容量在不断的增加，系统阻抗日趋减小，出现了较为普遍的短路电流超标问题。为了限制变压器低压侧短路电流，高阻抗变压器得到了大量应用。在新型电网形态下，高阻抗变压器空投时出现了幅值大，衰减时间长的零模涌流，导致零序过流保护误动的情况，对系统安全运行带来了严重的威胁。而目前零序过流保护只能判断出基波零序电流的大小，无法有效识别出变压器空投时产生的零模涌流。

关于零序过流保护的改进方法，文献[1,2]提出了基于零模涌流二次谐波含量和变化趋势的方法，但没有论证谐波含量的大小，且作者认为只有零模涌流的二次谐波含量才是缓慢增大的，并以此为识别判据，闭锁零序过流保护。然而，当发生故障时，电流互感器(CT)可能饱和，使二次电流发生畸变，产生较高的二次谐波，可能会使零序过流保护拒动。另一方面，电力系统中大量电力电子设备的应用可能导致谐波含量的不确定变化，方法有效性待进一步检验。另外方法的适用性验证没有考虑变压器合于故障以及涌流期间故障等场景，方法应用场景受限。因此，目前尚缺乏一种适用性强、简单可靠实用的零序过流保护的改进方法。

文献[1]，刘尧.高压内置变压器涌流特性及其导致零序电流保护误动的应对策略研究[D].武汉：华中科技大学，2018。

文献[2]，张培夫、金能、刘尧等，基于二次谐波含量与趋势变化的母联零序过流保护新方案[J]，中国电机工程学报，2020，v.40；No.643(08):203-213。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服目前零序过流保护无法识别变压器空投时产生幅值大、衰减长零模涌流的缺陷，提供一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，以弥补现有零序过流保护在变压器空投时不正确动作问题，以防止某些情况下变压器投运过程时零序电流初始值大且衰减时间长造成的零序过流保护误动问题，以及仅使用谐波制动判据在CT饱和、系统谐波含量大时的拒动问题，改进零序过流保护动作性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其包括步骤：

S1，保护启动，实时计算零模涌流的基波有效值和二次谐波有效值；

S2，判断零序电流有效值是否达到零序过流保护启动门槛，若到达门槛，启动零序过流保护，开始延时计时；

S3，判断二次谐波含量，若在设定延时内二次谐波含量始终小于整定值，则零序过流保护出口动作；

S4，从保护启动后的第二个周波开始，实时计算零模涌流波形惯性度；

S5，若二次谐波含量大于整定值，判断零模涌流波形惯性度，若波形惯性度大于整定值，则制动零序过流保护；此后一旦检测到惯性度小于整定值，立即开放保护，零序过流保护动作。