基于負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣特高壓交流輸電線路保護(hù)方法
【專利摘要】基于負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣特高壓交流輸電線路保護(hù)方法：首先采用分布參數(shù)建模，由特高壓交流輸電線路一端的A、B、C相負(fù)序電壓、負(fù)序電流分別計(jì)算特高壓交流輸電線路另一端的A、B、C相負(fù)序電流、負(fù)序差動(dòng)電流幅值，進(jìn)而計(jì)算負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣，利用矩陣各元素間的大小關(guān)系判別故障相線路。本發(fā)明方法物理模型采用分布參數(shù)模型，動(dòng)作性能不受分布電容電流的影響，適用于任何電壓等級(jí)，特別適用于特高壓交流輸電線路故障后整個(gè)故障過程的繼電保護(hù)，動(dòng)作性能不受過渡電阻和負(fù)荷電流的影響，尤其當(dāng)特高壓交流輸電線路發(fā)生單相高阻接地故障時(shí)，能正確可靠識(shí)別故障相線路，實(shí)現(xiàn)單相線路故障跳開單相故障線路的繼電保護(hù)功能。
【專利說明】基于負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣特高壓交流輸電線路保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種基于負(fù)序差動(dòng)系數(shù) 矩陣特高壓交流輸電線路保護(hù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 特高壓交流輸電網(wǎng)絡(luò)可大幅提高電網(wǎng)輸送容量，有利于減少輸電損耗，節(jié)省輸電 成本，節(jié)能減排，從而推動(dòng)綠色能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，又可使電網(wǎng)更加智能、堅(jiān)強(qiáng)、穩(wěn)定、可靠。同 時(shí)，作為電網(wǎng)骨干網(wǎng)架，特高壓交流輸電線路發(fā)生故障后，若故障不能得以及時(shí)檢測到并正 確隔離，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)穩(wěn)定性受到破壞，甚至可能造成電網(wǎng)崩潰，從而對社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)造 成難以估量的損失。
[0003] 由于不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響，且具有天然的選相功能，電流差動(dòng) 保護(hù)一直是各種電壓等級(jí)輸電線路的主保護(hù)。在500kV及以下電壓等級(jí)輸電線路中，由于 輸電線路沿線分布電容電流很小，分布電容對電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作性能影響很小。然而，特高 壓交流輸電線路的電壓、電流傳輸具有明顯的波過程，沿線分布電容電流很大，利用兩端電 流矢量和的幅值作為動(dòng)作量的傳統(tǒng)電流差動(dòng)保護(hù)面臨著電流差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)電流大，而為了 防止電流差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，提高啟動(dòng)設(shè)定值又會(huì)導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)靈敏度不足，制約著傳統(tǒng)電流 差動(dòng)保護(hù)在特高壓交流輸電線路上的應(yīng)用。
[0004] 由于受負(fù)荷電流影響，輸電線路單相高阻接地故障時(shí)，直接利用兩端電流矢量和 的幅值作為動(dòng)作量的傳統(tǒng)電流差動(dòng)保護(hù)無法正確跳開故障相，而是由零序電流差動(dòng)保護(hù)作 為其后備保護(hù)動(dòng)作跳開三相線路。由于非全相運(yùn)行狀態(tài)對電網(wǎng)穩(wěn)定的影響遠(yuǎn)小于三相跳開 的情況，由零序電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳開三相線路這一動(dòng)作策略會(huì)增強(qiáng)故障對電網(wǎng)穩(wěn)定性的 沖擊。因此，輸電線路發(fā)生單相高阻接地短路故障時(shí)，如果能正確跳開故障相，保留其余兩 正常相繼續(xù)運(yùn)行，有利于增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性，可使電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)可靠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種基于負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣特 高壓交流輸電線路保護(hù)方法。本發(fā)明方法物理模型采用分布參數(shù)模型，動(dòng)作性能不受分布 電容電流的影響，適用于任何電壓等級(jí)，特別是特高壓交流輸電線路的繼電保護(hù)。本發(fā)明方 法適用于特高壓交流輸電線路故障后整個(gè)故障過程的繼電保護(hù)，動(dòng)作性能不受過渡電阻和 負(fù)荷電流的影響，尤其當(dāng)特高壓交流輸電線路發(fā)生單相高阻接地故障時(shí)，本發(fā)明方法能正 確可靠識(shí)別故障相，實(shí)現(xiàn)單相線路故障跳開單相故障線路的繼電保護(hù)功能。
[0006] 為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣特高壓交流輸電 線路保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0007] (1)測量特高壓交流輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的A、B、C相負(fù)電壓

【權(quán)利要求】
1.基于負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣特高壓交流輸電線路保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 測量特高壓交流輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的A、B、C相負(fù)電壓
A、B、C相負(fù)序電流_
測量特高壓交流輸電線 路在η變電站保護(hù)安裝處的A、B、C相負(fù)序電流
(2) 利用特高壓交流輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的A、B、C相負(fù)電壓
A、B、C相負(fù)序電流
計(jì)算特高壓交流輸電線 路在η變電站保護(hù)安裝處的A、B、C相負(fù)序電流

其中，Υ 2為特高壓交流輸電線路負(fù)序傳播常數(shù)；Ζ?為特高壓交流輸電線路負(fù)序波阻 抗；lmnSm變電站和η變電站之間的特高壓交流輸電線路長度；cosh(.)為雙曲余弦函數(shù)； sinh(.)為雙曲正弦函數(shù)； (3) 計(jì)算
計(jì)算負(fù)序差動(dòng) 系數(shù)矩陣.
(4) 選取負(fù)序差動(dòng)系數(shù)矩陣S中的最大元素
則根據(jù)
選取負(fù)序差動(dòng)系 數(shù)矩陣S中的元素
和
設(shè)定閥值α，利用如下繼電保護(hù)判據(jù)判斷故障 相線路： (i) 若滿足Si」〉α且Sik> α，則判斷i相線路為故障相線路； (ii) 若滿足Su> α且Sw> α，則判斷ik相線路為故障相線路； (iii) 若滿足α %」>1，則判斷ijk相線路為故障相線路；其中，ijk = ABC、ACB、BAC、 BCA、CAB、CBA 相。
【文檔編號(hào)】H02H7/26GK104092195SQ201410336748
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】曾惠敏 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司