基于過渡電阻實(shí)測(cè)線路相間故障繼電保護(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過渡電阻實(shí)測(cè) 線路相間故障繼電保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 繼電保護(hù)作為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，其準(zhǔn)確快速動(dòng)作對(duì)隔離故障 和防止事故蔓延至關(guān)重要。傳統(tǒng)后備保護(hù)基于本地電氣量構(gòu)成，需通過離線預(yù)設(shè)定值進(jìn)行 配合，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。該模式存在的突出問題是保護(hù)整定復(fù)雜、動(dòng)作延時(shí)長(zhǎng)，已 難以滿足現(xiàn)代復(fù)雜電網(wǎng)的安全穩(wěn)定要求。在大范圍潮流轉(zhuǎn)移情況下，遠(yuǎn)后備保護(hù)容易連鎖 誤動(dòng)，進(jìn)而加速電網(wǎng)崩潰。
[0003] 近年來，隨著廣域測(cè)量技術(shù)的發(fā)展及其在中國(guó)電網(wǎng)的推廣應(yīng)用，中國(guó)電網(wǎng)所 有500kV及以上電壓等級(jí)變電站和6(MW發(fā)電廠都安裝了同步相量測(cè)量單元（phase measurement unit，PMU)，一些重要的330kV、220kV樞紐變電站也安裝了 PMU，因此，基于廣 域信息電網(wǎng)保護(hù)的研宄受到了廣泛關(guān)注。其中，基于廣域信息的輸電線路故障繼電保護(hù)算 法是基于廣域信息電網(wǎng)保護(hù)的核心組成部分。汪華、張哲和尹項(xiàng)根等人發(fā)表的《基于故障電 壓分布的廣域后備保護(hù)算法》采用集總參數(shù)建模，利用線路一側(cè)電壓、電流故障分量的測(cè)量 值估算另一側(cè)的電壓故障分量，以估算值與測(cè)量值的比值構(gòu)成輸電線路保護(hù)判據(jù)。該方法 參與計(jì)算的電氣量為故障分量，只適用于輸電線路故障后兩周波內(nèi)的繼電保護(hù)；該方法動(dòng) 作性能受過渡電阻影響嚴(yán)重，過渡電阻較大時(shí)，保護(hù)會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)的情況，無法及時(shí)將故障線 路與電網(wǎng)隔離；該方法因與系統(tǒng)阻抗參數(shù)有關(guān)，原理上受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提出一種能準(zhǔn)確測(cè)量輸電線路相間 短路故障點(diǎn)過渡電阻，動(dòng)作性能不受過渡電阻、負(fù)荷電流和系統(tǒng)運(yùn)行方式影響的線路相間 故障繼電保護(hù)方法。
[0005] 基于過渡電阻實(shí)測(cè)線路相間故障繼電保護(hù)方法，其特征在于，包括如下依序步 驟：
[0006] (1)保護(hù)裝置測(cè)量輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的故障相間電壓和故障 相間電流，測(cè)量輸電線路在n變電站保護(hù)安裝處的故障相間電壓和故障相間電流 12 (2)保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路有功交換功率AP= ; 2 (3)保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路消耗有功功率其中，Zl為單位長(zhǎng)度輸 電線路正序阻抗；1為輸電線路長(zhǎng)度；巾巾=AB、BC、CA相；
[0009] (4)保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻
判斷 輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻Rf大于50歐姆是否成立，即判H
是否成立，若成立，則判斷巾巾相輸電線路發(fā)生相間高阻短路故障，保護(hù)裝置發(fā)出動(dòng)作跳 閘信號(hào)，跳開三相輸電線路兩端的斷路器；其中，巾巾= AB、BC、CA相。
[0010] 本發(fā)明的特點(diǎn)及技術(shù)成果：
[0011] 本發(fā)明方法首先測(cè)量輸電線路兩端的故障相間電壓和故障相間電流，計(jì)算輸電線 路有功交換功率和輸電線路消耗有功功率，利用輸電線路有功交換功率減去輸電線路消耗 有功功率得到輸電線路相間短路故障點(diǎn)過渡電阻消耗的有功功率，根據(jù)輸電線路相間短路 故障點(diǎn)過渡電阻消耗的有功功率等于過渡電阻與輸電線路兩端故障相間電流矢量和的絕 對(duì)值平方的乘積這一物理特性計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻，然后判斷輸電線 路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻大于50歐姆是否成立，若成立，則判斷輸電線路發(fā)生相間高 阻短路故障，發(fā)出動(dòng)作跳閘信號(hào)。本發(fā)明方法算法模型中不需要用到系統(tǒng)阻抗參數(shù)，動(dòng)作 性能不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。本發(fā)明方法能準(zhǔn)確計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電 阻，利用輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻與整定門檻值50歐姆構(gòu)成繼電保護(hù)判據(jù)，原 理上消除了過渡電阻和負(fù)荷電流對(duì)保護(hù)動(dòng)作性能的影響，具有很強(qiáng)的耐受過渡電阻和抗負(fù) 荷電流影響的能力。
【附圖說明】
[0012] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明的線路輸電系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面根據(jù)說明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)表述。
