DL/T 1640-2016
基本信息
标准号:
DL/T 1640-2016
中文名称:继电保护定值在线校核及预警技术规范
标准类别:电力行业标准(DL)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
继电保护
在线
校核
预警
技术规范
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
DL/T 1640-2016.Technical specifications of on-line relay setting verifying & early warning.
1范围
DL/T 1640规定了电力调度自动化系统中继电保护定值在线校核及预警的功能和技术要求。
DL/T 1640适用于省级及以上电网电力调度自动化系统的研制、建设和运行。地区电网电力调度自动化系统的研制、建设和运行可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 14285继电保护和安 全自动装置技术规程
GBT 15544.1三相交流系统短路电流计算 第1 部分:电流计算
DLT516电力调度 自动化系统运行管理规程
DLT 559220kV~750kV 电网继电保护装置运行整定规程
DLT 5843kV~110kV 电网继电保护装置运行整定规程
DLT 890.301能量管理 系统应用程序接口(EMS-API) 第301部分:公共信息模型(CIM)基础
DLT 1011电力 系统继电保护整定计算数据交换格式规范
3术语和定义
GB/T 14285、GB/T 15544.1. DLT559、DLT 584、DLT 890.301、DLT 1011. DLT 516界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1继电保护定值在线校核及预警on-line relay setting verifying & early warning
通过在线获取电网运行的实时信息,进行保护定值的灵敏性、选择性等方面的计算与分析,实现继电保护定值的在线校核与预警。
3.2节点node
在电网计算分析等值图中电流的汇集点或支路的汇集点。节点一般对应于运行电网的母线等。
3.3支路轮断 turn off the line in sequence
将某一节点上所有支路元件按设定原则依次断开,以获得各种情况下保护的配合系数的方式。
标准内容
ICS29.240
备案号:57192-2017
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1640—2016
继电保护定值在线校核及预警技术规范Technical specifications of on-line relay setting verifying & early warning2016-12-05发布
国家能源局
2017-05-01实施
前言·
范围·
2规范性引用文件
3术语和定义
4总则
5功能要求
6展示界面要求
7数据接口.
8技术指标
附录A(规范性附录)典型继电保护装置动作模型次
DL/T1640-2016
......
DL/T1640-2016
本标准依据GB/T1.1—2009的规则起草。本标准由中国电力企业联合会标准化管理中心提出。本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会归口并负责解释。本标准起草单位:国家电网华北电力调控分中心、国家电网公司国家电力调度控制中心、中国南方电网公司电力调度控制中心、国家电网华中电力调度控制分中心、国家电网华东电力调度控制分中心、国网冀北电力调度控制中心、国网河北电力调度控制中心、国网宁夏电力调度控制中心、南京南瑞继保电气有限公司、北京中恒博瑞数字电力科技有限公司、华中科技大学。本标准主要起草人:杨慧敏、王宁、王德林、李正红、陈祥文、倪腊琴、高旭、孙利强、王小立、毕兆东、仇向东、石东源、杜鹏、郭建勇、陈朝晖、温靖华、陈金富。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号,100761)。
1范围
继电保护定值在线校核及预警技术规范DL/T1640—2016
