同弦多圆弧相位比较式失步保护方法

摘要

本发明涉及同弦多圆弧相位比较式失步保护方法，其是将阻抗平面按功角δ变化分成0⁰～δ₁、δ₁～δ₂、δ₂～δ₃、δ₃～δ₄、δ₄～360⁰五个区，划分五个区的圆弧边界以及电抗线边界，通过这些圆弧边界检测当前功角δ对应的测量阻抗值Z_C所在区，并判别Z_C穿越各个区的历史逻辑和停留时间，确定机组是否进入失步状态；判断为发电机失步或电动机失步，并记录一次滑极，保护通过整定滑极多少发出对应的动作信号；本发明圆弧δ₁、δ₂边界可与机组功角的静稳边界δ_J和动稳边界δ_M对应，既作为机组失步逻辑判别的边界，又可提供失步前预处理或失步预警功能，简化失步保护判据。只须给定sinδ_X、cosδ_X值，运行时增加两个乘法计算，然后实现逻辑判别即可，简化了整定计算过程，又优化了保护运算效率。

主权项

同弦多圆弧相位比较式失步保护方法，其特征在于，其方法步骤如下： (1)计算同弦多圆弧失步保护的测量阻抗；测量阻抗值的计算采用实时测量发电机端的电压和电流，然后根据实时测量的电压和电流计算测量阻抗值； (2)制定测量阻抗变化轨迹；根据连续计算的测量阻抗值，绘出测量阻抗在阻抗平面的变化轨迹， (3)根据测量阻抗在阻抗平面的变化轨迹，判别发电机组是否失步；根据测量阻抗在阻抗平面的变化轨迹特性检测机组侧电势对系统等值电势的功角δ的变化过程，判别发电机组是否失步；该判别方法如下： (3a)将阻抗平面按功角δ变化分成0°～δ₁、δ₁～δ₂、δ₂～δ₃、δ₃～δ₄、δ₄～360°五个区，即0、I、II、III、IV区，其中，0°<δ₁<δ₂<δ₃<δ₄<360°； (3b)通过采用相位比较法判断上述五个区的圆弧边界以及电抗线的边界，检测当前功角δ对应的测量阻抗值Z_C所在区；并判别测量阻抗Z_C穿越各个区的历史轨迹和停留时间，确定发电机组是否进入失步状态； 上述测量阻抗值Z_C穿越各个区的历史轨迹，该历史轨迹若按先后顺序依次穿过五个区，则判断为发电机组发生振荡失步； (3c)在上述发电机失步或电动机失步情况下，若测量阻抗轨迹在每个区停留时间大于保护整定给定的时间时，则保护判断为测量阻抗值Z_C成功穿过该区；反之，则判断为测量阻抗值Z_C未成功穿过该区； (3d)判断发电机组发生振荡的振荡中心位置；当测量阻抗在阻抗平面上的轨迹位于电抗线以下，则认为振荡中心在发电机组内；当测量阻抗在阻抗平面上的轨迹位于电抗线以上，则认为振荡中心在系统侧； (4)根据发电机组发生振荡失步发出保护动作；当发电机组发生振荡失步时，测量阻抗在阻抗平面上的轨迹每逐区穿过一次，发电机失步或电动机失步滑极计数加1，通过整定滑极次数实现发出保护动作信号，同时，提供失步前预处理功能或失步预警。