用于距離Ⅲ段保護(hù)整定簡化的區(qū)域式后備保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明特別是關(guān)于一種用于距離虹段保護(hù)整定簡化的區(qū)域式后備保護(hù)方法,屬于 電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 具有優(yōu)越性能的距離保護(hù)廣泛應(yīng)用于輸電線路的繼電保護(hù)中。距離保護(hù)通常采用 階梯延時配合的=段式配置方式,I、n段為主保護(hù),m段為后備保護(hù),包括對本線路I、n段 保護(hù)的近后備和相鄰下一級線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。距離虹段定值應(yīng)按可靠躲過本線路最大事 故過負(fù)荷電流對應(yīng)的最小阻抗整定,并與相鄰線路距離n段配合。距離m段還應(yīng)對相鄰線 路末端故障有一定的靈敏度。
[0003] 為保證選擇性,實現(xiàn)相鄰線路故障時由相鄰線路優(yōu)先切除故障,距離m段保護(hù)的 動作時間要帶時延,時延的大小與其延伸的保護(hù)范圍有關(guān)。通常希望距離m段定值的保護(hù) 范圍不伸出相鄰線路距離n段的保護(hù)范圍,此時動作時間在相鄰線路距離n段的動作時間 上增加一個時間階梯。當(dāng)選擇性與靈敏性要求無法同時滿足時,為保證靈敏性,讓距離虹段 改為與相鄰元件的距離虹段配合,從而動作時間也要與相鄰元件的距離虹段動作時間配 合。若與相鄰線路的距離m段仍無法配合,則改為不完全配合方式,忽略按選擇性整定的要 求。此時保護(hù)范圍不配合,僅動作時間配合,通過增加時間階梯來確保選擇性。當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜時,如長短線路配合多、環(huán)網(wǎng)密集等,選擇性與靈敏性無法同時滿足的情況會增加,改 為與相鄰元件的距離m段配合或者采用不完全配合方式則會大大延長距離m段動作時間, 某些情況下將無法滿足速動性要求。另一方面,為滿足選擇性和靈敏性要求,與相鄰線路配 合時需要計算最大和最小分支系數(shù),該計算過程非常復(fù)雜,不僅需要考慮各種"N-r情況, 還需要對不同運行方式和故障位置進(jìn)行分析和選擇,然后通過短路電流計算進(jìn)行比較,才 能找出最大、最小分支系數(shù)。因而傳統(tǒng)方法的整定計算工作量大,并且需要有整定經(jīng)驗的工 作人員參與。
[0004] 隨著繼電保護(hù)裝置性能的提升和配置的強化,例如縱聯(lián)保護(hù)的廣泛應(yīng)用和主保護(hù) 配置的雙重化,后備保護(hù)動作的機會越來越少,但是距離m段保護(hù)只使用本地信息,不依賴 通信,可靠性高,且其遠(yuǎn)后備作用必不可少,因此仍有配置的必要。按照傳統(tǒng)方法進(jìn)行距離 m段保護(hù)整定,是非常復(fù)雜和困難的,并隨著電網(wǎng)規(guī)模擴大和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,定值在選擇 性、靈敏性和速動性方面愈加難W協(xié)調(diào),有時反而會制約電網(wǎng)運行方式的應(yīng)用。因此研究既 簡單又滿足電網(wǎng)安全運行要求的距離m段保護(hù)整定方法是必要的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種既簡單又滿足電網(wǎng)安全運行要求的用于 距離虹段保護(hù)整定簡化的區(qū)域式后備保護(hù)方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取W下技術(shù)方案:一種用于距離m段保護(hù)整定簡化的 區(qū)域式后備保護(hù)方法,其特征在于,包括W下步驟:1)按照簡化整定方法計算被保護(hù)線路的 距離虹段保護(hù)的阻抗整定值Zf和時間整定值話,并根據(jù)計算得到的阻抗整定值Zf和時 間整定值這^對區(qū)域內(nèi)的距離111段保護(hù)裝置的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定;2)收集本站和相鄰變電站距 離保護(hù)的阻抗元件信息,作為構(gòu)建區(qū)域式后備保護(hù)的判據(jù),其中,阻抗元件信息包括本側(cè)保 