电流二次回路中性线断线的识别方法和装置与流程

专利2026-02-15  10


本技术涉及电力系统故障判别,尤其是涉及一种电流二次回路中性线断线的识别方法、装置、电子设备及计算机可读介质。


背景技术:

1、在供电系统运行故障的情况下,故障零序电流需要在中性线回路构成的零序回路中流通。因为电流二次回路中性线发生断线,所以故障零序电流无法流向中性线回路,只能流向非故障相的电流回路,从而造成非故障相产生差流。由于非故障相主要为系统负荷电流,制动较弱,此时产生的差流可能会造成继电保护设备误动。

2、为避免供电系统发生故障时,因为电流二次回路中性线断线影响继电保护设备的电流采样,进而引起继电保护设备的动作行为异常,需要对电流二次回路中性线进行快速准确的识别。现有的电流二次回路中性线判定方法为借助外界零序电流和自产零序电流的差异,以及较大的中性线电压或中性线电流突变来识别电流二次回路中性线;或者基于中性线电流、系统侧中性点接地线电流和线路上三次谐波电流的变化特征形成电流判据;然后在引入电压适应系数,对传统中性线偏移电压的保护判据进行改进,形成电压判据;基于电流判据和电压判据融合来共同判断中性线是否发生断线故障。

3、但是,本技术的发明人发现现有技术对于多间隔继电保护设备来说,需要为每个间隔配置中性线电流或电压通道,在模拟通道数量固定的情况下,降低了接入间隔的数目,且在电流回路负载不平衡较高的情况下,存在误判或漏判的情况。


技术实现思路

1、本技术提供一种电流二次回路中性线断线识别方法。

2、该方法可以包括:计算母线的第一计算周期的第一制动电流变化量和第二计算周期的第二制动电流变化量;其中,第二计算周期为与第一计算周期相邻的下一计算周期;在第一制动电流变化量大于预设电流变化量的情况下,计算与第一制动电流变化量对应的、与母线的第一相的至少两个支路分别对应的第一故障电流占比,并计算与第二制动电流变化量对应的、与母线的第二相的至少两个支路分别对应的第二故障电流占比;基于至少两个第一故障电流占比和至少两个第二故障电流占比确定至少两个比值,并在至少两个比值中任一比值大于第一预设比值,且至少两个比值中除任一比值的其它比值小于第二预设比值的情况下,判定任一比值对应的支路发生电路二次回路中性线断线。

3、根据一些实施例,计算母线的第一计算周期的第一制动电流变化量和第二计算周期的第二制动电流变化量,可以包括:获取初始计算周期内与母线的各相对应的至少两个支路分别对应的第一电流采样值,并基于第一电流采样值,计算与母线的各相对应的初始母线保护制动电流;获取第一计算周期内与母线的各相对应的至少两个支路分别对应的第二电流采样值,并基于第二电流采样值,计算与母线的各相对应的第一母线保护制动电流;获取第二计算周期内与母线的各相对应的至少两个支路分别对应的第三电流采样值,并基于第三电流采样值,计算与母线的各相对应的第二母线保护制动电流;基于初始母线保护制动电流以及第一母线保护制动电流计算第一制动电流变化量;基于第一母线保护制动电流以及第二母线保护制动电流计算第二制动电流变化量。

4、根据一些实施例,初始母线保护制动电流、第一母线保护制动电流以及第二母线保护制动电流的计算公式为:

5、

6、其中,为电流采样值,n=1,2,3…m,n为支路编号,m为正整数,phi表示相别,r为母线。

7、根据一些实施例,第一制动电流变化量和第二制动电流变化量的计算公式为:

8、△ir_phi_t=|ir_phi_t-ir_phi_(t-t)|

9、其中,ir_phi_t为当前计算周期t的母线保护制动电流,ir_phi_(t-t)为当前计算周期t的下一计算周期t的母线保护制动电流。

10、根据一些实施例,基于至少两个第一故障电流占比和至少两个第二故障电流占比确定至少两个比值,可以包括:基于存在对应关系的支路的故障电流占比进行比值处理的原则,将至少两个第一故障电流占比和至少两个第二故障电流占比进行比值处理,以得到至少两个比值。

11、根据一些实施例,计算与第一制动电流变化量对应的、与母线的第一相的至少两个支路分别对应的第一故障电流占比,并计算与第二制动电流变化量对应的、与母线的第二相的至少两个支路分别对应的第二故障电流占比,可以包括:计算与第一相的至少两个支路分别对应的第一电流变化量,计算与第二相的至少两个支路分别对应的第二电流变化量;基于与至少两个支路分别对应的第一电流变化量,计算第一故障电流占比,基于与至少两个支路分别对应的第二电流变化量,计算第二故障电流占比。

12、根据一些实施例,第一电流变化量以及第二电流变化量的计算公式为:

13、

14、其中,为t时刻相对应的支路的电流采样值,n为支路编号,为t-t时刻相对应的支路的电流采样值,t为计算周期;

15、第一故障电流占比和第二故障电流占比的计算公式为:

16、

17、其中,phi表示相别,n为支路编号,t为计算周期,△ir_phi_t为制动电流变化量。

18、本技术提供一种电流二次回路中性线断线的识别装置。该装置可以包括:制动电流变化量计算模块、故障电流占比计算模块以及中性线断线判定模块,其中,

19、制动电流变化量计算模块,用于计算母线的第一计算周期的第一制动电流变化量和第二计算周期的第二制动电流变化量;其中,第二计算周期为与第一计算周期相邻的下一计算周期;

