一種基於分布參數測量阻抗的輸電線路單相接地故障的繼電保護方法

2023-05-05 09:18:41 2

專利名稱：一種基於分布參數測量阻抗的輸電線路單相接地故障的繼電保護方法
技術領域：
本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，具體地說是涉及一種基於分布參數測量阻抗的輸電線路單相接地故障的繼電保護方法。
背景技術：
繼電保護是保障電網安全穩定運行的第一道防線，能否準確快速動作對及時隔離故障和有效防止事故蔓延有著至關重要的作用。阻抗距離保護由於受電力系統運行方式和結構變化影響小，能瞬間有選擇性的切除輸電線路各種故障，保護範圍長且穩定，因此在電力系統輸電線路保護中獲得了廣泛的應用。然而，傳統接地阻抗距離保護前提假設接地、故障點電壓為零，通過電壓和電流比值測量故障阻抗，並根據測量阻抗大小來反映故障點的遠近以決定是否發出跳閘信號。實際上，在電力系統中，除了人為構造的金屬性接地短路夕卜，接地故障點電壓為零幾乎是不可能，因此，接地故障點電壓會對接地距離保護動作性能造成嚴重的影響。超/特高壓交流輸電線路的電壓、電流傳輸具有明顯的波過程，沿線分布電容電流大，對阻抗距離保護動作性能的影響不能忽略。考慮線路沿線分布電容的影響，測量阻抗與故障距離呈雙曲正切函數關係，雙曲正切函數特性決定了阻抗繼電器耐過渡電阻能力差，過渡電阻所帶來的附加阻抗將嚴重影響阻抗繼電器的動作性能。為了改善阻抗距離保護的動作性能，研究一種能適用於超/特高壓交流輸電線路的阻抗距離保護，王賓、董新洲和周雙喜等發表的《特高壓交流輸電線路接地阻抗繼電器動作特性分析》採樣分布參數建模，利用測量電壓和測量電流計算測量阻抗，測量阻抗等於測量電壓與測量電流的比值，利用測量阻抗與阻抗整定值得到相應的判據，若動作判據滿足，則保護動作於跳閘，否則保護不動作。該方法計算測量阻抗的前提條件仍是假設接地故障點電壓為零，通過測量電壓和測量電流的比值計算故障阻抗。實際上，除了人為構造的短路，接地故障點電壓幾乎不可能為零，接地故障點電壓會對故障阻抗的測量造成嚴重影響，尤其對於重負荷情況下發生高阻接地故障，測量誤差非常大，易造成傳統接地阻抗距離保護誤動或拒動，給電網安全穩定運行帶來非常不利的影響。超/特高壓遠距離輸電線路往往也是重負荷輸電線路，重負荷電流會使阻抗距離保護的動作靈敏度降低，因此，超/特高壓遠距離輸電線路的重負荷電流對阻抗距離保護動作性能的影響不能忽略。據國家電網公司統計，超/特高壓交流輸電線路發生的各種故障類型中單相接地故障佔80%以上，因此，研究一種適用於超/特高壓交流輸電線路單相接地故障的繼電保護具有很重要的工程意義。

發明內容
本發明的目的在於克服已有技術存在的不足，提供一種基於分布參數測量阻抗的輸電線路單相接地故障的繼電保護方法。本發明方法利用保護安裝處測量到的電氣量和線路參數直接計算分布參數故障阻抗，原理上克服了接地故障點電壓、過渡電阻和負荷電流對保護動作特性的影響，具有很強的耐受過渡電阻和抗負荷電流影響的能力。一種基於分布參數測量阻抗的輸電線路單相接地故障的繼電保護方法，包括以下步驟(I)保護裝置實時測量輸電線路保護安裝處的電壓、電流電氣量，利用傅氏算法計算出變電站輸電線路保護安裝處的故障相電壓4、故障相電流矣、故障相負序電流&和零序電流;其中，小為故障相A相或B相或C相；(2)計算故障相分布參數測量阻抗
權利要求
1. 一種基於分布參數測量阻抗的輸電線路單相接地故障的繼電保護方法，包括以下步驟 (1)保護裝置實時測量輸電線路保護安裝處的電壓、電流電氣量，利用傅氏算法計算出變電站輸電線路保護安裝處的故障相電圧&故障相電流4、故障相負序電流&和零序電流厶;其中，$為故障相A相或B相或C相； (2)計算故障相分布參數測量阻抗
全文摘要
本發明公開了一種基於分布參數測量阻抗的輸電線路單相接地故障的繼電保護方法。本發明方法利用保護安裝處的故障相電壓故障相電流故障相負序電流和零序電流和輸電線路參數直接計算故障相的分布參數測量阻抗Zφ，ce。若同時滿足故障相分布參數測量阻抗的幅值小於保護整定阻抗值和故障相分布參數測量阻抗的相角落在(45°135°)範圍內，則保護髮動作跳閘信號；否則保護不動作。
文檔編號H02H7/26GK102709891SQ201210190348
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者佘劍鋒, 俞書獻, 吳善班, 曾惠敏, 潘立志, 王永明, 鄭志煜 申請人:福建省電力有限公司檢修分公司