輸電線縱差保護中的雙端測試方法
2023-09-17 05:54:55 1
專利名稱：輸電線縱差保護中的雙端測試方法
技術領域：
本發明涉及電學領域的一種輸電線縱差保護中的雙端測試方法，尤其涉及在高壓電網繼電保護中通過增加雙端測試功能模塊提供方便的現場試驗手段，及保護裝置中內置雙端測試模塊的實現方法。
背景技術：
高壓輸電系統繼電保護裝置的可靠性是電力系統安全穩定運行的保證。多年現場運行經驗告訴我們保護裝置的可靠性不僅僅依靠保護裝置本身的原理和實現方法的正確性，也依賴於繼電保護二次迴路接線的正確。繼電保護裝置投運前和檢修過程中，往往藉助大量的現場試驗來檢查保護裝置和二次迴路接線是否正確。
目前，光纖電流差動保護作為高、中壓輸電線路的主保護在電網中已大量應用。利用試驗儀器進行光纖電流差動保護的雙端測試時，一方面由於兩側試驗儀器施加交流量的相位是隨機的，另一方面也無法保證兩側試驗儀器施加交流量的同時性，故現場雙端試驗往往無法進行，常常用光纖電流差動保護自環試驗或僅在一側施加電流的弱饋試驗代替，而這種不全面的測試可能會給保護的可靠運行帶來隱患。
鑑於以上原因，光纖電流差動保護的雙端測試已被廣泛關注，同時也有相應的方法，國內已有繼電保護測試儀器廠家改進測試儀器，增加GPS輸入觸發埠，利用GPS系統來實現光纖電流差動保護雙端測試。該方法由於受經濟和地理因素的影響，現場很少採用。日本某公司光纖差動保護裝置則輸出相位觸發輸出端和時間觸發輸出端，但試驗時需藉助示波器等設備人工調整一側繼電保護測試儀器的輸出交流量相位，試驗操作較為繁瑣。
發明內容
針對上述現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種輸電線縱差保護中的雙端測試方法，在繼電保護裝置中增加簡單實用的雙端測試功能模塊。
為達到上述發明目的，本發明的技術方法在於採用一種輸電線縱差保護中的雙端測試方法，該方法的步驟如下(1)保護裝置傳送三相電流的採樣值和三相電壓的採樣值；(2)當兩側電壓量都大於設定門檻時，保護裝置根據兩側電壓量採樣值計算出兩側電壓的相量相位差θ；(3)其中一側將對側送來的交流電壓量進行移相θ，兩側測試儀器施加的電壓量相位就相同，使兩端保護測試儀器的交流輸出建立起統一的電壓相位基準，以該基準作為電流量的參照；(4)保護裝置以兩側電壓相量相位作為兩側電流量相位的基準，對兩側電流相位調整，使繼電保護測試儀器修正本側電流量和本側電壓量間的相位，以便進行保護雙端試驗；(5)雙端試驗觸發，允許保護出口動作。。
保護裝置採用相量移相算法對對側送來的電流量進行移相操作對兩側電流相位調整I=Iej=I(cos+jsin).]]>雙端試驗觸發採用「雙端試驗」控制選項、「雙端試驗」控制字或「雙端試驗」壓板的方法實現。
該方法的特點是雙端測試方法或稱功能模塊，為軟體實現的功能模塊，該功能模塊可以以獨立任務方式實現，也可與現有保護設計有機結合；該雙端測試方法不對保護裝置硬體進行改變，實現方便；雙端測試方法不需對現有繼電保護試驗儀器進行任何改進，自動完成兩側交流輸入量相位同步和時間同步；雙端測試方法藉助保護裝置本身現有資源(軟體平臺、硬體平臺和通道資源)，不但成本極低，而且有效驗證了保護裝置和通道的性能。雙端測試方法自動監測兩端的交流電壓量，修正其相位後以其為基準可靈活調整繼電保護測試儀輸出的電流量的大小和相位，因而調整了兩側電流量的相位關係，實現保護雙端試驗功能。雙端測試方法，實際上是僅在「雙端試驗」選項投入情況下才投入一種獨立功能的軟體模塊，對現有保護設計的硬體體系和軟體體系沒有影響。測試方法可不需對現有繼電保護試驗儀器進行任何改進，因而用戶不需購買新儀器或改進繼電保護試驗儀器，經濟性好，普及性強，具有巨大的推廣應用空間。該方法試驗人員不再考慮如何對齊兩個測試儀器輸出交流量的相位關係，只需修正本側電流量和本側電壓量間的相位，從而靈活進行保護雙端試驗。該元件完全內置於保護裝置，是驗證保護裝置和通道的性能的有效手段。總之，雙端測試方法實現十分簡單，現場操作更是方便，不需對繼電保護測試儀進行任何修改，也不需藉助其它設備，這樣提高了現場雙端測試的靈活性和普及性。雙端測試方法可有效提高保護可靠性而不增加保護的困難和複雜性。
圖1本發明的雙端測試流程圖；圖2雙端電壓相量相位差示意圖；圖3電壓相量移相；
