專利名稱：一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法及應(yīng)用該方法的裝置。
背景技術(shù)：
輸電線路在冬季覆冰嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。直流融冰裝置的研制成功對(duì) 提高電網(wǎng)的抗擊冰災(zāi)能力起到了巨大作用。直流融冰裝置的基本原理是采用換流閥將交流 電流轉(zhuǎn)化為直流電流，注入交流導(dǎo)線，利用直流電流在導(dǎo)線電阻中產(chǎn)生熱量使覆冰融化。換流閥丟失脈沖故障時(shí)會(huì)使直流融冰電流中產(chǎn)生較大的工頻分量?，F(xiàn)有檢測(cè)換流 閥丟脈沖故障的方法是檢測(cè)直流電流中的工頻分量，并依此對(duì)換流閥丟失脈沖故障進(jìn)行保 護(hù)?，F(xiàn)有判斷換流閥丟失脈沖故障的方法可描述如下ID_fund > 定值式(1)滿足式(1)，認(rèn)為換流閥發(fā)生丟失脈沖故障。式中ID_fimd為計(jì)算的融冰裝置直流 回路中的直流電流的工頻分量?，F(xiàn)有的判斷方法的不足之處當(dāng)直流融冰裝置對(duì)同桿并架的雙回或多回交流線路 中的一回進(jìn)行融冰時(shí)，并架線路也會(huì)在融冰交流線路中感應(yīng)出較大的交流電流，因此不容 易區(qū)分融冰裝置出現(xiàn)了換流閥丟脈沖故障還是受到了并架線路的正常感應(yīng)，容易造成融冰 裝置的工頻保護(hù)(國(guó)內(nèi)又稱50Hz保護(hù))誤動(dòng)。為了避免保護(hù)誤動(dòng)，目前采用的方法是將ID_ fund的定值提高。但是當(dāng)融冰線路為單回線路或等效單回線路時(shí)，提高了的電流定值會(huì)降 低工頻保護(hù)的靈敏度。參考文獻(xiàn)[1]王俊生，李海英，盧宇.利用電流指令切換50Hz保護(hù)定值的方法中國(guó)， 200610085614 [P],[2]趙畹君.高壓直流輸電工程技術(shù)[M].北京中國(guó)電力出版社，2004.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種方法能夠有效判斷直流融冰裝置目前融冰的線路是否受并架交 流線路的感應(yīng)影響，從而自動(dòng)切換工頻保護(hù)的高、低兩個(gè)定值，避免工頻保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)并且 對(duì)于單回線路或等效單回線路(等效單回線路是指，同桿并架的雙回線路或多回線路中只 有一回線路處于融冰狀態(tài)而其它回線均退出運(yùn)行或其它回線雖然運(yùn)行但對(duì)融冰線路的感 應(yīng)效應(yīng)可以忽略不計(jì))不降低工頻保護(hù)的靈敏度。當(dāng)直流融冰裝置對(duì)單回線路進(jìn)行融冰時(shí)，直流電壓、直流電流中的工頻分量都非 常小。當(dāng)換流閥丟失脈沖故障時(shí)，融冰裝置直流電壓和電流的工頻分量都較大，直流電壓中 的工頻分量和直流電流中的工頻分量互相伴隨地同時(shí)出現(xiàn)。當(dāng)直流融冰裝置對(duì)同桿并架的雙回或多回交流線路中的一回進(jìn)行正常融冰運(yùn)行時(shí)，直流電壓的工頻分量很小，直流電流中含有一定的工頻分量；而換流閥丟失脈沖故障時(shí)，融冰裝置直流電壓的工頻分量會(huì)較大，直流電流的工頻分量也會(huì)有較大增加，即在分別 為判斷直流電壓和直流電流中的工頻分量的出現(xiàn)設(shè)置合適門檻值的情況下，直流電壓中的 工頻分量和直流電流中的工頻分量依然互相伴隨地同時(shí)出現(xiàn)。當(dāng)直流融冰裝置對(duì)同桿并架的雙回或多回交流線路中的一回進(jìn)行正常融冰運(yùn)行 時(shí)，同桿并架的其它交流線路會(huì)在融冰線路電流中感應(yīng)出一定的工頻分量，而融冰裝置的 直流電壓中工頻分量較??；當(dāng)融冰裝置的換流閥關(guān)斷時(shí)，融冰線路中沒有任何明顯電流，而 由于同桿并架的其它交流線路的感應(yīng)，此時(shí)融冰裝置的直流電壓中有較大的工頻分量，即 在分別為判斷直流電壓和直流電流中工頻分量的出現(xiàn)設(shè)置合適門檻值的情況下，直流電壓 中的工頻分量和直流電流中的工頻分量互相排斥地出現(xiàn)。
