一种考虑非同期合闸的误上电保护方法及系统与流程

技术特征：
1.一种考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，根据并网开关的分闸位置总状态和并网点近发电机组一侧的电流信号校验判断发电机组的实时状态；若判定发电机组处于系统解列状态，误上电保护功能模块使能就绪；否则循环执行步骤1；步骤2，监视发电机组并网时刻前后的分闸位置总状态、并网通道的电流信号幅值、发电机组的电压信号幅值变化，并确认并网时刻，锁存发电机组的三相电压和测量频率；步骤3，发电机组处于系统并网合闸状态后，利用发电机组的电压特征和并网点近发电机组一侧的电流信号与对应的阈值相比较，其中阈值根据不同发电机组的参数进行整定；在发电机组电压特征超过对应阈值时，同步判断电流信号是否超过了发电机组本体的允许承受电流，若超过则判定发电机组发生了误上电并网故障；否则判定发电机组正常并网操作；步骤4，当判定发电机组发生了误上电并网故障时，包括：步骤4.1，并网开关合闸前，发电机组为静止或盘车或零起升压启动状态时，提取并网时刻锁存的发电机组的三相电压和测量频率进行低电压或低频判别，利用低电压或低频的综合判别结果实现开放步骤3的保护元件，使得误上电保护功能模块在使能条件下动作于发电机组解列灭磁，同时启动并网开关的失灵保护；步骤4.2，并网开关合闸前，发电机组处于电压幅值不小于0.5倍的额定电压、工作频率不小于0.96倍额定频率的非同期待并网准备状态时，则利用过电流元件对并网点近发电机组一侧电流信号幅值进行判别，过电流元件的阈值取1.2至1.5倍发电机组的额定电流；当并网点近发电机组一侧电流信号幅值超过阈值时，利用过电流判别结果实现开放步骤3的保护元件，使得误上电保护功能模块在使能条件下动作于发电机组解列灭磁，同时启动并网开关的失灵保护；否则，判定为误上电故障电流未超过机组的工作允许能力，保护不动作；步骤5，当判定发电机组正常并网操作时，误上电保护功能模块经预置的使能延时后自动闭锁，实现功能软退出。2.根据权利要求1所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，步骤1中，对于发-变组单元接线方式，当主变高压侧包括多个并网开关和并网通道时，采集所有热备用并网开关的分闸位置信息，当各组并网开关的三相都处于分闸位置时输出分闸位置总状态；同时，利用各组并网开关对应并网通道的电流信号对并网开关的分闸状态进行校核；当各组并网开关三相电流幅值的最大值均小于无流门槛0.05i
n
且分闸位置总状态为真时，则判定并网开关的分闸总状态正确，i
n
为并网开关处的额定电流。3.根据权利要求2所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，在步骤2中，误上电保护功能模块使能就绪的情况下，实时监测到并网开关的分闸位置总状态发生改变或者并网通道的电流幅值最大值大于无流门槛0.05i
n
或者发电机组的电压幅值变化超过20％时，记录为发电机组当前的并网时刻，并启动误上电保护功能模块中的使能存续状态继电器开始计时。4.根据权利要求3所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，使能存续状态继电器开始计时的同时，触发误上电保护功能中的数据记录子模块，将
采样缓存区中发电机组母线的三相电压和测量频率迁移至数据备份空间保存并予以锁止。5.根据权利要求1所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，在步骤3中，电压特征包括幅值和相角；电压特征对应的阈值包括幅值阈值和相角阈值，分别按照躲过同期并网操作允许的最大压差和角差为条件取值；并网点近发电机组一侧电流信号判别对应的阈值，按照发电机组误上电时可靠启动为条件取值，由系统和机组的参数计算确定出具体整定结果。6.根据权利要求5所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，对于发-变组单元接线方式，主变高压侧包括多个并网开关和并网通道时，并网点近发电机组一侧的电流信号为各并网通道电流相量之和的最大值。7.根据权利要求1所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，步骤4.1包括：步骤4.1.1，提取锁存的发电机组三相电压以获得线电压，线电压幅值的最大值小于(0.2～0.5)u
e
时，保持低压保护元件满足动作条件，其中u
e
为发电机组的额定电压；步骤4.1.2，提取锁存的发电机组测量频率，测量频率的最大值低于(0.9～0.96)f
n
时，保持低频保护元件满足动作条件，其中f
n