護(hù)距離n段阻抗元件信息及f,本側(cè)保護(hù)距離虹段阻抗元件信息Kf,下級保護(hù)距離n段阻 抗元件信息,下級保護(hù)距離虹段阻抗元件信息,上級保護(hù)距離n段阻抗元件信息巧", 對側(cè)保護(hù)距離n段阻抗元件信息輝W及背側(cè)保護(hù)距離n段阻抗元件信息瑪^ 3)當(dāng)故障發(fā) 生在本站某一出線的距離虹段所整定的保護(hù)范圍內(nèi)時,該距離虹段阻抗元件啟動,則啟動 本站的區(qū)域式后備保護(hù);4)根據(jù)步驟2)中的阻抗元件信息計算區(qū)域式后備保護(hù)動作時間, 得到區(qū)域式后備保護(hù)的動作時間階梯數(shù)值tN;5)如果步驟2)中的阻抗元件信息滿足區(qū)域式 后備保護(hù)延時判據(jù),則對區(qū)域式后備保護(hù)的動作時間階梯數(shù)值tN進(jìn)行修正,如果不滿足則 不進(jìn)行修正;6)如果步驟2)中的阻抗元件信息滿足區(qū)域式后備保護(hù)加速判據(jù),則對區(qū)域式 后備保護(hù)的動作時間階梯數(shù)值tN進(jìn)行修正,如果不滿足則不進(jìn)行修正;7)如果步驟2)中的 阻抗元件信息滿足區(qū)域式后備保護(hù)反向出口故障判據(jù),則對區(qū)域式后備保護(hù)的動作時間階 梯數(shù)值tN進(jìn)行修正,如果不滿足則不進(jìn)行修正;8)根據(jù)步驟4)~7)得到的區(qū)域式后備保護(hù) 的動作時間階梯數(shù)值tN決定區(qū)域式后備保護(hù)動作,計算最終動作延時(tN+2) A t,經(jīng)過該延 時后,向步驟3)中啟動的距離m段保護(hù)的出線所對應(yīng)的斷路器發(fā)送跳閩命令,切除故障,其 中,A t表示階段式保護(hù)的時間階梯。
[0007] 進(jìn)一步地,阻抗整定值Zf和時間整定值話的計算公式為:
[000引端=馬品血。,
[0009]
[0010] 式中,Kre功可靠性系數(shù),ZL.min為本線路最大事故過負(fù)荷時對應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗, ts為某個固定的延時。
[0011] 進(jìn)一步地,區(qū)域式后備保護(hù)的動作時間階梯數(shù)值tN的判據(jù)為: a. 若(巧,端引=1),則tw =0 b. 若(Wf=I)JlJtN=I
[0012] / , 。.若陣,端-,=1),賄"=2 d.其他,則tw=3
[0013] 式中,j、k分別為本側(cè)保護(hù)i所對應(yīng)的上級、下級保護(hù)編號,該判據(jù)的執(zhí)行過程是由 上而下,即上一條判據(jù)滿足就輸出結(jié)果,不再執(zhí)行下一條;若不滿足則繼續(xù)下一條判據(jù)。
[0014] 進(jìn)一步地,區(qū)域式后備保護(hù)延時判據(jù)為:
[0015] 若(北/說,=1),則tN=tN+2。
[0016] 進(jìn)一步地,區(qū)域式后備保護(hù)加速判據(jù)為:
[0017] 若(揖=1),則tN=〇。
[0018] 進(jìn)一步地,區(qū)域式后備保護(hù)反向出口故障判據(jù)為:
[0019] 若(非<,,=1),則tN=3,i表示保護(hù)的編號。
[0020]本發(fā)明由于采取W上技術(shù)方案,其具有W下優(yōu)點:1、本發(fā)明利用本站和相鄰變電 站距離保護(hù)的阻抗元件信息,構(gòu)建區(qū)域式后備保護(hù)判據(jù),W此來配合距離m段保護(hù)的選擇 性和速動性,最終實現(xiàn)后備保護(hù)選擇性、靈敏性、速動性要求的和諧統(tǒng)一;另外,利用本發(fā)明 的距離m段整定方法W及與之配合的區(qū)域式后備保護(hù)判據(jù),可構(gòu)成后備距離保護(hù)方案,具 體是:根據(jù)簡化整定計算公式進(jìn)行距離m段保護(hù)的整定,故障發(fā)生時區(qū)域式后備保護(hù)利用 收集的就地距離后備保護(hù)啟動信息進(jìn)行判據(jù)計算,實現(xiàn)有選擇性地命令離故障近的斷路器 跳閩切除故障,因此本發(fā)明可W大大簡化距離m段保護(hù)的整定工作,使得各線路的距離m 段整定相對獨立,避免了分支系數(shù)計算,W及選擇性與靈敏性間矛盾的發(fā)生。