利用直流融冰裝置對(duì)同桿并架的雙回或多回交流線路中的一回進(jìn)行正常融冰運(yùn) 行時(shí)和換流閥關(guān)斷時(shí)直流電壓中的工頻分量和直流電流中的工頻分量互相排斥地出現(xiàn)的 特征，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案，又稱為基于感應(yīng)特征二值定值法一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法，其特征是利用融冰裝置直流回路中直流電 流的工頻分量ID_fimd構(gòu)成過工頻保護(hù)；工頻保護(hù)采用高低兩套定值；初始時(shí)采用高定值， 當(dāng)融冰裝置的換流閥解鎖時(shí)，融冰裝置直流回路中直流電壓的工頻分量UD_fimd突降且 ID_fund突增同時(shí)出現(xiàn)時(shí)采用高定值，當(dāng)UD_fund突降與ID_fund突增不同時(shí)出現(xiàn)時(shí)采用低 定值；UD_fund突降表示t2時(shí)刻的UD_fund值只有tl時(shí)刻的UD_fund值的0. 8倍或更 小，如取0. 5倍或更小；ID_fund突增表示t2時(shí)刻的ID_fund值是tl時(shí)刻的ID_fund值的 3倍或更大，如取5倍或更大，同時(shí)tl，t2和At滿足式(2):At = t2-tl式(2)其中高定值取值范圍為70A 90A，低定值取值范圍為40A 60A。其中tl，t2指任意兩個(gè)時(shí)刻，tl指前一時(shí)刻，t2指后一時(shí)刻；Δ t表示t2和tl 的時(shí)間差；Δ t的長(zhǎng)度為40ms 200ms，更好的取70ms 150ms。高定值與低定值的差值為 并架線路正常運(yùn)行時(shí)在融冰線路中感應(yīng)出的電流大小，如低定值一般取高定值的40-85%。本發(fā)明的有益效果是能有效判斷直流融冰線路是否受同桿并架的其它交流線路 正常感應(yīng)而產(chǎn)生工頻分量，從而自動(dòng)切換工頻保護(hù)的高、低兩個(gè)定值，避免工頻保護(hù)發(fā)生誤 動(dòng)并且對(duì)于單回線路或等效單回線路不降低工頻保護(hù)的靈敏度。此外還可以區(qū)分直流融冰 裝置目前融冰的交流線路是同桿并架雙回線路或多回線路中的一回還是單回線路或等效 單回線路。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明計(jì)算所使用量值的含義說(shuō)明其中，ID指融冰裝置直流回路中的直流電流，UD指融冰裝置直流輸出端的直流電 壓。圖2為本發(fā)明實(shí)施方式_基于感應(yīng)特征二值定值法的工頻保護(hù)其中，ID_fund指融冰裝置直流回路中直流電流的工頻分量，UD_fund指融冰裝置 直流回路中直流電壓的工頻分量。
具體實(shí)施例方式可以依據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)如圖2所示基于感應(yīng)特征二值定值法的工頻保護(hù)，如下所 述實(shí)時(shí)讀取直流電壓和直流電流并通過濾波得到工頻分量UD_fimd和ID_fimd。選 擇器1的輸出初始值為高定值；當(dāng)換流閥解鎖時(shí)，如果出現(xiàn)UD_fimd突降且ID_fimd突增的 情況，則選擇器1的輸出還保持高定值；如果UD_fimd突降與ID_fimd突增的現(xiàn)象沒有同時(shí) 出現(xiàn)，則選擇器1的輸出變?yōu)榈投ㄖ怠＿x擇器1的輸出將作為最終電流定值被輸入到選擇 器2。在選擇器2中，當(dāng)ID_fimd大于最終電流定值則工頻保護(hù)經(jīng)延時(shí)動(dòng)作，否則工頻保護(hù) 不動(dòng)作。定值選擇參考高定值取70A 90A，低定值取40A 60A ；直流電壓中工頻分量 的突降和直流電流中工頻分量的突增判別的小段時(shí)間的長(zhǎng)度可以采用70ms 150ms， Δ t可以固定在程序中不需要用戶進(jìn)行整定；延時(shí)整定范圍為600ms 800ms。定值選擇僅作為參考，不同系統(tǒng)會(huì)有不同的定值，高定值與低定值的差值為并架線路正常運(yùn)行時(shí)在融冰線路中感應(yīng)出的電流大小。
