申请/专利权人：国家电网有限公司;国网新源水电有限公司;松花江水力发电有限公司吉林白山发电厂;南京南瑞继保工程技术有限公司

申请日：2019-05-22

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN110376447B

主分类号：G01R31/00

分类号：G01R31/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.11.19#实质审查的生效;2019.10.25#公开

摘要：本发明涉及水力发电领域，即一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法及装置。抽蓄机组继电保护系统采集机组机端三相电压、机端三相电流和中性点三相电流。计算机端三相电压正序分量U、频率F1及频率变化量△F1，计算机端三相电流正序分量Ig、频率F2及频率变化量△F2，计算中性点三相电流正序分量In、频率F3及频率变化量△F3。检测上述的电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况。本发明还公开了一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别装置。此方法及装置用于解决抽蓄机组继电保护系统，因辅助接点异常或保护环网通讯异常而无法准确判别机组水泵启动工况的问题。

主权项：1.一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：实时采集机组机端三相电压、机端三相电流和中性点三相电流； ，步骤3：检测步骤2中所述电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况；所述步骤3中落入设定的范围内指的是，电压量、电流量及频率量满足下式： 。

全文数据：一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法及装置技术领域本发明属于电力系统领域，特别涉及一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法及装置。背景技术在现有技术中，抽水蓄能电站机组运行工况众多、转换频繁，每种运行工况都有特殊的保护功能需投入或可能导致误动作的保护功能需闭锁，错误判别运行工况可能导致相关保护的误动作或者拒动作，因此运行工况的准确判别是抽水蓄能机组保护可靠运行的前提。目前机组继电保护中一般采用辅助接点实现运行工况判别，对辅助接点正确与否依耐性大，若辅助接点出现异常，则保护可能出现拒动或误动的情况。此外，专利文献CN201810386877.7公开了“一种分布式就地化继电保护系统”。在分布式就地化保护中，各侧子机就近采集机组部分辅助接点，子机间通过保护专用环网相互传输辅助接点信息，最终实现运行工况判别。若子机间保护专用环网出现通讯异常则无法将辅助接点信息传输给对方，各子机无法实现运行工况判别，可能会引起保护拒动或误动的情况。发明内容本发明的目的，在于提供一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法及装置，在机组辅助接点出现异常或是分布式就地化保护系统保护专用环网通讯异常时，实现水泵启动工况判别，可有效防止上述异常时保护出现拒动或误动。为达成上述目的，本发明的解决方案是：一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法，包括如下步骤：步骤1：实时采集机组机端三相电压、机端三相电流和中性点三相电流。步骤2：计算机端三相电压正序分量U、频率F1及频率变化量△F1，计算机端三相电流正序分量Ig、频率F2及频率变化量△F2，计算中性点三相电流正序分量In、频率F3及频率变化量△F3。步骤3：检测步骤2中所述电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况。进一步地，所述步骤2中，计算频率变化量的公式是：本发明还提供一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法实施装置，其特征是，包括采集单元、计算单元、检测单元，其中：所述采集单元，用于采集机组机端三相电压、机端三相电流及中性点三相电流。所述计算单元，用于根据采集单元获得的电压和电流，计算机端三相电压正序分量U、频率F1及频率变化量△F1，计算机端三相电流正序分量Ig、频率F2及频率变化量△F2，计算中性点三相电流正序分量In、频率F3及频率变化量△F3。所述检测单元，检测所述计算单元中的电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况。进一步地，所述计算单元中，计算频率变化量的公式是：本发明的有益效果是：采用上述方案后，可有效解决在机组辅助接点异常或分布式就地化保护系统保护专用环网通讯异常时，无法准确实现水泵启动工况判别的问题，有效防止上述异常时保护出现拒动或误动。附图说明图1是本发明的流程图。具体实施方式以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。以国内某300MW抽蓄机组为例，发电电动机额定电压为18kV，额定电流10713A，功率因数0.9，额定频率50Hz。机组进行抽水（水泵工况）时，一般先采用静止变频器（StaticFrequencyConverter，简称SFC）拖起，此时机组以同步电动机方式运行，机组电压和频率将逐渐增至额定值，机组电流将增至（0.06～0.1）倍的机组额定电流。基于上述特征，本发明提供一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法，包括如下步骤：步骤1：实时采集机组机端三相电压、机端三相电流和中性点三相电流。步骤2：计算机端三相电压正序分量U、频率F1及频率变化量△F1，计算机端三相电流正序分量Ig、频率F2及频率变化量△F2，计算中性点三相电流正序分量In、频率F3及频率变化量△F3。步骤3：检测步骤2中所述电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况。进一步地，所述步骤2中，正序分量和频率可采用傅氏算法、积分算法等方式计算。频率变化量的公式是：本发明还提供一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法实施装置，包括采集单元、计算单元、检测单元，其中：所述采集单元，用于采集机组机端三相电压、机端三相电流及中性点三相电流。所述计算单元，用于根据采集单元获得的电压和电流，计算机端三相电压正序分量U、频率F1及频率变化量△F1，计算机端三相电流正序分量Ig、频率F2及频率变化量△F2，计算中性点三相电流正序分量In、频率F3及频率变化量△F3。所述检测单元，检测所述计算单元中的电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况。进一步地，所述计算单元中，计算频率变化量的公式是：以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

权利要求：1.一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：实时采集机组机端三相电压、机端三相电流和中性点三相电流；步骤2：计算机端三相电压正序分量U、频率F1及频率变化量△F1，计算机端三相电流正序分量Ig、频率F2及频率变化量△F2，计算中性点三相电流正序分量In、频率F3及频率变化量△F3；步骤3：检测步骤2中所述电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况。2.如权利要求1所述的一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法，其特征在于：所述步骤2中，计算频率变化量的公式是：。3.如权利要求1所述的一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法，其特征在于：所述步骤3中落入设定的范围内指的是，电压量、电流量及频率量满足下式：。4.一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法实施装置，其特征是，包括采集单元、计算单元、检测单元，其中：所述采集单元，用于采集机组机端三相电压、机端三相电流及中性点三相电流；所述计算单元，用于根据采集单元获得的电压和电流，计算机端三相电压正序分量U、频率F1及频率变化量△F1，计算机端三相电流正序分量Ig、频率F2及频率变化量△F2，计算中性点三相电流正序分量In、频率F3及频率变化量△F3；所述检测单元，检测所述计算单元中的电压量、电流量及频率量是否分别落入设定的范围内，若是，则判定为机组水泵启动工况，否则不判定为机组水泵启动工况。5.如权利要求4所述的一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法实施装置，其特征在于：所述计算单元中，计算频率变化量的公式是：。6.如权利要求4所述的一种基于电气量的抽蓄机组水泵启动工况判别方法实施装置，其特征在于：所述检测单元中落入设定的范围内指的是，电压量、电流量及频率量满足下式：。

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