CN104635085A - 一种区分负荷和故障的方法 - Google Patents

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赵青春
朱晓彤
沈国荣
陈松林
沈全荣
谢华
沈军
刘革明
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Abstract

本发明公开了一种区分负荷和故障的方法，包括：监测线路沿线电压的最低电压；获取所述线路的零序电流向量、按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量，根据获取的所述零序电流向量、所述按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量计算相不平衡系数；根据所述相不平衡系数和所述最低电压确定所述线路处于负荷状态或故障状态。

Description

一种区分负荷和故障的方法
技术领域
本发明涉及电网保护技术，尤其涉及一种区分负荷和故障的方法。
背景技术
在电网系统中，电力生产中心和电力负荷中心通常位于不同的区域电网，由于区域电网互联的断面联络线上的输电功率比较高，因此，在某些联络线跳闸后，电力输送功率将在输电线路上重新分配，导致部分输电线路上的电力输送功率进一步增加；此时，不仅增加电力输送功率的输电线路可能会出现事故性过负荷的问题，而且保护定值整定较大的距离继电器也可能出现无故障跳闸的问题。
目前，区分负荷和故障的方法示意图，如图1所示，在阻抗平面整定负荷限制阻抗定值，再设置一对负荷限制电阻线，通过比较测量阻抗与负荷限制电抗线的相对位置关系确定线路处于负荷状态或故障状态，在R值R-和R+之间时，线路处于故障状态，否则，线路处于负荷状态，进而确定是否需要闭锁相应的距离继电器。
但是，通过设置负荷限制电阻线的方法需要考虑多种运行方式后，首先需估算出最严重的事故过负荷情况，根据最严重的事故过负荷情况整定负荷限制阻抗定值，对定值计算人员的要求极高；其次，根据最严重的事故过负荷情况设置负荷限制电阻线将会降低负荷不严重情况下距离继电器的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种区分负荷和故障的方法，无需人工设置负荷限制阻抗定值便能区分线路处于负荷状态或故障状态，并根据负荷状况自动调整距离继电器的性能。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种区分负荷和故障的方法，所述方法包括：监测线路沿线电压的最低电压；获取所述线路的零序电流向量、按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量，根据获取的所述零序电流向量、所述按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量计算相不平衡系数；根据所述相不平衡系数和所述最低电压确定所述线路处于负荷状态或故障状态。
上述实现方案中，所述监测线路沿线电压的最低电压包括：监测所述线路沿线的正序电压的最低电压、各相电压的最低电压以及各相间电压的最低电压。
上述实现方案中，所述根据获取的所述零序电流向量、所述按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量计算相不平衡系数，包括：根据计算相不平衡系数，所述相不平衡系数用mp表示；其中，为零序电流向量，为按相计算的负序电流向量，为按相计算的正序电流向量，p为a相、b相、c相。
上述实现方案中，所述确定所述线路处于负荷状态或故障状态包括：当正序电压最低电压高于预设值、且相电压最低电压高于预设值、且所述相不平衡系数低于预设值时，确定所述线路相处于负荷状态。
上述实现方案中，所述正序电压最低电压预设值为0.5UN，所述相电压最低电压预设值为0.5UN，所述相不平衡系数预设值为0.4；其中，UN为相额定过电压。
上述实现方案中，所述确定所述线路处于负荷状态或故障状态包括：当正序电压最低电压高于预设值、且相间电压最低电压高于预设值，确定所述线路相间处于负荷状态。
上述实现方案中，所述正序电压最低电压预设值为0.5UN，所述相间电压最低电压预设值为0.5UNN；其中，UNN为相间额定过电压。
本发明实施例所提供的区分负荷和故障的方法计算振荡中心电压的方法及装置，监测线路沿线电压的最低电压；获取所述线路的零序电流向量、按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量，根据获取的所述零序电流向量、所述按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量计算相不平衡系数，根据所述相不平衡系数和所述最低电压确定所述线路处于负荷状态或故障状态。如此，无需人工设置负荷限制阻抗定值，根据监测的最低电压、获得的所述零序电流向量、按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量便能确定所述线路处于负荷状态或故障状态，并根据负荷状况自动调整距离继电器的性能。