为发电机组的额定频率；步骤4.1.3，在保持低频保护元件或低压保护元件满足动作条件且步骤3的电压电流判定结果同时满足时，误上电保护功能模块启动出口时间元件开始计时；在步骤3的电压电流判定结果满足的条件下，锁存的发电机组三相电压和测量频率数据同步保持，直至误上电保护动作后整组返回；对于低压或低频元件设置一种自动锁存时间方式，自动锁存时间是在保护时间元件定值的基础上确定，增加一个0.1s至0.3s的级差；步骤4.1.4，误上电保护功能模块在使能条件下动作于发电机组解列灭磁，同时启动并网开关的失灵保护。8.根据权利要求7所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，步骤4.2包括：步骤4.2.1，提取锁存的发电机组三相电压和测量频率，根据步骤4.1.1和步骤4.1.2，保持低压保护元件和低频保护元件均未动作；步骤4.2.2，投入非同期工况专用的过电流元件进行电流强度确认，利用过电流元件对并网点近发电机组一侧的电流信号幅值的最大值进行判别，过电流元件的阈值取1.2至1.5倍发电机组的额定电流；当并网点近发电机组一侧的电流信号幅值的最大值小于等于阈值时，判定为误上电故障电流未超过机组的工作允许能力，误上电保护转自动闭锁序列；当并网点近发电机组一侧电流信号幅值超过阈值时，利用过电流判别结果实现开放步骤3的保护元件并顺序执行接续步骤；步骤4.2.3，在非同期工况过电流满足动作条件且步骤3的电压电流判定结果同时满足时，误上电保护功能模块启动出口时间元件开始计时；步骤4.2.4，误上电保护功能模块在使能条件下动作于发电机组解列灭磁，同时启动并网开关的失灵保护。9.根据权利要求3所述的考虑非同期合闸的误上电保护方法，其特征在于，当发电机组正常并网操作时，从发电机组当前并网时刻开始，误上电保护功能模块中的使能存续状态继电器进行时间累计，当累计的时间达到预置的使能延时后，误上电保护
功能模块被闭锁，实现功能的软方式退出。10.一种利用权利要求1-9任一项权利要求所述方法的考虑非同期合闸的误上电保护系统，所述系统包括：使能模块，并网确认模块，误上电并网故障判断模块，动作模块；误上电保护功能模块，其特征在于，使能模块，用于根据并网开关的分闸位置总状态和并网点近发电机组一侧的电流信号校验判断发电机组的实时状态；若判定发电机组处于系统解列状态，向误上电保护功能模块发送使能就绪信号；并网确认模块，用于监视发电机组并网时刻前后的分闸位置总状态、并网通道的电流信号幅值、发电机组的电压信号幅值变化，并确认并网时刻，锁存发电机组的三相电压和测量频率；误上电并网故障判断模块，用于发电机组处于系统并网合闸状态后，利用发电机组的电压特征和并网点近发电机组一侧的电流信号与对应的阈值相比较，其中阈值根据不同发电机组的参数进行整定；在发电机组电压特征超过对应阈值时，同步判断电流信号是否超过了发电机组本体的允许承受电流，若超过则判定发电机组发生了误上电并网故障；否则判定发电机组正常并网操作；动作模块，用于当判定发电机组发生了误上电并网故障时，使得误上电保护功能模块在使能条件下动作于发电机组解列灭磁，同时启动并网开关的失灵保护；当判定发电机组正常并网操作时，误上电保护功能模块经预置的使能延时后自动闭锁，实现功能软退出；动作模块包括：启动状态动作单元、并网准备状态动作单元；启动状态动作单元，用于并网开关合闸前，发电机组为静止或盘车或零起升压启动状态时，提取并网时刻锁存的发电机组的三相电压和测量频率进行低电压或低频判别，利用低电压或低频的综合判别结果实现开放误上电故障判断模块的保护元件，使得误上电保护功能模块在使能条件下动作于发电机组解列灭磁，同时启动并网开关的失灵保护；并网准备状态动作单元，用于并网开关合闸前，发电机组的电压幅值不小于0.5倍的额定电压、工作频率不小于0.96倍额定频率的非同期待并网准备状态时，则利用过电流元件对并网点近发电机组一侧电流信号幅值进行判别，过电流元件的阈值取1.2至1.5倍发电机组的额定电流；当并网点近发电机组一侧电流信号幅值超过阈值时，利用过电流判别结果实现开放误上电故障判断模块的保护元件，使得误上电保护功能模块在使能条件下动作于发电机组解列灭磁，同时启动并网开关的失灵保护；否则，判定为误上电故障电流未超过机组的工作允许能力，保护不动作。当判定发电机组正常并网操作时，误上电保护功能模块经预置的使能延时后自动闭锁，实现功能软退出。

技术总结
一种考虑非同期合闸的误上电保护方法及系统，方法包括：鉴别发电机组处于系统解列状态；监视发电机组并网的前置特征量状态变化；发电机组处于并网合闸状态后，根据逻辑计算模块运算结果与设定的阈值类别相比较，确认发电机组是否处于异常误上电工况；若发生误上电故障，满足逻辑判别条件后误上电保护动作于发电机组解列灭磁；若为发电机组正常并网操作，误上电保护功能模块自动闭锁。本发明考虑了机组非同期运行状态下的误合闸工况；通过工况及逻辑设定判别，使得发电机组异常误上电工况发生时机组的继电保护覆盖更全面。同时，利用自动投退的软方式实现了误上电保护功能在机组正常运行时处于闭锁状态，提高了误上电保护的易用性，便于高效运维。便于高效运维。便于高效运维。


技术研发人员：张玲华 苏毅 屠黎明 宋小舟 聂娟红 魏会利 李树峰 邓琳 宋大雷 焦利霞 王岳明 彭治双
受保护的技术使用者：北京四方继保工程技术有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/2/3