CN104953560A - 一种输电线路零序电流差动保护判据方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电线路零序电流差动保护判据方法，该方法的保护动作量为制动量为区内接地故障时，该制动量接近0，且保护灵敏度高，能够快速切除故障；区外接地故障时，保护动作量接近0，制动量为零序电流差动保护不动作。本发明提供的零序电流差动保护判据具有良好的适应性，区内故障灵敏度高，不受负荷电流影响，耐过渡电阻能力强；区外故障时，保护可靠不动作。

Description

一种输电线路零序电流差动保护判据方法

技术领域：

本发明涉及一种电流差动保护判据方法，更具体涉及一种输电线路零序电流差动保护判据方法。 

背景技术：

在电力系统继电保护领域中，由于输电线路零序电流差动保护可以切除线路高阻接地故障，不受负荷电流影响，从而在超、特高压线路中得到广泛应用。输电线路零序电流差动保护的制动量一般选取线路两侧零序电流的相量差，但是在串补线路区内故障，线路一侧发生电压反向时，零序保护的灵敏度会降低。 

目前，采取的措施是零序电流差动保护与零序方向元件相配合识别电流反向，进而通过降低零序电流差动保护的制动系数提高保护的灵敏度。本发明提供了一种输电线路零序电流差动保护判据，在保证区外故障可靠性的基础上，提高了区内故障零序电流差动保护的灵敏度，该判据适用于包括高串补度线路在内的超、特高压输电线路。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种输电线路零序电流差动保护判据方法，该方法提供的零序电流差动保护判据具有良好的适应性，使得电流差动保护可靠性高。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种输电线路零序电流差动保护判据方法，所述适用于包括高串补度线路在内的超、特高压输电线路，所述方法包括以下步骤： 

（1）采集输电线路两侧m侧和n侧的三相电流数据I_mi(k)和I_ni(k)，i为A、B和C三相，k为时间； 

（2）处理采集的数据； 

（3）判断零序电流差动保护是否动作。 

本发明提供的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，所述步骤（1）中用CT（电流互感器）采集输电线路两侧电流采样值并将所述采样值通过低通滤波得到所述电流数据I_mi(k)和I_ni(k)。 

本发明提供的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，所述步骤（2）中的数据处理包括： 

确定所述输电线路动作量、制动量和K₀×制动量的值； 

比较所述动作量与K₀×制动量值的大小； 

其中，K₀为制动系数。 

本发明提供的另一优选的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，所述动作量为                                                  制动量为   

其中，   和   为线路两侧零序电流相量；   为   和   二者之间的较小者；θ_max0为   中较大电流模值所对应零序电流相量的相角，θ_min0为    中较大电流模值所对应零序电流相量的相角。 

本发明提供的再一优选的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，所述线路两侧零序电流相量通过下式确定： 

${\stackrel{\·}{I}}_{m0}\left(k\right)={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{mA}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{mB}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{mC}}\left(k\right)---\left(1\right)$

${\stackrel{\·}{I}}_{n0}\left(k\right)={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{nA}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{nB}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{nC}}\left(k\right)---\left(2\right).$

本发明提供的又一优选的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：各相电流数据相量   和   通过对应的所述各相电流数据I_mi(k)和I_ni(k)均傅里叶变换和电容电流补偿确定；其中i为A、B和C三相，k为时间。 

本发明提供的又一优选的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，当 时，零序电流差动保护动作； 

当   时，零序电流差动保护不动作。 

本发明提供的又一优选的一种电线路零序电流差动保护判据方法，所述制动系数K₀取值范围为0.4-0.7。 

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果 

1、本发明提供的零序电流差动保护判据具有良好的适应性，区内故障灵敏度高，不受负荷电流影响； 

2、本发明的方法耐过渡电阻能力强；区外故障时，保护可靠不动作； 

3、本发明的方法为输电线路串补线路区的保护奠定了良好的基础； 

4、本发明简单易行不易出现错误、可靠性高。 

附图说明

图1为本发明方法流程图。 

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。 

实施例1： 

如图1所示，本例的发明的方法所述适用于包括高串补度线路在内的超、特高压输电线路，包括以下步骤： 

（1）采集线路两侧电流采样值进行低通滤波,得到I_mi(k)和I_ni(k)；i为A、B和C三相，k为时间； 

（2）对I_mi(k)和I_ni(k)进行傅里叶变换，进行电容电流补偿确定   和   

（3）计算线路两侧零序电流相量，所述线路两侧零序电流相量   和   通过下式确定： 

${\stackrel{\·}{I}}_{m0}\left(k\right)={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{mA}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{mB}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{mC}}\left(k\right)---\left(1\right)$

${\stackrel{\·}{I}}_{n0}\left(k\right)={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{nA}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{nB}}\left(k\right)+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{nC}}\left(k\right)---\left(2\right)$

（4）确定动作量为   制动量为   

其中，   和   为线路两侧零序电流相量；   和   二者之间的较小者；θ_max0为   中较大电流模值所对应零序电流相量的相角，θ_min0为    中较大电流模值所对应零序电流相量的相角；所述制动系数K₀取值范围为0.4-0.7。 

（5）比较   与    $K_0\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\min 0}\right|\sin \frac{{\mathrm{\θ}}_{\max 0}-{\mathrm{\θ}}_{\min 0}}{2},$ K₀取0.4，当    时，零序电流差动保护动作；当    时，零序电流差动保护不动作。 

所述步骤（1）中用CT（电流互感器）采集输电线路两侧电流采样值并将所述采样值通过低通滤波得到所述电流数据I_mi(k)和I_ni(k)。 

最后应该说明的是: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，其均应涵盖在本权利要求范围当中。 

Claims (8)

1.一种输电线路零序电流差动保护判据方法，所述适用于包括高串补度线路在内的超、特高压输电线路，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 

（1）采集输电线路两侧m侧和n侧的三相电流数据I_mi(k)和I_ni(k)，i为A、B和C三相，k为时间； 

（2）处理采集的数据； 

（3）判断零序电流差动保护是否动作。 

2.如权利要求1所述的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：所述步骤（1）中用电流互感器CT采集输电线路两侧电流采样值并将所述采样值通过低通滤波得到所述电流数据I_mi(k)和I_ni(k)。 

3.如权利要求1所述的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：所述步骤（2）中的数据处理包括： 

确定所述输电线路动作量、制动量和的值； 

比较所述动作量与K₀×制动量值的大小； 

其中，K₀为制动系数。 

4.如权利要求3所述的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：所述动作量为                                                  制动量为   

其中，   和   为线路两侧零序电流相量；   和   二者之间的较小者；θ_max0为   中较大电流模值所对应零序电流相量的相角，θ_min0为    中较大电流模值所对应零序电流相量的相角。 

5.如权利要求4所述的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：所述线路两侧零序电流相量通过下式确定： 

6.如权利要求5所述的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：各相电流数据相量   和   通过对应的所述各相电流数据I_mi(k)和I_ni(k)均傅里叶变换和电容电流补偿确定；其中i为A、B和C三相，k为时间。 

7.如权利要求4所述的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：当   时，零序电流差动保护动作；当   时，零序电流差动保护不动作。 

8.如权利要求3所述的一种输电线路零序电流差动保护判据方法，其特征在于：所述制动系数K₀取值范围为0.4-0.7。