本标准规定了电力调度自动化系统中继电保护定值在线校核及预警的功能和技术要求。本标准适用于省级及以上电网电力调度自动化系统的研制、建设和运行。地区电网电力调度自动化系统的研制、建设和运行可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T15544.1三相交流系统短路电流计算第1部分:电流计算DL/T516电力调度自动化系统运行管理规程DL/T559220kV~750kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T5843kV110kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T890.301能量管理系统应用程序接口(EMS-API)第301部分:公共信息模型(CIM)基础DL/T1011电力系统继电保护整定计算数据交换格式规范3术语和定义
GB/T14285、GB/T15544.1、DL/T559、DL/T584、DL/T890.301、DL/T1011、DL/T516界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
继电保护定值在线校核及预警on-linerelaysettingverifying&earlywarning通过在线获取电网运行的实时信息,进行保护定值的灵敏性、选择性等方面的计算与分析,实现继电保护定值的在线校核与预警。3.2
节点node
在电网计算分析等值图中电流的汇集点或支路的汇集点。节点一般对应于运行电网的母线等。3.3
支路轮断turnoffthelineinsequence将某一节点上所有支路元件按设定原则依次断开,以获得各种情况下保护的配合系数的方式。3.4
等值电网equivalentnetwork
由电力系统中各元件的等值电路连接起来构成的网络图,也称等效电网。各元件的等值电路由能反映该元件电气特性的集中参数如等值阻抗或导纳连接而成。3.5
等值阻抗equivalentimpedance
能集中反映电网元件在特定的运行状态(如稳态或暂态)时电磁关系或电压与电流关系的工频阻抗值。在等值电网中,各元件用它们的等值阻抗来代表。1
DL/T1640—2016
时间级差timestep
根据保护装置性能指标,并考虑断路器动作时间和故障熄弧时间,能确保保护配合关系的最小时间差,以At表示。
CIM-E语言CIM-Elanguage
CIM-E语言将电力系统传统的面向关系的数据描述方式与面向对象的CIM相结合,既保留了面向关系方法的高效率,继承了其长期的研究成果,又吸收了面向对象方法的特点(如类的继承性等)。CIM-E语言的命名源于CIM(CommonInformationModel,公共信息模型)以及Easy(简单)、Eficiency(高效)、Electric-power(电力)3个英文词头,具有简洁、高效和适用于描述和交换大型电网模型的特点。3.8
潮流计算powerflowcalculation利用电网模型和参数、拓扑连接关系和电网运行方式数据,求解出母线电压幅值和相角,并计算电网各支路的功率。
故障集faultset
由调度人员和运行分析人员给出的包括各种可能的多重预想故障的集合,运行中,使用者可以激活拟关注的故障集进行分析计算。3.10
故障录波faultrecord
用于电力系统故障或异常工况的电压、电流数据记录和有关保护及安全自动装置动作顺序记录,再现故障和异常运行时电气量的变化过程,并完成故障录波数据的综合分析,为确定故障原因、正确分析和评价保护及自动装置的动作行为提供依据。4总则
4.1继电保护定值在线校核及预警是电力调度自动化系统的一个应用,其体系架构、接口和相关技术符合电力调度自动化系统的要求。采用模块化设计,并满足后续功能的扩展需求。4.2继电保护定值在线校核及预警是离线整定计算的补充、完善,能对电网实时运行、检修计划等工作提供技术支撑。
4.3继电保护定值在线校核及预警应满足DL/T559和DL/T584的基本原则。5功能要求
5.1故障电流计算
5.1.1对故障电流计算方法的要求5.1.1.1为满足继电保护定值在线校核及预警的需要,应具备考电网的实际接线、潮流、发电和负荷水平、发电机及负荷模型等对敌障电流影响的功能5.1.1.2应能根据各项定值校核的实际要求,选择考虑潮流影响和不考虑潮流影响的故障电流计算方法。5.1.2对故障类型和故障点设置的要求5.1.2.1应支持以下类型故障的计算:单相接地短路、两相接地短路、两相相间短路、三相短路、断线故障等简单故障和跨线故障等复故障,支持故障序列定义,对于各种类型短路故障,应具备设置过渡2
电阻的功能。
DL/T1640—2016
5.1.2.2故障点可设置于线路上的任意位置、母线、变压器绕组出口、发电机出口、串联补偿电容器两侧等。
5.1.3对故障计算处理能力的要求5.1.3.1应能处理特殊的电网结构,如小阻抗支路、母联及分段断路器、孤立区域等,能处理多重零序全线互感、部分互感支路等。
5.1.3.2应能处理电网内部元件的方式变更,如线路、变压器和发电机等的投运和停运,互感线路挂地检修,变压器中性点直接接地、不接地或经阻抗接地等。5.1.3.3计算规模应能满足对实际电网建模并考虑电网未来发展的需要。5.1.3.4故障电流计算结果的准确性应满足GB/T15544的要求。5.2在线校核及预警
