一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元及其工作方 法，屬于變電站智能自動安全裝置領域。
【背景技術】
[0002] 電流、電壓采集是變電站不可或缺的重要部分，與保護、測控、計量等環節密切相 關。工程應用中，由于制作、焊接、加工等環節存在的缺陷，二次互感器（小CT、小PT)虛焊、 虛接等問題時有發生，造成波形失真、保護誤動等后果，影響電力系統的可靠運行。如何快 速、準確地檢測二次互感器故障，確保采樣系統可靠運行，成為電力用戶、設備廠商等共同 面對的重要課題。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種具有保護電流互感器輸出異 常檢測功能的合并單元及其工作方法，可以快速判斷出保護電流互感器輸出數據異常，防 止變電站保護控制裝置邏輯判斷錯誤。
[0004] 為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：
[0005] -種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其特征在于，
[0006] 合并單元配置保護電流互感器與零序電流互感器；保護電流互感器采集電力系統 A、B、C三相的相電流，并將相電流串聯接入零序電流互感器；零序電流互感器采集外接零 序電流；
[0007] 合并單元計算相電流、外接零序電流的突變量，并比較相電流與外接零序電流的 突變量；
[0008] 合并單元將A、B、C三相相電流求和得到自產零序電流，合并單元計算外接零序電 流和自產零序電流的采樣點瞬時誤差；
[0009] 合并單元判別相電流、外接零序電流突變量是否一致或外接零序電流、自產零序 電流的采樣點瞬時誤差是否一致，當得到相電流、外接零序電流突變量不一致或外接零序 電流、自產零序電流的瞬時誤差不一致的異常情況時，發出錯誤標志。
[0010] 通過比較相電流、外接零序電流的突變量之間的關系，來判斷電流互感器是否異 常。
[0011] 通過比較外接零序電流和自產零序電流的采樣點瞬時誤差，來判斷電流互感器是 否異常。
[0012] 連續三個以上采樣點瞬時誤差超過設定的門檻值后報采樣異常。
[0013] 與現有技術相比，本發明所達到的有益效果是：
[0014] 在合并單元具有保護電流互感器輸出異常檢測功能，根據A、B、C三相保護電流 和零序電流互感器數據，進行相電流突變量和外接零序電流突變量判別，同時進行自產零 序電流與外接零序電流的采樣點瞬時值比較，可以快速判斷出保護電流互感器輸出數據異 常，迅速將數據標記為錯誤數據，防止變電站保護控制裝置被異常的數據干擾做出錯誤的 邏輯判斷。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明的系統原理圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明 的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0017] 如圖1所示，合并單元同時設置保護電流互感器與零序電流互感器；保護電流互 感器接入電力系統A、B、C三相保護電流，并將三相電流串聯接入零序電流互感器。合并單 元A/D系統同時采集接入的A、B、C三相保護電流（相電流）和外接零序電流，并組織成數 字報文，對外傳輸，供變電站其他繼電保護和控制設備使用。合并單元采集到A、B、C、三相 保護電流，根據電力系統相電流突變量啟動算法，計算相電流的突變量結果；合并單元采集 到零序電流互感器輸出，計算外接零序電流突變量結果；將計算出的相電流突變量結果與 外接零序電流突變量結果進行比較，做相電流突變代表真實故障還是干擾波形的判別；合 并單元將A、B、C三相保護電流（相電流）合成自產零序電流，與外接的零序電流進行采樣 點瞬時值不一致判別，連續三個點以上誤差超過門檻后報采樣異常；所有采樣異常判別結 果經過一定的延時后，寫入數字報文中電流數據的品質中，從而告知數據使用者電流數據 異常的情況。
[0018] 合并單元裝置的A/D芯片可以采集到A、B、C每一相的相電流和外接零序電流。并 可以依據A、B、C三相電流之和得到裝置自產零序電流。
[0019] 合并單元進行相電流突變量計算和外接零序電流突變量計算。方法如下：
[0020] aIQD+1. 25XAIr，為相電流A土^突變量動作判別方程，
[0021]其中：巾巾為AB、BC、CA三種相別，A乙為相間電流浮動門檻，I_為固定門檻值， 可以通過人工整定設置；
[0022] Ai$ $為相間電流瞬時值的突變量，其計算公式是：
[0023] Ai<t)4)= |i4)(t)(t)-2Xi(t)(t) (t~T)+i4,4, (t~2T) | ；
[0024] 其中為相電流瞬時值，為T時間之前的相電流瞬時值， 為2個T之前的相電流瞬時值，t為時間，T為20ms，電力系統交流量的周期 20ms〇
[0025] A3i0 >IQD+1. 25XA31(^，為外接零序電流A3i0判別方程，
[0026] 其中：A3現為外接零序電流突變量浮動門濫，IQD為固定門檻值，可以通過人工 整定設置；
[0027] A3i0為外接零序電流瞬時值的突變量，其計算公式是：
[0028] A3i0= |3iO(t)-2X3iO(t-T)+3iO(t-2T) | ；
[0029]其中：3i0(t)外接零序電流瞬時值，3iO(t_T)為T時間之前的零序電流瞬時值， 3iO(t-2T)為2個T之前的零序電流瞬時值，t為時間，T為20ms，電力系統交流量的周期 20ms〇
