本发明属于电力系统领域，具体涉及一种基于双差动模块联判的串联变压器纵差保护装置及方法。
背景技术：
串联变压器的原边绕组没有中性点，绕组的两端直接串接在电网中。相比普通的并联型变压器，串联变压器的工作特点不同，一次的接线形式不同。
如图1所示，普通的并联型变压器各侧各相绕组的一端接在母线上，另一端直接接地或构成中性点。普通的并联型变压器设置差回路时，一般在各侧各相绕组的一端设置电流互感器，纵差保护采集前述电流互感器的电流进行差动保护计算。
图2所示的是将常规纵差保护方法直接应用于串联变压器的情形。如图2所示，串联变压器原边绕组直接串接在线路中。ct1、ct2构成纵差保护。串联变压器正常运行时，串联变压器的原边绕组流过的电流等于线路电流，ct1、ct2采集的电流处于磁平衡状态。
考虑串联变压器原边绕组发生故障的情形，当故障点发生靠近ct1时，即图2所示的a点处，此时串联变压器差动保护的磁平衡受到明显破坏，纵差保护的灵敏度较高；当故障点从a点向网侧绕组另一端移动时，串联变压器纵差保护的磁平衡受破坏程度逐渐下降。当故障点发生在网侧绕组另一端时，即图2所示的b点处，此时串联变压器纵差保护的磁平衡受破坏程度轻微，其特性已经与图2所示的c点处故障特性(c点处位于串联变压器纵差保护范围外)相差无几。因此，按照常规纵差保护方法配置时，对于远离ct安装处的原边绕组故障，纵差保护灵敏度将明显降低，有保护拒动的风险。
技术实现要素：
为了克服现有的纵差保护方法应用于串联变压器时，存在的部分保护区域灵敏度低的问题，本发明提出一种基于双差动模块联判的串联变压器纵差保护装置及方法，通过同时采集串联变压器原边绕组两端电流，实现了双电流互感器联判的串联变压器纵差保护方法，可有效提高串联变压器纵差保护的灵敏度。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于双差动模块联判的串联变压器纵差保护装置，包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第一判别模块和第二判别模块；所述第一电流互感器和第三电流互感器分别设置在串联变压器原边绕组的两端，分别采集串联变压器原边绕组的首端电流和尾端电流；所述第二电流互感器设置在串联变压器副边绕组的一端，采集串联变压器副边绕组的电流；所述第一电流互感器、第二电流互感器和第一判别模块构成第一差动模块，第一判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器副边绕组的电流进行差动保护计算；所述第三电流互感器、第二电流互感器和第二判别模块构成第二差动模块，第二判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流进行差动保护计算；当第一差动模块和第二差动模块中任一个满足设定的差动动作条件时，控制该串联变压器配置的纵差保护动作。
进一步地，所述串联变压器原边绕组的首端电流为第一电流互感器的二次电流。
进一步地，所述串联变压器原边绕组的尾端电流为第三电流互感器的二次电流。
进一步地，所述第一差动模块和第二差动模块中的第一判别模块和第二判别模块采用相同或者不同的差流和制动门槛计算公式。
一种基于双差动模块联判的串联变压器纵差保护方法，包括：
(1)实时采集串联变压器原边绕组的首端电流、串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流；
(2)利用第一差动模块基于采集到的串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算；
(3)利用第二差动模块基于采集到的串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算；
(4)当第一差动模块和第二差动模块中任一个满足设定的差动动作条件时，控制该串联变压器配置的纵差保护动作。
进一步地，所述步骤(1)具体包括：
1.1在串联变压器原边绕组的两端分别设置第一电流互感器和第三电流互感器，分别采集串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器原边绕组的尾端电流；
1.2在串联变压器副边绕组的一端设置第二电流互感器，采集串联变压器副边绕组的电流；
进一步地，所述步骤(2)中所述第一差动模块包括连通第一电流互感器、第二电流互感器和第一判别模块，第一判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算；所述的第二差动模块包括连通的第三电流互感器、第二电流互感器和第二判别模块，第二判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算。
进一步地，所述串联变压器原边绕组的首端电流为第一电流互感器的二次电流。
进一步地，所述串联变压器原边绕组的尾端电流为第三电流互感器的二次电流。
进一步地，所述第一差动模块和第二差动模块采用相同或者不同的差流和制动门槛计算公式。
本发明的有益效果：
本发明提出一种基于双差动模块联判的串联变压器纵差保护装置及方法，通过同时采集串联变压器原边绕组两端电流，实现了双电流互感器联判的串联变压器纵差保护方法，可有效提高串联变压器纵差保护的灵敏度。
附图说明
图1为普通的并联型变压器及电流互感器一次接线图；
