CN101202441A - 采用负荷自适应的线路保护阻抗元件调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在线监测线路的负荷，实时计算负荷阻抗的变化，并结合距离保护的各段阻抗定值范围、选相元件判断不同的故障类型、振荡检测元件识别系统振荡与否、送电侧或受电侧等多种实际情况，调整阻抗范围元件：使保护既可以避开负荷状态，又可以保证对过渡电阻的反应能力。该方法采用了两个周波的数据窗进行负荷阻抗判断和比较，并且不受过渡数据窗的影响，因而可以较快地判断出负荷变化的情况，从而提高了距离保护实时检测负荷的性能，保证了过负荷时距离保护不误动，而对于区内发生高阻接地故障时又能够可靠开放距离保护，从而使保护具有较高的灵敏度。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及一种采用负荷自适应的线路距离保护阻抗元件调整方法。
背景技术
由于输配电网中负荷易受到经济、政治、气候等诸多方面的影响，存在较大的不确定性。尤其在双回线路并列供电期间，一回线路发生故障时，该线路所送负荷会转移到相邻线路上。线路在过负荷情况下运行可能会引起距离保护动作的不正确。
现有的距离保护普遍都采用固定的负荷限制继电器，只能简单地防止在一般过负荷情况引起保护误动的问题，同时也带来降低保护的灵敏性的问题，不能够灵活地适应电网运行方式的变化。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提供一种采用负荷自适应的线路距离保护阻抗元件调整方法，根据线路实际输送功率的情况，实时调整阻抗元件的动作特性，满足线路保护的可靠性和灵敏度。
为解决上述问题，本发明是通过以下的技术方案来实现的，一种采用负荷自适应的线路保护阻抗元件调整方法，包括以下步骤：
一、采样步骤：
对输电线路的模拟量输入以恒定的采样频率进行电流、电压采样；
二、计算处理步骤：
利用全周傅氏算法计算上述采样结果，当三相电流大于负荷电流门槛时，在线计算保护启动前两个采样周期的稳态阻抗Z，并与距离保护偏移阻抗元件的电阻分量参数RZD比较，需根据实施步骤中的条件酌情选取。
三、实施步骤：
结合距离保护电阻分量参数，在故障时刻根据选相元件的选相结果识别不同类型的故障，对于接地故障的过渡电阻主要是相导线与大地之间的接触电阻、金属杆塔的接地电阻，需要阻抗自适应调整；相间故障的过渡电阻主要由电弧电阻组成，无需阻抗自适应调整。在保护启动后经短延时，进入振荡检测，根据系统是否发生振荡，三相故障或阻抗进入辅助段偏移阻抗范围时，需要阻抗自适应调整。同时亦考虑系统运行方式，如线路合闸加速期间，尤其是空载变压器合闸涌流的产生。在上述的情况下采用计算处理步骤中得到的阻抗自适应调整的参数。
综合上述条件，对线路保护的阻抗模型进行调整，在不影响保护可靠性的前提下保证灵敏度。
本发明的有益效果是：利用对线路负荷阻抗的实时计算，根据系统实际运行情况，自动调整阻抗特性。保证线路距离保护不受系统运行方式变化的影响，在线路过负荷时保护不误动，提高保护的可靠性；在区内发生高阻故障时又能够可靠开放距离保护，从而使保护具有较高的灵敏度。
附图说明
图1为偏移阻抗元件特性；
图2为全阻抗辅助元件特性；
图3为负荷自适应阻抗调整逻辑；
图4为数字模拟线路接线。
具体实施方式
根据说明书附图对本发明的技术方案进行详细说明。(请申请人将图4的内容简单介绍，详细叙述图3中的负荷自适应阻抗调整逻辑。)
1、对输电线路的模拟量输入以恒定的采样频率进行电流电压采样；
2、利用全周傅氏算法计算上述采样结果，当三相电流大于负荷电流门槛时，在线计算保护启动前两个采样周期的稳态阻抗Z，并与距离保护偏移阻抗元件的电阻分量参数RZD比较(参见图1)，取两者幅值的较大值作为阻抗自适应调整的参数，需根据实施步骤中的条件酌情选取。
