CN106340862A - 一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法：步骤1、采集串联设备两端电压降，以及保护安装处电压和电流；步骤2、实时计算串联设备等效阻抗；步骤3、根据串联设备等效阻抗精确计算含串联设备的输电线路的测量阻抗；步骤4、比较测量阻抗与距离保护动作区域的位置关系，判断距离保护是否应该动作。本发明实时计算串联设备的等效阻抗，并利用计算的等效阻抗精确计算含串联设备的输电线路的测量阻抗，最后比较测量阻抗与距离保护动作区域的位置关系，判断距离保护是否应该动作。本发明克服了串联设备对线路距离保护的影响，保证了距离保护的实际保护范围即为整定的保护范围，提高了距离保护的可靠性和灵敏性。

Description

一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法

技术领域

本发明涉及一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法。

背景技术

输电线路安装串联设备是提高系统稳定运行的重要措施。串联设备改变了线路的首末端电势特征，从而进一步改变了系统中的电势相位及幅值分布，对于整个区域的潮流分布起到调节作用。尽管输电线路安装串联设备具有明显的经济效益，但串联设备的存在破坏了传输线路阻抗的均匀性，给线路保护尤其是距离保护的设计带来了很大的困难。当串联设备表现为容性时，距离保护的测量阻抗被减小，按常规整定的快速距离保护可能超越；当串联设备表现为感性时，距离保护的测量阻抗被放大，实际的保护范围缩小。所以需要对常规距离保护进行改进，使其适用于含串联设备的输电线路。

申请号为CN200910034668.7的中国专利，公开了一种结合比相继电器的串联电容补偿线路距离保护方法，其不足之处是只适用于串联设备为容性串联设备的输电线路。

申请号为201610309848.1的中国专利，公开了一种含UPFC的输电线路快速距离保护方法与装置，在系统发生故障时，计算故障补偿电压计及正常运行时计算的UPFC最大等效阻抗。其不足之处是，UPFC的最大等效阻抗不是精确的等效阻抗，而且正常运行时UPFC的等效阻抗并不严格等于系统故障时的UPFC的等效阻抗。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法，实时计算串联设备的等效阻抗，精确计算含串联设备的输电线路的测量阻抗，保证了距离保护的实际保护范围即为整定的保护范围，提高了距离保护的可靠性和灵敏性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、采集串联设备两端电压降，以及保护安装处电压和电流；

步骤2、实时计算串联设备等效阻抗；

步骤3、根据串联设备等效阻抗计算含串联设备的输电线路的测量阻抗；

步骤4、比较测量阻抗与距离保护动作区域的位置关系，判断距离保护是否应该动作。

优选，步骤2中：

对于接地距离继电器，

对于相间距离继电器，

其中，Z_Cφ、Z_Cφφ分别为串联设备相、相间等效阻抗，U_Cφ、U_Cφφ分别为串联设备相、相间两端电压降，I_φ、I_φφ分别为保护安装处相、相间电流，I₀为保护安装处零序电流，K为零序补偿系数。

优选，步骤3中：

对于接地距离继电器，

对于相间距离继电器，

其中，Z_mφ、Z_mφφ分别为输电线路距离保护相、相间测量阻抗，U_φ、U_φφ分别为保护安装处相、相间电压。

优选，步骤4中，根据距离保护整定阻抗确定动作区域：

当测量阻抗落在动作区域以内时，则判为区内故障，距离保护动作；

当测量阻抗落在动作区域以外时，则判为区外故障，距离保护不动作。

本发明的有益效果是：

本发明实时计算串联设备的等效阻抗，并利用计算的等效阻抗精确计算含串联设备的输电线路的测量阻抗，最后比较测量阻抗与距离保护动作区域的位置关系，判断距离保护是否应该动作。本发明克服了串联设备对线路距离保护的影响，保证了距离保护的实际保护范围即为整定的保护范围，提高了距离保护的可靠性和灵敏性。

附图说明

图1是本发明一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤1、采集串联设备两端电压降，以及保护安装处电压和电流；

步骤2、根据串联设备两端电压降和保护电流，实时计算串联设备等效阻抗；

步骤3、根据串联设备等效阻抗精确计算含串联设备的输电线路的测量阻抗；

步骤4、比较测量阻抗与距离保护动作区域的位置关系，判断距离保护是否应该动作。

优选，步骤2中：

对于接地距离继电器，

对于相间距离继电器，

其中，Z_Cφ、Z_Cφφ分别为串联设备相、相间等效阻抗，U_Cφ、U_Cφφ分别为串联设备相、相间两端电压降，I_φ、I_φφ分别为保护安装处相、相间电流，I₀为保护安装处零序电流，K为零序补偿系数。

优选，步骤3中：

对于接地距离继电器，

对于相间距离继电器，

其中，Z_mφ、Z_mφφ分别为输电线路距离保护相、相间测量阻抗，U_φ、U_φφ分别为保护安装处相、相间电压。

优选，步骤4中，根据距离保护整定阻抗确定动作区域：

当测量阻抗落在动作区域以内时，则判为区内故障，距离保护动作；

当测量阻抗落在动作区域以外时，则判为区外故障，距离保护不动作。

本发明实时计算串联设备的等效阻抗，并利用计算的等效阻抗精确计算含串联设备的输电线路的测量阻抗，最后比较测量阻抗与距离保护动作区域的位置关系，判断距离保护是否应该动作。本发明克服了串联设备对线路距离保护的影响，保证了距离保护的实际保护范围即为整定的保护范围，提高了距离保护的可靠性和灵敏性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、采集串联设备两端电压降，以及保护安装处电压和电流；

步骤2、实时计算串联设备等效阻抗；

步骤3、根据串联设备等效阻抗计算含串联设备的输电线路的测量阻抗；

步骤4、比较测量阻抗与距离保护动作区域的位置关系，判断距离保护是否应该动作。

2.根据权利要求1所述的一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法，其特征在于，步骤2中：

对于接地距离继电器，

对于相间距离继电器，

其中，Z_Cφ、Z_Cφφ分别为串联设备相、相间等效阻抗，U_Cφ、U_Cφφ分别为串联设备相、相间两端电压降，I_φ、I_φφ分别为保护安装处相、相间电流，I₀为保护安装处零序电流，K为零序补偿系数。

3.根据权利要求2所述的一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法，其特征在于，步骤3中：

对于接地距离继电器，

对于相间距离继电器，

其中，Z_mφ、Z_mφφ分别为输电线路距离保护相、相间测量阻抗，U_φ、U_φφ分别为保护安装处相、相间电压。

4.根据权利要求1所述的一种用于含串联设备的输电线路的距离保护方法，其特征在于，步骤4中，根据距离保护整定阻抗确定动作区域：

当测量阻抗落在动作区域以内时，则判为区内故障，距离保护动作；

当测量阻抗落在动作区域以外时，则判为区外故障，距离保护不动作。