20、故障电流占比计算模块,用于在第一制动电流变化量大于预设电流变化量的情况下,计算与第一制动电流变化量对应的、与母线的第一相的至少两个支路分别对应的第一故障电流占比,并计算与第二制动电流变化量对应的、与母线的第二相的至少两个支路分别对应的第二故障电流占比;

21、中性线断线判定模块,用于基于至少两个第一故障电流占比和至少两个第二故障电流占比确定至少两个比值,并在至少两个比值中任一比值大于第一预设比值,且至少两个比值中除任一比值的其它比值小于第二预设比值的情况下,判定任一比值对应的支路发生电路二次回路中性线断线。

22、根据一些实施例,制动电流变化量计算模块,具体还用于:获取初始计算周期内与母线的各相对应的至少两个支路分别对应的第一电流采样值,,并基于第一电流采样值,计算与母线的各相对应的初始母线保护制动电流;获取第一计算周期内与母线的各相对应的至少两个支路分别对应的第二电流采样值,并基于第二电流采样值,计算与母线的各相对应的第一母线保护制动电流;获取第二计算周期内与母线的各相对应的至少两个支路分别对应的第三电流采样值,并基于第三电流采样值,计算与母线的各相对应的第二母线保护制动电流;基于初始母线保护制动电流以及第一母线保护制动电流计算第一制动电流变化量,以及基于第一母线保护制动电流以及第二母线保护制动电流计算第二制动电流变化量。

23、根据一些实施例,初始母线保护制动电流、第一母线保护制动电流以及第二母线保护制动电流的计算公式为:

24、

25、其中,为电流采样值,n=1,2,3…m,表示支路编号,m为正整数,phi表示相别,r为母线。

26、根据一些实施例,第一制动电流变化量和第二制动电流变化量的计算公式为:

27、△ir_phi_t=|ir_phi_t-ir_phi_(t-t)|

28、其中,ir_phi_t为当前计算周期t的母线保护制动电流,ir_phi_(t-t)为当前计算周期t的下一计算周期t的母线保护制动电流。

29、根据一些实施例,中性线断线判定模块,具体还用于:基于存在对应关系的支路的故障电流占比进行比值处理的原则,将至少两个第一故障电流占比和至少两个第二故障电流占比进行比值处理,以得到至少两个比值。

30、根据一些实施例,故障电流占比计算模块,具体还用于:计算与第一相的至少两个支路分别对应的第一电流变化量,以及计算与第二相的至少两个支路分别对应的第二电流变化量;基于与至少两个支路分别对应的第一电流变化量,计算第一故障电流占比,以及基于与至少两个支路分别对应的第二电流变化量,计算第二故障电流占比。

31、根据一些实施例,第一电流变化量以及第二电流变化量的计算公式为:

32、

33、其中,为t时刻相对应的支路的电流采样值,n为支路,为t-t时刻相的支路对应的电流采样值,t为计算周期;

34、第一故障电流占比和第二故障电流占比的计算公式为:

35、

36、其中,phi表示相别,n为支路,t为计算周期,△ir_phi_t为制动电流变化量。

37、本技术提供一种电子设备,该电子设备可以包括:处理器;存储器,存储有计算机程序,当计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行上述方法。

38、本技术提供一种计算机可读介质,采用如下技术方案:

39、一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,当计算机程序处理器执行时,使得处理器执行的上述方法。

40、根据本技术所提供的上述实施例,设定预设电流变化量,在第一计算周期计算出的第一制动电流变化量大于预设电流变化量的情况下,计算出第一制动电流变化量对应的第一相连接的各支路的第一故障电流占比;并在第二计算周期计算出第二制动电流变化量对应的第二相连接的各支路的第二故障电流占比;将第一故障电流占比和第二故障电流占比进行对比,得到至少两个比值;随后,在任一比值大于第一预设比值,且其他比值小于第二预设比值的情况下,则可以判定任一比值对应的支路发生电路二次回路中性线断线;从而完成断线识别,并降低了误判或漏判的几率。


技术特征:

1.一种电流二次回路中性线断线的识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算母线的第一计算周期的第一制动电流变化量和第二计算周期的第二制动电流变化量,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述初始母线保护制动电流、所述第一母线保护制动电流以及所述第二母线保护制动电流的计算公式为:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一制动电流变化量和所述第二制动电流变化量的计算公式为:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于至少两个第一故障电流占比和至少两个第二故障电流占比确定至少两个比值,包括:

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述计算与所述第一制动电流变化量对应的、与所述母线的第一相的至少两个支路分别对应的第一故障电流占比,并计算与所述第二制动电流变化量对应的、与所述母线的第二相的至少两个支路分别对应的第二故障电流占比,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一电流变化量以及所述第二电流变化量的计算公式为:

8.一种电流二次回路中性线断线的识别装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1-7任一项所述的方法。


技术总结
本申请提供一种电流二次回路中性线断线的识别方法和装置。本申请提供的电流二次回路中性线断线的识别方法包括:计算母线第一计算周期的第一制动电流变化量和第二计算周期的第二制动电流变化量;在第一制动电流变化量大于预设电流变化量的情况下,计算与第一制动电流变化量对应的母线的第一相的至少两个支路分别对应的第一故障电流占比和第二制动电流变化量的母线的第二相对应的至少两个支路分别对应的第二故障电流占比;基于至少两个第一故障电流占比和至少两个第二故障电流占比确定至少两个比值,在至少两个比值中任一比值大于第一预设比值,且至少两个比值中其它比值小于第二预设比值的情况下,判定任一比值的支路发生电路二次回路中性线断线。

技术研发人员:文继锋,王风光,吕航,丁杰,龚啸,赵国勇
受保护的技术使用者:南京南瑞继保电气有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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