3、在保护启动后短时开放期间(不经振荡闭锁元件闭锁)，通过选相元件识别故障相别-三相故障、接地故障(包括相间接地故障)时对电阻分量R进行自适应调整，采用实时计算比较得到的阻抗自适应调整参数，反之采用电阻分量参数RZD。短时开放结束进入振荡闭锁期间，结合辅助启动元件-静稳破坏启动元件，相电流、零序电流启动元件，当三相故障或阻抗进入辅助段偏移阻抗范围(参见图2)时，亦对电阻分量自适应调整，采用实时计算比较得到的阻抗自适应调整参数，反之采用电阻分量参数RZD。而保护在合闸加速期间-手合加速和重合闸加速期间，一律调整电阻分量：将电阻分量参数RZD减半。
综合上述情况，结合系统运行方式，根据实时计算负荷阻抗的结果，动态调整距离保护阻抗元件的电阻分量。
根据图3的负荷自适应阻抗调整逻辑框图，在图4的线路系统中发生K1点故障，如表1所示，选取阻抗参数。
表1负荷自适应参数的调整
| 故障类型 | 稳态计算阻抗Z(Ω) | 阻抗电阻参数RZD(Ω) | 负荷自适应参数RZSY(Ω) | |
| 合闸加速期间 | A相接地故障 | 7.2 | 5 | 2.5 |
| BC相间故障 | 6.5 | 5 | 2.5 | |
| 短时开放期间 | A相接地故障 | 6.8 | 5 | 6.8 |
| BC相间故障 | 6.9 | 5 | 5 | |
| 短时开放结束 | A相接地故障 | 7.1 | 5 | 7.1 |
| BC相间故障 | 6.8 | 5 | 5 |
以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.采用负荷自适应的线路保护阻抗元件调整方法，包括以下步骤：
1)采样步骤：
对输电线路的模拟量输入以恒定的采样频率进行电流、电压采样；
2)计算处理步骤：
利用全周傅氏算法计算上述采样结果，当三相电流大于负荷电流门槛时，在线计算保护启动前两个采样周期的稳态阻抗Z，并与距离保护偏移阻抗元件的电阻分量参数RZD比较，并根据实施步骤中的情形进行阻抗自适应调整；
3)实施步骤：
结合距离保护偏移阻抗元件的电阻分量参数RZD，在故障时刻根据选相元件的选相结果识别不同类型的故障，针对不同类型的故障受到过渡电阻的影响，决定是否进行阻抗自适应调整；在保护启动后经短延时，进入振荡检测，根据系统是否发生振荡，并结合上面选相结果；同时考虑系统运行方式，动态调整距离保护阻抗元件的电阻分量，满足保护可靠性和灵敏度的要求。
2.根据权利要求1所述的采用负荷自适应的线路保护阻抗元件调整方法，其特征为，在所述实施步骤中，首先判断保护是否进入合闸加速期间，如果进入合闸加速期间，进行阻抗自适应调整，将电阻分量参数RZD减半作为阻抗自适应调整的参数；如保护没有进入合闸加速期间，则判断保护是否进入短时开放期间，如果短时开放，并发生相间或接地故障，进行阻抗自适应调整，将所述稳态阻抗Z与所述距离保护偏移阻抗元件的电阻分量参数RZD二者之间幅值大者作为阻抗自适应调整的参数；如果距离保护短时开放期间结束，进入振荡闭锁期间，辅助启动元件动作时，如发生三相故障或记入辅助段偏移保护范围，则进行阻抗自适应调整，并将所述稳态阻抗Z与所述距离保护偏移阻抗元件的电阻分量参数RZD二者之间幅值大者作为阻抗自适应调整的参数。
3.据权利要求1所述的采用负荷自适应的线路保护阻抗元件调整方法，其特征为，在所述实施步骤中，当发生空载变压器合闸涌流时，进行阻抗自适应调整。
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|---|---|---|---|
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2007
- 2007-12-14 CN CNA2007101912974A patent/CN101202441A/zh active Pending
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