5.2.1总体要求
应能利用电网运行数据,自动对当前方式和预想方式下主保护及后备保护的相关定值进行校核,并按预定要求进行预警。
5.2.2电网运行方式选择
应能实现对同一变电站、同一送电断面内的元件进行轮断,能自动生成“N-K”(K可设置)故障集等比较严重的电网运行方式并进行相关定值校核,能对预想方式进行校核。5.2.3启动方式
应支持如下方式启动在线校核计算:a)周期启动;
b)事件启动:
c)人工启动。
5.2.4启动定值校核
应能实现以下启动定值的校核:a)电压启动值:
b)电流启动值:
c)其他启动值。
5.2.5主保护定值(包括动作定值、闭锁定值等)校核应能实现以下要求:
a)母差保护定值灵敏性的校核;b)线路纵联保护(纵联电流差动、纵联距离、纵联方向、纵联零序电流)定值灵敏性的校核:c)变压器差动保护定值灵敏性的校核。5.2.6后备保护校核bZxz.net
应满足以下要求:
DL/T1640—2016
a)距离保护的灵敏性和选择性(包括电阻和电抗两个方向),接地距离保护校核应考虑零序补偿系数的影响:
b)距离II段定值躲负荷能力(重要断面线路在“N-K”潮流转移后是否会造成距离I段保护动作):c)失灵保护的电流及复压闭锁定值的灵敏性;d)零序电流保护的灵敏性和选择性;e)过电流保护的灵敏性和选择性(含复压闭锁元件);f)可设置定值校核计算过程所需分析的设备范围(指与故障点相隔的设备数),支持分析继电保护设备动作行为:
g)可实现不同原理保护间的选择性校核。5.2.7预想方式分析
应满足以下要求:
a)具有历史数据管理功能,能自动记录历史运行方式,保存人工修改后的运行方式;b)支持对任意选取保存的历史数据进行校核计算分析,进行临时检修、陪停等方式下的定值灵敏性校核和后备保护选择性校核等计算分析工作:c)支持在已有数据的基础上对电网的运行参数进行修改,如修改系统的接线、发电机出力及负荷大小,并重新进行分析计算;
d)基于检修计划等信息校核保护定值灵敏性和选择性。5.2.8
8定值预警
应能根据定值在线校核结果实现以下预警:a)对于不满足灵敏性要求的保护启动定值进行预警:b)对于不满足灵敏性要求的主保护动作定值进行预警:c)对于不满足灵敏性、选择性等要求的后备保护定值进行预警。5.3故障分析
5.3.1故障再现分析
应能根据故障录波等信息实现以下功能:a)模拟故障发生的过程:
b)计算故障点的位置;
c)计算过渡电阻的大小:
d)统计分析过渡电阻大小的分布规律等。5.3.2故障模拟
应能实现以下功能:
模拟故障情况,分析保护(纵联保护、距离保护、零序保护、失灵保护等)的动作情况,建立a)
继电保护装置或安全自动装置的逻辑模型,逻辑模型应包含与原理定值相关的启动(闭锁)元件、测量元件(考虑不同保护的动作特性)、时间元件及其相互间的逻辑关系:b)模拟典型继电保护装置的动作逻辑,如距离保护的阻抗圆(阻抗四边形)、母线保护的复压闭锁等,典型继电保护装置动作模型详见附录A:c)考虑故障时某套保护拒(误)动及故障时断路器拒动等复杂情况:4
d)体现保护动作的时序性,以图形、动画等方式直观展示保护动作情况。5.4统计分析
应提供完善的计算统计功能,可自动统计如下内容:a)启动定值合格率;
b)主保护定值合格率:
c)后备保护定值合格率。
5.5维护管理
应能实现以下内容的维护管理:DL/T1640—2016
a)模型和参数维护:对继电保护定值在线校核及预警的各种数据进行维护,包括修改、定义、增加、删减;
校核原则维护:对继电保护定值在线校核及预警的校核原则进行维护:b)
用户权限管理:可利用权限管理功能设定权限,对继电保护定值在线校核及预警进行使用、管c)
理和维护:
d)应用与进程的管理:能够对继电保护定值在线校核及预警的各个应用与任务进程进行监视、切换以及运行参数的修改等。
6展示界面要求
6.1展示信息
应能展示以下信息:
a)正常校核结果,包括保护灵敏性分析结果、后备保护配合关系分析结果、距离Ⅲ段保护定值躲负荷能力校核结果等;
b)告警信息,包括主保护不满足灵敏性的预警,后备保护不满足灵敏性的预警,距离Ⅲ段躲负荷的预警,各段保护的保护范围、后备保护不满足选择性的预警,模拟故障保护动作情况预警等。
6.2展示方式
展示方式如下:
a)应能在地理接线图上展示预警信息,并可根据需要选择显示简化的预警信息或者详细的预警内容:
b)应能对正常状态、异常状态分别进行着色;c)可采用列表、曲线、相量图、二维着色图、三维曲面、动画等多种形式进行可视化展示。7数据接口
数据输入
7.1.1从电力调度自动化系统状态估计或模型管理获取如下数据:a)模型数据(含设备参数和一次设备拓扑关系);b)图形数据:
c)电网运行数据。