2、本發(fā)明的區(qū) 域式后備保護(hù)通過有限區(qū)域內(nèi)的開關(guān)量信息構(gòu)建判據(jù),能有效地與簡化整定后的階段式后 備保護(hù)相配合,具有很好的容錯能力。3、本發(fā)明計算被保護(hù)線路的距離虹段保護(hù)的阻抗整 定值和時間整定值錢采用簡化整定方法,與現(xiàn)有技術(shù)采用國網(wǎng)中相關(guān)規(guī)程的傳統(tǒng)方法 相比,根據(jù)簡化整定計算公式進(jìn)行距離虹段保護(hù)的整定,計算量大幅減小,計算過程更為簡 明。4、本發(fā)明由于距離虹段僅按躲本線路最大事故過負(fù)荷電流對應(yīng)的最小阻抗整定,并且 時間定值固定,保證了躲負(fù)荷要求,能滿足靈敏性要求。本發(fā)明可W廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)的區(qū)域 后備保護(hù)中。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明的方法流程示意圖;
[0022] 圖2是本發(fā)明實施例1E邸RTS-96的單區(qū)域24節(jié)點系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0023] W下結(jié)合附圖來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解,附圖的提供僅為了更 好地理解本發(fā)明,它們不應(yīng)該理解成對本發(fā)明的限制。
[0024] 如圖1所示,本發(fā)明提供的用于距離虹段保護(hù)整定簡化的區(qū)域式后備保護(hù)方法,包 括W下步驟:
[0025] 1、按照簡化整定方法計算被保護(hù)線路的距離m段保護(hù)的阻抗整定值Zf和時間整 定值C,并根據(jù)計算得到的阻抗整定值Z豈和時間整定值沒對區(qū)域內(nèi)的距離m段保護(hù)裝置 的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,其中,阻抗整定值馬號和時間整定值想的計算公式為:
[0026] 瑪二 KyZt.職,
[0027] tZ=h,
[0028] 式中,Krel為可靠性系數(shù),可W根據(jù)實際需要進(jìn)行選取,本發(fā)明實施例中可W取為 0.7,孔.min為本線路最大事故過負(fù)荷時對應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗,ts為某個固定的延時,可W根 據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)定,本發(fā)明實施例中設(shè)定為2.8s。
[0029] 2、收集本站和相鄰變電站距離保護(hù)的阻抗元件信息,作為構(gòu)建區(qū)域式后備保護(hù)的 判據(jù),其中,阻抗元件信息包括本側(cè)保護(hù)距離n段阻抗元件信息及f,本側(cè)保護(hù)距離m段阻 抗元件信息及f,直接相鄰的下級保護(hù)距離n段阻抗元件信息馬",直接相鄰的下級保護(hù)距 離虹段阻抗元件信息呼,直接相鄰的上級保護(hù)距離n段阻抗元件信息皆,對側(cè)(本側(cè)所在 線路的對端)保護(hù)距離n段阻抗元件信息i?苗W及背側(cè)(本側(cè)所在線路的相連母線的其他出 線)保護(hù)距離n段阻抗元件信息K去。
[0030] 3、當(dāng)故障發(fā)生在本站某一出線的距離虹段所整定的保護(hù)范圍內(nèi)時,該距離虹段阻 抗元件啟動,則啟動本站的區(qū)域式后備保護(hù);
[0031] 判斷是否需要啟動區(qū)域式后備保護(hù)的判據(jù)為:若(3z':,i?f =1),則化Y= 1,其中,i表示 保護(hù)的編號,1表示元件啟動;Dqy為區(qū)域式后備保護(hù)啟動元件,Dqy= 1表示區(qū)域式后備保護(hù)。
[0032] 4、根據(jù)步驟2中的阻抗元件信息計算區(qū)域式后備保護(hù)動作時間,得到區(qū)域式后備 保護(hù)的動作時間階梯數(shù)值tN,其中,決定區(qū)域式后備保護(hù)的動作時間階梯數(shù)值tN的具體判據(jù) 為: a. 若(歌端,,=1) JiJtN= O b. 若(皆=1) JlJtN=I
[0033] i ^ ',. 6.若(3