Алгоритм фильтрации апериодической составляющей в сигнале тока короткого замыкания

Предложен алгоритм исключения апериодических составляющих из токов коротких замыканий (КЗ). Реализуется алгоритм вычислительной техникой и позволяет определять место КЗ и обрыва фазы за 0,5 – 0,6 миллисекунды. За такой интервал времени не возникает насыщение магнитопроводов трансформаторов тока (ТТ), и в микропроцессор цифровой релейной защиты поступает неискаженная информация от ТТ. Для реализации алгоритма достаточно четырех измерений мгновенных значений токов, разделенных одинаковыми временными интервалами (интервалами дискретизации). Исключение апериодических составляющих повышает точность определения места КЗ. Алгоритм может использоваться для определения места разрыва фаз. Также данный алгоритм можно применить в цифровых релейных защитах, основанных на измерении токов и напряжений.

1. Evans F.J., Wells G. Use of Sampling to Detect Transient Saturation in Protective Current Transformers // IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement, vol. im-19, no 3, august 1970, pp. 144-147.

2. Haeg H., Forster M. Elektronischer Sammelschienenschutz // Brown Boveri Mitteilungen: Bd. 53, Nr 4/5/ 1965, pp. 326-339.

3. Iamandi A., et al. Distance Protection Scheme for a Digital Substation. In: 2020 IEEE International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics (AQTR), Cluj-Napoca, Romania, 2020 pp. 1-6. doi: 10.1109/AQTR49680.2020.9129913.

4. Li L., Fan H. and Yu J. Data sharing and distribution security protection strategy for the electric power industry. In 2021 4th International Conference on Advanced Electronic Materials, Computers and Software Engineering (AEMCSE), Changsha, China, 2021 pp. 96-101.doi: 10.1109/AEMCSE51986.2021.00027

5. Ninghui H., Haibin X., et al. Sequence Coordination of Power Network Protection Based on Fault Current Limiting Equipment Action. In 2020 International Conference on Urban Engineering and Management Science (ICUEMS), Zhuhai, China, 2020 pp. 278-282. doi: 10.1109/ICUEMS50872.2020.00067

6. Shunxin L., et al., Power mechanism and strategy of digital transformation in power grid industry - Take State Grid Jibei Electric Power Company Limited as an example. In 2020 International Conference on Computer Science and Management Technology (ICCSMT), Shanghai, China, 2020 pp. 340-345. doi: 10.1109/ICCSMT51754.2020.00077

7. Булычев А. В., Васильев Д. С., Козлов Б. Н., Силанов Д. Н. Релейная защита в распределительных сетях 110/35/10 кВ в условиях цифровой трансформации электроэнергетических систем // Релейная защита и автоматизация. 2019. № 1(34). С. 71-77.

8. Бурянина Н.С., Васильева К.П., Королюк Ю.Ф., Лесных Е.В., Суслов К.В. Определение места короткого замыкания на линиях электропередачи 110 кВ и выше по мгновенным значениям токов и напряжений // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017. № 3-4. C. 117 – 128.

9. Бурянина Н.С., Королюк Ю.Ф., Лесных Е.В. Способ определения мгновенных значений параметров (токов и напряжений) прямой и обратной последовательностей. Патент РФ на изобретение № 2016137597. 21.03.2018. Бюл. № 09. Доступно по: https://elibrary.ru/item.asp?id=41033283

10. Коновалова, Е.В. О работе дифференциально-фазных защит в ЕНЭС // Релейная защита и автоматизация. 2013. №02. С. 21.

11. Кужеков С.Л., Нудельман Г.С. v2009. № 4. С. 12-19.

12. Куликов, А. Л. Методы совершенствования дифференциальной релейной защиты / А. Л. Куликов, А. А. Колесников // Библиотечка электротехника. – 2021. – № 2(266). – С. 1-96.

13. Лоскутов, А. Б., Куликов А. Л., Илюшин П. В. От плана ГОЭЛРО к цифровизации электроэнергетического комплекса страны // Электричество. 2020. № 12. С. 14-30.

14. Румянцев Ю. В., Романюк Ф. А., Румянцев В. Ю., Новаш И. В. Реализация цифровых фильтров в микропроцессорных устройствах релейной защиты // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2016. Т. 59, № 5. С. 397-417.

15. Царев, Н. В., Пинчуков П. С. Классификация цифровых устройств релейной защиты и автоматики // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. 2019. Т. 1. С. 49-54.