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7.1.2从电力调度自动化系统调度计划类应用获取如下数据:a)未来运行方式:
b)设备检修计划。
3从继电保护定值整定软件或调度管理系统(OMS)获取继电保护定值及相关参数。7.1.3
7.1.4从保护设备在线监视与分析模块或继电保护故障信息管理系统获取故障录波文件。7.2数据格式
模型数据格式
应支持CIM-E或CIMXML语言格式文件的导入和导出,宜采用全模型。2图形数据格式
应支持CIM-G或SVG语言格式文件的导入和导出。7.2.3电网运行数据格式
应采用E语言规范文件的方式。
7.2.4未来方式数据格式
应采用E语言规范文件的方式。
7.2.5继电保护定值数据格式
宜采用XML文件的方式,具体内容宜满足DL/T1011的要求。7.3数据输出
7.3.1应能向电力调度自动化系统告警模块传送如下告警信息:a)保护灵敏性告警信息:
b)后备保护选择性告警信息:
c)距离Ⅲ段保护定值躲负荷能力校核告警信息等。7.3.2可根据需要,向调度管理系统(OMS)传送各类校核结果信息。8技术指标
继电保护定值在线校核及预警性能至少应满足以下技术指标:a)可用率大于99.5%
b)短路电流计算误差不大于5%:c)全网定值在线校核一次所需时间应在5min以内:d)历史断面、校核结果、预警信息等数据存储时间应不少于半年。6
A.1基本要求
附录A
(规范性附录)
典型继电保护装置动作模型
DL/T1640—2016
在进行继电保护定值在线校核及预警计算分析时,应根据短路电流及潮流计算结果,对典型继电保护动作逻辑进行模拟,并提供动作行为分析。本附录给出了线路后备距离保护、线路纵联电流差动保护、母线差动保护装置的典型动作模型。A.2线路后备距离保护动作模型
根据线路后备距离保护动作模型,校核距离Ⅱ段躲负荷阻抗能力。模拟主保护不动作时,故障点周围系统m级范围内的后备保护动作行为(m值可以设置)。典型的距离保护阻抗继电器特性如图A.1~图A.6所示。
A.2.1圆特性阻抗继电器(适用于距离保护I、II、IⅡI段)jxt
电抗线
图A.1圆特性阻抗继电器
输入值ZzD、RzD、PZD、日分别为距离保护阻抗定值、负荷限制电阻定值、线路正序阻抗角定值、偏移阻抗角定值(根据线路长度,9取值0°、15%、30°)。A.2.2四边形阻抗继电器1(适用于距离保护I、II、ⅢI段)jxt
图A.2四边形阻抗继电器1
DL/T1640-2016
输入值XzD、RzD、zD分别为距离保护电抗定值、负荷限制电阻定值、线路正序阻抗角定值。zD固定为60°。
各段距离元件动作特性均为多边形特性。各段相间、接地距离元件分别计算X分量的电抗值和R分量的电阻值。动作边界倾斜角固定。A.2.3四边形阻抗继电器2(适用于接地距离保护、II段)此
图A.3四边形阻抗继电器2
输入值ZzD、RzD、PzD分别为距离保护阻抗定值、负荷限制电阻定值、线路正序阻抗角定值。R分量的偏移门槛取值:R=min(0.5Rzm,0.5Zm)X分量的偏移门槛取值与额定电流In有关:X=max(5/n,0.25Zz)。额定电流为5A时,取12、0.25倍接地距离I段阻抗定值的较大值;额定电流为1A时,取52、0.25倍接地距离1段阻抗定值的较大值。
偏移阻抗I、IⅡI段元件在动作特性平面第一象限右上角有下倾,下倾角为12°。图A.3中,F,为方向元件、X为电抗线,R。为负荷限制电阻线,实线包围的部分为保护动作区域。A.2.4四边形阻抗继电器3(适用于相间距离保护I、II段)输入值ZzD、RzD、@zD分别为距离保护阻抗定值、负荷限制电阻定值、线路正序阻抗角定值。R、X\的取值范围同A.2.3R、X\取值。试
图A.4四边形阻抗继电器3
DL/T1640—2016
相间距离R轴动作边界取负荷限制电阻定值的一半,相间距离电抗线下倾角为24°。A.2.5四边形阻抗继电器4(适用于接地距离保护Ⅲ段)jx
图A.5四边形阻抗继电器4
输入值ZzD、RzD、zD分别为距离保护阻抗定值、负荷限制电阻定值、线路正序阻抗角定值。R、X\的取值范围同A.2.3R、X取值。电抗线下倾角为0°
A.2.6四边形阻抗继电器5(适用于相间距离保护ⅢI段)ix
图A.6四边形阻抗继电器5
输入值ZzD、RzD、@zD分别为距离保护阻抗定值、负荷限制电阻定值、线路正序阻抗角定值。R、X的取值范围同A.2.3R、X取值。电抗线下倾角为0°。相间距离R轴动作边界取负荷限制电阻定值的一半。A.3线路纵联电流差动保护动作模型线路纵联电流差动保护动作方程A.3.1
线路纵联电流差动保护动作方程如下:[Icpe >KIzDe
(cpe>Ipz
Φ=A,B,C
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