图2为配置传统纵差保护的串联型变压器及电流互感器一次接线图；
图3为配置双电流互感器联判的串联型变压器及电流互感器一次接线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图3所示，与传统纵差保护的串联型变压器的ct配置相比，本发明中的纵差保护方法在串联变压器原边绕组两端分别配置了电流互感器，如图3中的ct1和ct3。
实施例一
一种基于双差动模块联判的串联变压器纵差保护装置，包括第一电流互感器ct1、第二电流互感器ct2、第三电流互感器ct3、第一判别模块和第二判别模块；所述第一电流互感器ct1和第三电流互感器ct3分别设置在串联变压器原边绕组的两端，分别采集串联变压器原边绕组的首端电流和尾端电流，串联变压器原边绕组接入到线路中；所述第二电流互感器ct2设置在串联变压器副边绕组的一端，采集串联变压器副边绕组的电流；所述第一电流互感器ct1、第二电流互感器ct2和第一判别模块构成第一差动模块，第一判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器副边绕组的电流进行差动保护计算；所述第三电流互感器ct3、第二电流互感器ct2和第二判别模块构成第二差动模块，第一判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流进行差动保护计算；当第一差动模块和第二差动模块中任一个满足设定的差动动作条件时，控制该串联变压器配置的纵差保护动作(即控制该串联变压器配置的纵差保护装置出口继电器导通、触发保护录波、保护报文上送等)。所述的差动动作条件可以是现有技术中的各种纵差制动特性，所述的纵差保护动作可以采用现有技术中的一般纵差保护动作行为。
优选地，所述串联变压器原边绕组的首端电流为第一电流互感器ct1的二次电流。
优选地，所述串联变压器原边绕组的尾端电流为第三电流互感器ct3的二次电流。
优选地，所述第一差动模块和第二差动模块中的第一判别模块和第二判别模块采用相同或者不同的差流和制动门槛计算公式；所述的差流和制动门槛计算公式可以采用现有技术中的差流和制动门槛计算公式，本发明中不做具体的限制。
上述方案中，通过同时采集串联变压器原边绕组两端电流，实现了双电流互感器联判的串联变压器纵差保护方法，可有效提高串联变压器纵差保护的灵敏度。
实施例二
一种基于双差动模块联判的串联变压器纵差保护方法，包括：
(1)实时采集串联变压器原边绕组的首端电流、串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流；
(2)利用第一差动模块基于采集到的串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算；
(3)利用第二差动模块基于采集到的串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算；
(4)当第一差动模块和第二差动模块中任一个满足设定的差动动作条件时，控制该串联变压器配置的纵差保护动作。
优选地，所述步骤(1)具体包括：
1.1在串联变压器原边绕组的两端分别设置第一电流互感器ct1和第三电流互感器ct3，用于分别采集串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器原边绕组的尾端电流；
1.2在串联变压器副边绕组的一端设置第二电流互感器ct2，用于采集串联变压器副边绕组的电流；
优选地，所述步骤(2)中所述第一差动模块包括连通第一电流互感器、第二电流互感器和第一判别模块，第一判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的首端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算；所述的第二差动模块包括连通的第三电流互感器、第二电流互感器和第二判别模块，第二判别模块基于采集到的串联变压器原边绕组的尾端电流和串联变压器副边绕组的电流实时进行差动保护计算。
优选地，所述串联变压器原边绕组的首端电流为第一电流互感器ct1的二次电流。
优选地，所述串联变压器原边绕组的尾端电流为第三电流互感器ct3的二次电流。
优选地，所述第一差动模块和第二差动模块采用相同或者的差流和制动门槛计算公式。
实施例三
以图2中的b点处发生轻微故障为例，故障点b离第一电流互感器ct1的安装位置较远，接近串联变压器网侧绕组(即原边绕组)的尾端。此时，第一差动模块的纵差磁平衡受破坏程度低，若产生的差流id1小于设定的第一差动模块的差动门槛ith1，则第一差动模块不满足动作条件；但由于故障点b靠近第三电流互感器ct3的安装位置，第二差动模块的纵差磁平衡受破坏程度明显，第二差动模块产生的差流id2明显大于第二差动模块的制动门槛ith2，则第二差动模块满足动作条件，即第二差动模块弥补了第一差动模块在保护范围内的部分区域灵敏度较低的缺陷，同样的，第一差动模块也弥补了第二差动模块在保护范围内的部分区域灵敏度较低(例如图2中的a点)的缺陷。只要任一差动模块满足动作条件，双差动模块联判的串联变压器纵差保护就动作，从而在整体上提升了串联变压器纵差保护的保护灵敏度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。