CN102629755B

CN102629755B - 一种基于广域信息的输电线路后备保护方法

Info

Publication number: CN102629755B
Application number: CN201210077213.5A
Authority: CN
Inventors: 王兴国; 周泽昕; 杜丁香; 周春霞
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: CN102629755A

Abstract

本发明提供基于广域信息的输电线路后备保护方法，包括以下步骤：采集输电线路两端的电流和母线电压；计算输电线路两端差动电流、母线差动电流I_X和广域差动电流I_Y；若电流差动保护装置动作，则所述输电线路两端的断路器断开；若所述电流差动保护拒动，则执行下一步；若广域差动判据和母线差动判据都满足，则母线上的所有断路器断开；若所述广域差动判据满足而母线差动判据不满足，则判断所述输电线路两端的方向元件的方向，若都为正方向，则该输电线路两端的断路器断开；否则计算输电线路两端差动电流、I_X和I_Y。本发明可以作为线路主保护的后备保护，在电流差动保护拒动时可以快速准确识别处故障线路。

Description

一种基于广域信息的输电线路后备保护方法

技术领域

本发明属于输电线路领域，具体涉及一种基于广域信息的输电线路后备保护方法。

背景技术

继电保护装置由CPU、开入、开出等多个插件组成，一个线路保护装置可以实现多种保护原理，保护原理有主保护和后备保护，对于超、特高压输电线路，主保护为电流差动保护。输电线路发生故障时，主保护快速切除故障，主保护拒动时，后备保护经延时切除故障，目前超/特高压输电线路的主保护为分相电流差动保护，后备保护为距离保护，距离保护受过负荷影响，当线路负荷电流快速增大，且负荷阻抗落入距离保护III段动作范围时，距离保护动作，造成线路级联跳闸，扩大停电范围。

随着相量测量单元PMU(Phasor Measurement Unit)的大量安装，电力系统将形成完整的广域测量系统，大量的广域信息可以用于构成后备保护，提高后备保护的动作速度和可靠性，有利于维护电力系统的安全稳定运行。目前基于广域信息的后备保护主要集中在防止距离保护III段受过负荷影响而误动作，利用广域信息构造以电流差动为基本原理的后备保护研究很少。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于广域信息的输电线路后备保护方法。当主保护拒动时，可以快速、准确的切除故障。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于广域信息的输电线路后备保护方法，所述保护方法包括以下步骤：

步骤1.采集输电线路两端的电流和母线电压；

步骤2.计算输电线路两端差动电流、母线差动电流I_X和广域差动电流I_Y；

步骤3.若电流差动保护动作，则所述输电线路两端的断路器断开；若所述电流差动保护拒动，则执行下一步；

步骤4.若广域差动判据和母线差动判据都满足，则母线上的所有断路器断开；若所述广域差动判据满足而母线差动判据不满足，则执行下一步；

步骤5.判断所述输电线路两端的方向元件的方向，若都为正方向，则该输电线路两端的断路器断开；否则执行步骤2。

所述步骤1中，相量测试单元PMU或数字化变电站采集系统采集变电站和相邻变电站连接的输电线路两端的电流和母线电压其中m为变电站的个数，

{\overset{\cdot}{U}}_{1^{'}} = {\overset{\cdot}{U}}_{2^{'}} = \cdot \cdot \cdot = {\overset{\cdot}{U}}_{m^{'}} = \overset{\cdot}{U} .