權(quán)利要求
一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法，其特征是利用融冰裝置直流回路中直流電流的工頻分量ID_fund構(gòu)成過工頻保護(hù)；工頻保護(hù)采用高低兩套定值；初始時(shí)采用高定值，當(dāng)融冰裝置的換流閥解鎖時(shí)，融冰裝置直流回路中直流電壓的工頻分量UD_fund突降且ID_fund突增同時(shí)出現(xiàn)時(shí)采用高定值，當(dāng)UD_fund突降與ID_fund突增不同時(shí)出現(xiàn)時(shí)采用低定值；UD_fund突降表示t2時(shí)刻的UD_fund值只有t1時(shí)刻的UD_fund值的0.8倍或更小；ID_fund突增表示t2時(shí)刻的ID_fund值是t1時(shí)刻的ID_fund值的3.0倍或更大，同時(shí)t1，t2和Δt滿足式(2)Δt＝t2-t1式(2)其中t1，t2指任意兩個(gè)時(shí)刻，t1指前一時(shí)刻，t2指后一時(shí)刻；Δt表示t2和t1的時(shí)間差；Δt的長(zhǎng)度為40ms～200ms；高定值與低定值的差值為并架線路正常運(yùn)行時(shí)在融冰線路中感應(yīng)出的電流大小。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法，其特征是高定值取值范 圍為70A 90A，低定值取值范圍為40A 60A。
3.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法，其特征是UD_fimd突降表 示t2時(shí)刻的UD_fund值只有tl時(shí)刻的UD_fund值的0. 5倍或更小；ID_fund突增表示t2 時(shí)刻的ID_fund值是tl時(shí)刻的ID_fund值的5. 0倍或更大。
4.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法，其特征是式(2)中的At 的長(zhǎng)度70ms 150ms。
5.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法，其特征是低定值取高定 值的 40-85%。
全文摘要
一種自動(dòng)切換工頻保護(hù)定值的方法，利用融冰裝置直流回路中直流電流的工頻分量ID_fund構(gòu)成過工頻保護(hù)；工頻保護(hù)采用高低兩套定值；初始時(shí)采用高定值，當(dāng)融冰裝置的換流閥解鎖時(shí)，融冰裝置直流回路中直流電壓的工頻分量UD_fund突降且ID_fund突增同時(shí)出現(xiàn)時(shí)采用高定值，當(dāng)UD_fund突降與ID_fund突增不同時(shí)出現(xiàn)時(shí)采用低定值；高定值與低定值的差值為并架線路正常運(yùn)行時(shí)在融冰線路中感應(yīng)出的電流大小。本發(fā)明能有效判斷直流融冰線路是否受同桿并架的其它交流線路正常感應(yīng)而產(chǎn)生工頻分量，從而自動(dòng)切換工頻保護(hù)的高、低兩個(gè)定值，避免工頻保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)并且對(duì)于單回線路或等效單回線路不降低工頻保護(hù)的靈敏度。
文檔編號(hào)H02H7/26GK101841151SQ200910030219
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者張翔, 李九虎, 李海英, 田杰, 陳松林 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司