附图说明
图1为区分负荷和故障的方法示意图；
图2为本发明实施例区分负荷和故障的方法的实现流程示意图；
图3为本发明实施例线路相间的阻抗平面特性示意图。
具体实施方式
本发明实施例区分负荷和故障的方法的实现流程，如图2所示，包括以下步骤：
步骤101，监测线路沿线电压的最低电压；
具体地，根据监测的电力系统的电压和电流计算线路沿线电压的最低电压；所述线路沿线电压的最低电压包括：正序最低电压Uos.1、各相最低电压Uos.p和各相间最低电压Uos.pp；
这里，Uos.1、Uos.p和Uos.pp的值分别为：
其中，为正序电压向量，为正序电流向量，为相电压向量，为相电流向量，为相间电压向量，为相间电流向量，为线路阻抗角，k0为零序补偿系数，为零序电流向量；real为取实部运算，conj为取共轭运算；p为a相，b相，c相，pp的取值为ab相，bc相，ca相。
步骤102，获取所述线路的零序电流向量、按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量，根据获取的所述零序电流向量、所述按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量计算相不平衡系数；
具体地，所述相不平衡系数，用mp表示，
其中，为零序电流向量，为按相计算的负序电流向量，为按相计算的正序电流向量，p为a相、b相、c相。
步骤103，根据所述相不平衡系数和所述最低电压确定所述线路处于负荷状态或故障状态；
具体地，当正序电压最低电压高于预设值、且相电压最低电压高于预设值、且所述相不平衡系数低于预设值时，确定所述线路相处于负荷状态；当正序电压最低电压高于预设值、且相间电压高于最低电压预设值，确定所述线路相间处于负荷状态；
这里，所述正序电压最低电压预设值为0.5UN，所述相电压最低电压预设值为0.5UN，所述相不平衡系数预设值为0.4，所述相间电压最低电压预设值为0.5UNN；其中，UNN为相间额定过电压，UN为相额定过电压；
因此，在Uos.1.res＝|Uos.1|>0.5UN，Uos.p.res＝|Uos.p|>0.5UN，且mp.res＝mp<0.4时，确定所述线路相处于负荷状态；否则，确定所述线路相处于故障状态；
在Uos.1.res＝|Uos.1|>0.5UN，且Uos.pp.res＝|Uos.pp|>0.5UNN时，确定所述线路相间处于负荷状态；否则，确定所述线路相间处于故障状态。
以所述线路相间为例，所述线路相间的阻抗平面特性示意图，如图3所示，
其中，
其中，Rpp+和Rpp-是等效至阻抗平面的阈值，具备自适应特性，可根据电流大小自动调整Rpp+和Rpp-范围。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种区分负荷和故障的方法，其特征在于，所述方法包括：
监测线路沿线电压的最低电压；
获取所述线路的零序电流向量、按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量，根据获取的所述零序电流向量、所述按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量计算相不平衡系数；
根据所述相不平衡系数和所述最低电压确定所述线路处于负荷状态或故障状态。
2.根据权利要求1所述的区分负荷和故障的方法，其特征在于，所述监测线路沿线电压的最低电压包括：监测所述线路沿线的正序电压的最低电压、各相电压的最低电压以及各相间电压的最低电压。
3.根据权利要求2所述的区分负荷和故障的方法，其特征在于，所述根据获取的所述零序电流向量、所述按相计算的负序电流向量以及按相计算的正序电流向量计算相不平衡系数，包括：
根据计算相不平衡系数，所述相不平衡系数用mp表示；其中，为零序电流向量，为按相计算的负序电流向量，为按相计算的正序电流向量，p为a相、b相、c相。
4.根据权利要求3所述的区分负荷和故障的方法，其特征在于，所述确定所述线路处于负荷状态或故障状态包括：
当正序电压最低电压高于预设值、且相电压最低电压高于预设值、且所述相不平衡系数低于预设值时，确定所述线路相处于负荷状态。
5.根据权利要求4所述的区分负荷和故障的方法，其特征在于，所述正序电压最低电压预设值为0.5UN，所述相电压最低电压预设值为0.5UN，所述相不平衡系数预设值为0.4；其中，UN为相额定过电压。
6.根据权利要求2所述的区分负荷和故障的方法，其特征在于，所述确定所述线路处于负荷状态或故障状态包括：
当正序电压最低电压高于预设值、且相间电压最低电压高于预设值，确定所述线路相间处于负荷状态。
7.根据权利要求6所述的区分负荷和故障的方法，其特征在于，所述正序电压最低电压预设值为0.5UN，所述相间电压最低电压预设值为0.5UNN；其中，UNN为相间额定过电压。
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