CN101034802A

CN101034802A - 基于电压补偿的串补电容方向阻抗保护方法

Info

Publication number: CN101034802A
Application number: CN 200710098646
Authority: CN
Inventors: 徐振宇; 魏会利; 黄少锋; 杜兆强; 孟岩
Original assignee: Beijing Sifang Automation Co Ltd
Current assignee: Beijing Sifang Automation Co Ltd; Beijing Sifang Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2027-04-24
Also published as: CN100557915C

Abstract

本发明涉及电力系统领域中继电保护的方法，公开了一种通过电压补偿的记忆方向阻抗计算方法，该方法包括如下步骤：线路保护装置对互感器的电压电流波形进行采样滤波，滤出保护安装处(M)的相电压Uφ、相电流Iφ、相间电压Uφφ、相电流差Iφφ、零序电流3I₀，利用电压、电流、串联补偿电容参数计算产生补偿记忆电压、补偿记忆方向阻抗，经过补偿的记忆方向阻抗去除了串联电容对记忆电压的影响，可以有效解决含串补电容的线路区内故障时方向判别出错的问题。该方法可有效地防止串补所在输电线路发生内部故障时，若串补电容容抗大于背后系统阻抗时，采用记忆电压的方向元件会误判为反方向，造成保护拒动问题，可保证继电保护的安全可靠运行。

Description

基于电压补偿的串补电容方向阻抗保护方法

技术领域

本发明涉及电力系统领域，更具体地涉及继电保护的方法。

背景技术

采用串联电容补偿技术可提高超高压远距离输电线路的输电能力和系统稳定性，可以调节系统的潮流分布。采用可控串补还可抑制系统低频功率振荡及优化系统潮流分布，串联电容补偿技术在我国超高压输电线路越来越多地得到了应用。但在系统中增加的串联电容补偿设备改变了系统之间原有的电气距离，对于距离保护的方向判别和阻抗计算有很大的影响，可能会使方向判别结论错误，可能会引起距离保护超越，值得进行仔细研究。

发明内容

串补电容输电线路发生故障时，在有些情况下，距离保护的传统方向判别会判别错误。本发明的目的在于提供一种通过电压补偿的记忆方向阻抗计算方法，从而提高距离方向元件的安全性和可靠性。

本发明的方法包括如下步骤：线路保护装置对互感器的电压电流波形进行采样滤波，滤出保护安装处的相电压

相电流

相间电压

相电流差

零序电流

利用电压、电流、串联补偿电容参数计算产生补偿记忆电压、补偿记忆方向阻抗，该经过补偿的记忆方向阻抗去除了串联电容对记忆电压的影响，可以有效解决含串补电容的线路区内故障时方向判别出错的问题。该方法可有效地防止串补所在输电线路发生内部故障时，若串补电容容抗大于背后系统阻抗时，采用记忆电压的方向元件会误判为反方向，造成保护拒动问题，可保证继电保护的安全可靠运行。

附图说明

图1显示了本发明简化的保护逻辑图；

图2显示了一个典型的串补电容输电线路。

具体实施方案

根据保护安装处(图2中M处)的电流互感器TA和电压互感器TV测得电流和电压的瞬时值，通过傅氏算法求出各电气量的复数形式，然后可通过下式所示的滤波算法滤出保护安装处的零序电流、相间电压、相电流差等：

3 {\overset{\cdot}{I}}_{0} = {\overset{\cdot}{I}}_{a} + {\overset{\cdot}{I}}_{b} + {\overset{\cdot}{I}}_{c}

{\overset{\cdot}{U}}_{ab} = {\overset{\cdot}{U}}_{a} - {\overset{\cdot}{U}}_{b}

{\overset{\cdot}{U}}_{bc} = {\overset{\cdot}{U}}_{b} - {\overset{\cdot}{U}}_{c}

{\overset{\cdot}{U}}_{ca} = {\overset{\cdot}{U}}_{c} - {\overset{\cdot}{U}}_{a}

{\overset{\cdot}{I}}_{ab} = {\overset{\cdot}{I}}_{a} - {\overset{\cdot}{I}}_{b}

{\overset{\cdot}{I}}_{bc} = {\overset{\cdot}{I}}_{b} - {\overset{\cdot}{I}}_{c}

{\overset{\cdot}{I}}_{ca} = {\overset{\cdot}{I}}_{c} - {\overset{\cdot}{I}}_{a} - - - (1)

式中：

分别为保护安装处(图2中M处)A、B、C相电压、相电流、零序电流，根据图1显示的保护逻辑简化图，在串补投入时，用经过补偿的记忆阻抗保来判别方向。在串补没有投入时，则采用传统的记忆阻抗来判别方向。

下面将参考图2来描述用经过补偿的记忆阻抗保来判别方向的原理。

在图2所示典型的串补电容输电线路中，M侧的系统阻抗为jx_s，线路上串补电容阻抗为-jx_c，N侧的系统阻抗为jx_sN。对于M处的保护。若x_s＜x_c，当发生正向故障时(图2中K处)，如果电容没击穿，采用记忆电压的方向元件将会误判为反方向故障，阻抗继电器将会拒动。

采用经过电压补偿的相电压记忆的方向阻抗元件能可靠判别故障方向。

补偿电压为：

其中U_为U_a、U_b、U_c，I_为I_a、I_b、I_c，U_为U_ab、U_bc、U_ca，I_为I_ab、

-jX_c为串补电容阻抗，

为输电线路的零序阻抗补偿系数。

记忆方向阻抗继电器为：

其中Z_为相记忆方向阻抗Z_a、Z_b、Z_c，Z_为相间记忆阻抗Z_ab、Z_bc、Z_ca。

经过电压补偿的记忆电压相当于去除了串联电容对记忆电压的影响。其计算的方向性总是正确的。