所述步骤2中，输电线路母线差动电流

所述步骤2中，输电线路广域差动电流

所述步骤3中，电流差动保护动作的条件是

所述步骤4中，所述广域差动判据为

所述步骤4中，所述母线差动判据为Iset为母线电流整定值。

所述是稳态工频量或工频变化量。

所述稳态工频量是相量或序分量。

所述工频变化量是相量或序分量。

所述序分量包括正序分量、负序分量和零序分量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明提供基于广域信息的输电线路后备保护方法，可以作为线路主保护的后备保护，在主保护拒动时可以快速准确识别处故障线路，克服了传统距离保护作为后备保护时在过负荷时距离III段误动的缺点；

2.当保护装置拒动时，可以快速、准确的切除故障，且不受电流互感器CT(CurrentTransformer)断线的影响；

3.保护方法简单可靠，安全稳定性高，易于实现。

附图说明

图1是输电线路故障示意图；

图2是基于广域信息的输电线路后备保护逻辑框图；

图3是基于广域信息的输电线路后备保护流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1-图3所示，一种基于广域信息的输电线路后备保护方法，所述保护方法包括以下步骤：

步骤1.相量测量单元PMU或数字化变电站采集系统采集变电站和相邻变电站连接的输电线路两端的电流和母线电压其中m为变电站的个数，

{\overset{\cdot}{U}}_{1^{'}} = {\overset{\cdot}{U}}_{2^{'}} = \cdot \cdot \cdot = {\overset{\cdot}{U}}_{m^{'}} = \overset{\cdot}{U};

步骤2.计算输电线路两端差动电流母线差动电流和广域差动电流

步骤3.若电流差动保护动作，即满足则所述输电线路两端的断路器i和i′断开；若所述电流差动保护拒动，即则执行下一步；

步骤4.若广域差动判据和母线差动判据都满足，则母线上的断路器1′--m′断开；若所述广域差动判据满足而母线差动判据不满足，则执行下一步；

步骤5.判断所述输电线路i--i′(i＝1、2、…、m)两端的方向元件的方向，若都为正方向，则该输电线路两端的断路器i和i′断开；否则执行步骤2。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种基于广域信息的输电线路后备保护方法，其特征在于：所述保护方法包括以下步骤：

步骤1.采集输电线路两端的电流和母线电压；

步骤3.若输电线路两端差动电流差动保护动作，则所述输电线路两端的断路器断开；若所述输电线路两端差动电流差动保护拒动，则执行下一步；

步骤4.若广域差动判据和母线差动判据都满足，则母线上的断路器断开；若所述广域差动判据满足而母线差动判据不满足，则执行下一步；

步骤5.判断所述输电线路两端的方向元件的方向，若都为正方向，则该输电线路两端的断路器断开；否则执行步骤2；

所述步骤1中，相量测量单元PMU或数字化变电站采集系统采集变电站和相邻变电站连接的输电线路两端的电流和母线电压其中m为变电站的个数；

所述步骤2中，输电线路母线差动电流

输电线路广域差动电流

所述步骤3中，输电线路两端差动电流差动保护动作的条件是

| {\overset{\cdot}{I}}_{i} + {\overset{\cdot}{I}}_{i^{'}} | > k_{i} | {\overset{\cdot}{I}}_{i} - {\overset{\cdot}{I}}_{i^{'}} | (i = 1,2, . . ., m);

所述步骤4中，所述广域差动判据为

| {\overset{\cdot}{I}}_{1} + {\overset{\cdot}{I}}_{2} + \cdot \cdot \cdot + {\overset{\cdot}{I}}_{m} | > k \max {| {\overset{\cdot}{I}}_{1} |, | {\overset{\cdot}{I}}_{2} |, \cdot \cdot \cdot, | {\overset{\cdot}{I}}_{m} |};

所述母线差动判据为I_set为母线电流整定值。

2.根据权利要求1所述的基于广域信息的输电线路后备保护方法，其特征在于：所述是稳态工频量或工频变化量。

3.根据权利要求2所述的基于广域信息的输电线路后备保护方法，其特征在于：所述稳态工频量是相量或序分量。

4.根据权利要求2所述的基于广域信息的输电线路后备保护方法，其特征在于：所述工频变化量是相量或序分量。

5.根据权利要求3或4所述的基于广域信息的输电线路后备保护方法，其特征在于：所述序分量包括正序分量、负序分量和零序分量。