圖4同一基準電壓下電流相量。
具體實施例方式
下面結合附圖和對本發明作進一步詳細的說明。
請參閱圖1本雙端測試方法的流程圖，首先選擇保護裝置中的「雙端試驗」控制項投入雙端試驗功能，其次對兩側的電壓和電流進行採樣，得到如圖2所示電壓波形圖，其中Uma為本側的a相電壓，Una為另一側a向電壓，θ為兩側電壓相量的相位差。然後將兩側電壓Uma、Umb、Umc和Una、Unb、Unc與特定門檻值(設定值)進行比較，如果兩者都比特定門檻值大，則計算兩側電壓相量的相角差θ，否則返回，繼續採樣。計算出相角差θ後，將對側的電壓相量的相位左移θ，這樣在本側保護裝置處就得到了具有相同相位的基準電壓，見圖3；同時將對側送來的電流相量也移相θ，即將對側的電流相量乘上旋轉因子ejθ，I=Iej=I(cos+jsin),]]>其中 為對側經移相後的各分相電流， 為對側各分相電流，得到如圖4所示的電流相量關係。最後進行雙端試驗觸發。
雙端試驗觸發來確定何時啟動雙端測試功能模塊的工作。雙端試驗觸發可採用「雙端試驗」控制選項、「雙端試驗」控制字或「雙端試驗」壓板等類似方法實現。例如保護裝置設置「雙端試驗」控制項，該控制項傳往對側，雙端試驗功能模塊投入需保護裝置任一側「雙端試驗」控制項投入，即1)裝置一側「雙端試驗」控制項投入時，進行計算θ和電流量移相操作；2)裝置兩側「雙端試驗」控制項都投入時，保護裝置允許出口。
現場雙端測試的步驟(示例)1.一側保護裝置「雙端試驗」控制項整定為投入。
2.在輸電線兩側保護裝置通過各側繼電保護試驗儀器施加三相額定電壓量(正常相序)。
3.分別修正兩側試驗儀器輸出的本側電流量和本側電壓量間的相位，從而模擬多種區內外故障。
4.另一側保護裝置「雙端試驗」控制字整定為投入，觀察保護動作行為。
最後所應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和範圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種輸電線縱差保護中的雙端測試方法，其特徵在於，該方法的步驟如下(1)保護裝置傳送三相電流的採樣值和三相電壓的採樣值；(2)當兩側電壓量都大於設定門檻時，保護裝置根據兩側電壓量採樣值計算出兩側電壓的相量相位差θ；(3)其中一側將對側送來的交流電壓量進行移相θ，兩側測試儀器施加的電壓量相位就相同，使兩端保護測試儀器的交流輸出建立起統一的電壓相位基準，以該基準作為電流量的參照；(4)保護裝置以兩側電壓相量相位作為兩側電流量相位的基準，對兩側電流相位調整，使繼電保護測試儀器修正本側電流量和本側電壓量間的相位，以便進行保護雙端試驗；(5)雙端試驗觸發。
2.根據權利要求1所述的輸電線縱差保護中的雙端測試方法，其特徵在於，保護裝置採用相量移相算法對對側送來的電流量進行移相操作對兩側電流相位調整I=Iej=I(cos+jsin).]]>
3.根據權利要求1或2所述的輸電線縱差保護中的雙端測試方法，其特徵在於，雙端試驗觸發採用「雙端試驗」控制選項、「雙端試驗」控制字或「雙端試驗」壓板的方法實現。
全文摘要
本發明涉及一種輸電線縱差保護中的雙端測試方法，該方法的步驟如下(1)保護裝置傳送三相電流的採樣值和三相電壓的採樣值；(2)當兩側電壓量都大於設定門檻時，保護裝置根據兩側電壓量採樣值計算出兩側電壓的相量相位差θ；(3)其中一側將對側送來的交流電壓量進行移相θ，兩側測試儀器施加的電壓量相位就相同，使兩端保護測試儀器的交流輸出建立起統一的電壓相位基準，以該基準作為電流量的參照；(4)保護裝置以兩側電壓相量相位作為兩側電流量相位的基準，對兩側電流相位調整，使繼電保護測試儀器修正本側電流量和本側電壓量間的相位，以便進行保護雙端試驗；(5)雙端試驗觸發。
文檔編號H02H3/26GK1753264SQ200510048449
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月26日 優先權日2005年10月26日
發明者張克元, 張項安, 李瑞生, 路光輝, 桑仲慶, 李崢峰 申請人:許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司