[0030] 任意相電流突變量連續三個采樣點動作，且零序電流三個點不動作，判別為至少 有一個電流互感器輸出異常，閉鎖數據。
[0031] 合并單元計算外接零序電流和自產零序電流的瞬時誤差，方法如下：
[0032]
e，3iOz(t)為自產零序電流瞬時值，3iOw(t)為外接零序電 流瞬時值，e為設定的門檻。兩者差值占兩個零序最小值的百分比超過門檻，則零序電流 米樣不一致動作。
[0033] 連續3個點零序電流采樣不一致，判別為至少有一個電流互感器輸出異常，閉鎖 數據。
[0034] 合并單元判別到相電流、零序電流突變量不一致或外接、自產零序電流不一致等 異常情況，將錯誤標志發出。
[0035] 與現有技術相比，本發明所達到的有益效果是：在合并單元具有保護電流互感器 輸出異常檢測功能，根據A、B、C三相保護電流和零序電流互感器數據，進行相電流突變量 和零序電流突變量判別，可以快速判斷出保護電流互感器輸出數據異常，也可以利用外接 零序電流和自產零序電流采樣點瞬時值的誤差判別采樣不一致，迅速將數據標記為錯誤數 據，防止變電站保護控制裝置被異常的數據干擾做出錯誤的邏輯判斷。
[0036] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形 也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其特征在于， 合并單元配置保護電流互感器與零序電流互感器；保護電流互感器采集電力系統A、B、C=相的相電流，并將相電流串聯接入零序電流互感器；零序電流互感器采集外接零序 電流； 合并單元計算相電流、外接零序電流的突變量，并比較相電流與外接零序電流的突變 量； 合并單元將A、B、C=相相電流求和得到自產零序電流，合并單元計算外接零序電流和 自產零序電流的采樣點瞬時誤差； 合并單元判別相電流、外接零序電流突變量是否一致或外接零序電流、自產零序電流 的采樣點瞬時誤差是否一致，當得到相電流、外接零序電流突變量不一致或外接零序電流、 自產零序電流的瞬時誤差不一致的異常情況時，發出錯誤標志。2. 根據權利要求1所述一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其 特征在于，通過比較相電流、外接零序電流的突變量之間的關系，來判斷電流互感器是否異 常。3. 根據權利要求1所述一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其特 征在于，通過比較外接零序電流和自產零序電流的采樣點瞬時誤差，來判斷電流互感器是 否異常。4. 根據權利要求3所述一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其特 征在于，連續=個W上采樣點瞬時誤差超過設定的口檻值后報采樣異常。5. 根據權利要求1所述一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其特 征在于，相電流突變量突變量的計算方法如下： A 25XAIf,為相電流Ai,,突變量動作判別方程， 其中4為AB、BC、CAS種相別，Alf為相間電流浮動口檻，Iw為固定口檻值，可W通過人工整定設置； AU為相間電流瞬時值的突變量，其計算公式是： Ai4) 4) =Ii4) 4) (t)-2Xi本本(t-T)+i本 4) (t-2T)I; 其中：為相電流瞬時值，U4>(t-T)為T時間之前的相電流瞬時值， 為2個T之前的相電流瞬時值，t為時間，T為電力系統交流量的周期20ms。6. 根據權利要求1所述一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其特 征在于，外接零序電流突變量的計算方法如下： A3iO〉IgD+1.25XA3I〇r，為外接零序電流A3i0判別方程， 其中：A3I0f為外接零序電流突變量浮動口檻，Iw為固定口檻值，可W通過人工整定 設置； A3i0為外接零序電流瞬時值的突變量，其計算公式是： A3i0= |3iO(t)-2X3iO(t-T)+3iO(t-2T)I； 其中：3i0(t)外接零序電流瞬時值，3iO(t-T)為T時間之前的零序電流瞬時值， 3iO(t-2T)為2個T之前的零序電流瞬時值，t為時間，T為電力系統交流量的周期20ms。7. 根據權利要求3所述一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，其特 征在于，外接零序電流和自產零序電流的的采樣點瞬時誤差計算如下：3i〇.(t)為自產零序電流瞬時值，3i0"(t)為外接零序電流瞬時值，e為設定的口檻。
【專利摘要】本發明公開了一種具有保護電流互感器輸出異常檢測功能的合并單元，合并單元設置保護電流互感器與零序電流互感器采集A、B、C三相保護電流和零序電流；保護電流互感器接入電力系統A、B、C三相保護電流，并將三相電流串聯接入零序電流互感器；計算相電流的突變量和零序電流突變量；將計算出的相電流突變量結果與零序電流突變量結果進行比較；合并單元將A、B、C三相保護電流合成自產零序電流，與外接的零序電流進行采樣點瞬時值不一致判別，進行自產零序電流與外接零序電流的采樣點瞬時值比較，可以快速判斷出保護電流互感器輸出數據異常，迅速將數據標記為錯誤數據，防止變電站保護控制裝置被異常的數據干擾做出錯誤的邏輯判斷。
【IPC分類】G01R35/02
【公開號】CN105005014
【申請號】CN201510395213
【發明人】趙謙, 錢國明, 陳福鋒
【申請人】南京國電南自電網自動化有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月7日