[0014] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明的線路輸電系統(tǒng)示意圖。圖1中CVT為電壓互感器、CT為電流 互感器。保護(hù)裝置測(cè)量輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的故障相間電壓&和故障相間電 流，測(cè)量輸電線路在n變電站保護(hù)安裝處的故障相間電壓^7_和故障相間電流;其 中，<i> <i> = AB、BC、CA 相。
[0015] 保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路有功交換功率
[0016] 保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路消耗有功功率4 乂，以;其中，Zl為單位長(zhǎng)度輸電線 路正序阻抗；1為輸電線路長(zhǎng)度。
[0017] 保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)過渡電阻&消耗的有功功率ap-p。
[0018] 輸電線路相間短路故障點(diǎn)過渡電阻&消耗的有功功率AP-P等于過渡電阻&與 輸電線路兩端故障相間電流矢量和的絕對(duì)值平方+ /"#f的乘積，因此，保護(hù)裝置計(jì)算 輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻
[0019] 保護(hù)裝置判斷輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻Rf大于50歐姆是否成立，即 判6
I否成立，若成立，則判斷巾巾相輸電線路發(fā)生相間高阻短路故 障，保護(hù)裝置發(fā)出動(dòng)作跳閘信號(hào)，跳開三相輸電線路兩端的斷路器；其中，巾巾=AB、BC、CA 相。
[0020] 本發(fā)明方法首先測(cè)量輸電線路兩端的故障相間電壓和故障相間電流，計(jì)算輸電線 路有功交換功率和輸電線路消耗有功功率，利用輸電線路有功交換功率減去輸電線路消耗 有功功率得到輸電線路相間短路故障點(diǎn)過渡電阻消耗的有功功率，根據(jù)輸電線路相間短路 故障點(diǎn)過渡電阻消耗的有功功率等于過渡電阻與輸電線路兩端故障相間電流矢量和的絕 對(duì)值平方的乘積這一物理特性計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻，然后判斷輸電線 路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻大于50歐姆是否成立，若成立，則判斷輸電線路發(fā)生相間高 阻短路故障，發(fā)出動(dòng)作跳閘信號(hào)。
[0021] 本發(fā)明方法算法模型中不需要用到系統(tǒng)阻抗參數(shù)，動(dòng)作性能不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的 影響。本發(fā)明方法能準(zhǔn)確計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻，利用輸電線路相間短 路故障點(diǎn)的過渡電阻與整定門檻值50歐姆構(gòu)成繼電保護(hù)判據(jù)，原理上消除了過渡電阻和 負(fù)荷電流對(duì)保護(hù)動(dòng)作性能的影響，具有很強(qiáng)的耐受過渡電阻和抗負(fù)荷電流影響的能力。
[0022] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于過渡電阻實(shí)測(cè)線路相間故障繼電保護(hù)方法，其特征在于，包括如下依序步驟： (1) 保護(hù)裝置測(cè)量輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的故障相間電壓么,# _故障相間 電流，測(cè)量輸電線路在n變電站保護(hù)安裝處的故障相間電壓和故障相間電流; 其中，（}> (}> = AB、BC、CA 相； (2) 保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路有功交換功率AP = ; (3) 保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路消耗有功功率& ;;其中，Zl為單位長(zhǎng)度輸電線 路正序阻抗；1為輸電線路長(zhǎng)度；巾巾=AB、BC、CA相； (4) 保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電卩4斷輸電 線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻Rf大于50歐姆是否成立，即判> 5()是否 成立，若成立，則判斷巾巾相輸電線路發(fā)生相間高阻短路故障，保護(hù)裝置發(fā)出動(dòng)作跳閘信 號(hào)，跳開三相輸電線路兩端的斷路器；其中，巾巾=AB、BC、CA相。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于過渡電阻實(shí)測(cè)線路相間故障繼電保護(hù)方法。本發(fā)明首先測(cè)量輸電線路兩端的故障相間電壓和故障相間電流，計(jì)算輸電線路有功交換功率和輸電線路消耗有功功率，利用輸電線路有功交換功率減去輸電線路消耗有功功率得到輸電線路相間短路故障點(diǎn)過渡電阻消耗的有功功率，根據(jù)輸電線路相間短路故障點(diǎn)過渡電阻消耗的有功功率等于過渡電阻與輸電線路兩端故障相間電流矢量和的絕對(duì)值平方的乘積這一物理特性計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻，然后判斷輸電線路相間短路故障點(diǎn)的過渡電阻大于50歐姆是否成立。本發(fā)明方法算法模型中不需要用到系統(tǒng)阻抗參數(shù)，動(dòng)作性能不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。
【IPC分類】H02H7/26
【公開號(hào)】CN104953565
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510336661
【發(fā)明人】曾惠敏
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日