專利名稱：一種自動切換工頻保護定值的方法
技術領域：
本發明涉及一種自動切換工頻保護定值的方法及應用該方法的裝置。
背景技術：
輸電線路在冬季覆冰嚴重威脅電力系統的安全運行。直流融冰裝置的研制成功對 提高電網的抗擊冰災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 電流轉化為直流電流，注入交流導線，利用直流電流在導線電阻中產生熱量使覆冰融化。換流閥丟失脈沖故障時會使直流融冰電流中產生較大的工頻分量。現有檢測換流 閥丟脈沖故障的方法是檢測直流電流中的工頻分量，并依此對換流閥丟失脈沖故障進行保 護。現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)，認為換流閥發生丟失脈沖故障。式中ID_fimd為計算的融冰裝置直流 回路中的直流電流的工頻分量。現有的判斷方法的不足之處當直流融冰裝置對同桿并架的雙回或多回交流線路 中的一回進行融冰時，并架線路也會在融冰交流線路中感應出較大的交流電流，因此不容 易區分融冰裝置出現了換流閥丟脈沖故障還是受到了并架線路的正常感應，容易造成融冰 裝置的工頻保護(國內又稱50Hz保護)誤動。為了避免保護誤動，目前采用的方法是將ID_ fund的定值提高。但是當融冰線路為單回線路或等效單回線路時，提高了的電流定值會降 低工頻保護的靈敏度。參考文獻[1]王俊生，李海英，盧宇.利用電流指令切換50Hz保護定值的方法中國， 200610085614 [P],[2]趙畹君.高壓直流輸電工程技術[M].北京中國電力出版社，2004.
發明內容
本發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 流線路的感應影響，從而自動切換工頻保護的高、低兩個定值，避免工頻保護發生誤動并且 對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而其它回線均退出運行或其它回線雖然運行但對融冰線路的感 應效應可以忽略不計)不降低工頻保護的靈敏度。當直流融冰裝置對單回線路進行融冰時，直流電壓、直流電流中的工頻分量都非 常小。當換流閥丟失脈沖故障時，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出現。當直流融冰裝置對同桿并架的雙回或多回交流線路中的一回進行正常融冰運行時，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，融冰裝置直流電壓的工頻分量會較大，直流電流的工頻分量也會有較大增加，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設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出現。當直流融冰裝置對同桿并架的雙回或多回交流線路中的一回進行正常融冰運行 時，同桿并架的其它交流線路會在融冰線路電流中感應出一定的工頻分量，而融冰裝置的 直流電壓中工頻分量較小；當融冰裝置的換流閥關斷時，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，此時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設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。
利用直流融冰裝置對同桿并架的雙回或多回交流線路中的一回進行正常融冰運 行時和換流閥關斷時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的 特征，本發明提出以下技術方案，又稱為基于感應特征二值定值法一種自動切換工頻保護定值的方法，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構成過工頻保護；工頻保護采用高低兩套定值；初始時采用高定值， 當融冰裝置的換流閥解鎖時，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突增同時出現時采用高定值，當UD_fund突降與ID_fund突增不同時出現時采用低 定值；UD_fund突降表示t2時刻的UD_fund值只有tl時刻的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時刻的ID_fund值是tl時刻的ID_fund值的 3倍或更大，如取5倍或更大，同時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指任意兩個時刻，tl指前一時刻，t2指后一時刻；Δ t表示t2和tl 的時間差；Δ t的長度為40ms 200ms，更好的取70ms 150ms。高定值與低定值的差值為 并架線路正常運行時在融冰線路中感應出的電流大小，如低定值一般取高定值的40-85%。本發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 正常感應而產生工頻分量，從而自動切換工頻保護的高、低兩個定值，避免工頻保護發生誤 動并且對于單回線路或等效單回線路不降低工頻保護的靈敏度。此外還可以區分直流融冰 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。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進一步詳細說明。圖1為本發明計算所使用量值的含義說明其中，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為本發明實施方式_基于感應特征二值定值法的工頻保護其中，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。
具體實施例方式可以依據本發明實現如圖2所示基于感應特征二值定值法的工頻保護，如下所 述實時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；當換流閥解鎖時，如果出現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突增的現象沒有同時 出現，則選擇器1的輸出變為低定值。選擇器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ID_fimd大于最終電流定值則工頻保護經延時動作，否則工頻保護 不動作。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間的長度可以采用70ms 150ms， Δ t可以固定在程序中不需要用戶進行整定；延時整定范圍為600ms 800ms。定值選擇僅作為參考，不同系統會有不同的定值，高定值與低定值的差值為并架線路正常運行時在融冰線路中感應出的電流大小。
權利要求
一種自動切換工頻保護定值的方法，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構成過工頻保護；工頻保護采用高低兩套定值；初始時采用高定值，當融冰裝置的換流閥解鎖時，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突增同時出現時采用高定值，當UD_fund突降與ID_fund突增不同時出現時采用低定值；UD_fund突降表示t2時刻的UD_fund值只有t1時刻的UD_fund值的0.8倍或更小；ID_fund突增表示t2時刻的ID_fund值是t1時刻的ID_fund值的3.0倍或更大，同時t1，t2和Δt滿足式(2)Δt＝t2-t1式(2)其中t1，t2指任意兩個時刻，t1指前一時刻，t2指后一時刻；Δt表示t2和t1的時間差；Δt的長度為40ms～200ms；高定值與低定值的差值為并架線路正常運行時在融冰線路中感應出的電流大小。
2.如權利要求1所述的一種自動切換工頻保護定值的方法，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.如權利要求1所述的一種自動切換工頻保護定值的方法，其特征是UD_fimd突降表 示t2時刻的UD_fund值只有tl時刻的UD_fund值的0. 5倍或更小；ID_fund突增表示t2 時刻的ID_fund值是tl時刻的ID_fund值的5. 0倍或更大。
4.如權利要求1所述的一種自動切換工頻保護定值的方法，其特征是式(2)中的At 的長度70ms 150ms。
5.如權利要求1所述的一種自動切換工頻保護定值的方法，其特征是低定值取高定 值的 40-85%。
全文摘要
一種自動切換工頻保護定值的方法，利用融冰裝置直流回路中直流電流的工頻分量ID_fund構成過工頻保護；工頻保護采用高低兩套定值；初始時采用高定值，當融冰裝置的換流閥解鎖時，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突增同時出現時采用高定值，當UD_fund突降與ID_fund突增不同時出現時采用低定值；高定值與低定值的差值為并架線路正常運行時在融冰線路中感應出的電流大小。本發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而產生工頻分量，從而自動切換工頻保護的高、低兩個定值，避免工頻保護發生誤動并且對于單回線路或等效單回線路不降低工頻保護的靈敏度。
文檔編號H02H7/26GK101841151SQ200910030219
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者張翔, 李九虎, 李海英, 田杰, 陳松林 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司