CN107359599B - 一种差动电流时差修正方法、装置及差动保护方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种差动电流时差修正方法、装置及差动保护方法、装置,修正方法包括:若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;根据各端线路长度,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正。本发明根据各端线路长度计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,利用该修正量对各端检测装置检测到故障波波头时刻所对应的差动电流向量进行修正,充分考虑了故障波在线路中的传输时差对数据同步的影响,有效提高了差动保护动作的可靠性。

Description

一种差动电流时差修正方法、装置及差动保护方法、装置
技术领域
本发明涉及一种差动电流时差修正方法、装置及差动保护方法、装置,属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
考虑到配电网的拓扑复杂性远超主网,其对数据同步性的要求比双端差动保护更高,只要有任意一端同步相量出现超过算法承受能力的时标误差,都将导致保护的闭锁甚至误动。虽然保护智能中心架构构建了支持多点同步的高速通信网络,但是考虑到所辖范围内需处理的海量信息,要确保进行比较的各相量均能够符合差动保护的要求是一项非常大的挑战。
现行光纤差动同步方案主要分为乒乓对时、参考相量、同步时钟源3类。其中,乒乓对时类常用的做法包括:采样时刻调整法、时钟同步法、采样数据调整法。乒乓对时类的3种方法基本原理相同,均假设线路两侧信息的传输延时td相等,传输过程如图1所示。在图1中,tm为对侧数据接收时刻与下一个发送时间点的时间间隔。采样时刻调整法和时钟同步法通过设定“主端”和“从端”,令“从端”采样时刻自动跟随“主端”。首先计算出信息传输的延时,并进一步求出“从端”采样时刻需要调整的大小。时钟同步法利用内部晶振设置一个虚拟时钟,两侧均在相同的时间进行采样;通过带时标的通信报文计算出“从端”时钟与“主端”时钟的差异,通过调整这个差异调整采样时刻。差动计算时这2种方法接收到的数据无需进行移相处理,能够直接在本地的缓冲区找到对应的数据,暂态特性较好。
采样数据调整法在计算出传输延时后,把接收到的数据或本侧数据做一个微小的移相(小于采样间隔对应的工频相位)来完成同步。常用的移相方法包括采样值插值法、采样值移相法和相量移相法。采样数据调整法通信过程简单,无需专门的同步命令帧,在通信信息中加入“响应延时”时间即可实时计算出移相角度。当通道延时变化时采样数据调整法可及时修改移相角度,保证差动计算的精度。保护装置无需调整采样时刻,因而不用担心采样间隔的变化对后备保护的影响。
参考相量类同步方案利用线路参数,通过本侧电量计算出对侧电量的相位;然后把接收到的对侧电量与之相比较,根据这2个量相位的差别,调整接收到的电流数据相位,从而达到采样数据同步的效果。该方法不受光纤通道的影响,且无需借助其他同步设备,线路物理模型准确时计算误差很小。
同步时钟源类同步方案利用高精度时钟源,在线路两端均给每帧信息置本帧数据采样时刻的绝对时标,并控制两侧采样时刻在同一绝对时间。保护装置根据两侧时标的差异完成数据同步。该方式不受通道传输延时影响,同步算法简单可靠。当前,全球定位系统(GPS)授时时钟源价格低廉,且在广域范围内时钟精度偏差小于2μs,对于线路差动保护而言精度已经远超期望。随着中国卫星事业的发展,在广域范围内使用国内授时时钟源作为光纤差动同步也将成为可能。但这种方式要在广域的保护智能中心予以实施,尚存诸多技术瓶颈有待突破。
光纤自愈环网是指当通信异常时能自动寻找到新的通信链路的网络,光纤自愈环网能够自动、快速地修复通信网络故障,保障通信的可靠性,在电力系统中得到了越来越多的应用。以光纤自愈环网为例,根据自愈环网结构的特征,在正常或异常情况下均有可能使得数据来往的路由不同。因此,线路两侧数据传输延时相等的假设就不能得到保证。乒乓对时类同步方案将因两侧传输延时的不等,引发一个固有同步误差。这个误差将会降低差动保护的动作特性,甚至会导致区外故障时差动保护误动。根据电力系统中投运的乒乓对时方案运行经验,这种对时方法的误差会达到1ms的级别,其同步角度误差Δθ为:
乒乓对时类同步方案无法确定固有误差Δt的大小,因而不能修正Δθ的影响,在自愈环网中无法单独使用。
山东大学的硕士研究生由伟翰在其硕士学位论文“基于故障信号同步的配网差动保护技术”中提出了一种基于故障信号同步法,该方法忽略了故障信号在线路中的传输时差,将故障后传送的带参考时间标签的故障电流数据作为同步数据。但是,由于该方法完全忽略了故障信号在线路中的传输时差对数据同步的影响,当线路长度较大且故障发生在线路一端时,差动保护的动作可靠性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种差动电流时差修正方法、装置及差动保护方法、装置,用于解决差动保护的动作可靠性较差的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于故障波头对时的差动电流时差修正方法,步骤如下:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正。
进一步的,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
本发明还提供了一种基于故障波头对时的差动保护方法,步骤如下:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正;
利用修正后的差动电流向量计算差动电流和制动电流,若最小差动电流大于制动电流,差动保护动作。
进一步的,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
本发明还提供了一种基于故障波头对时的差动电流时差修正装置,包括存储器和处理器,所述处理器处理存储在存储器中的执行以下步骤的指令:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正。
进一步的,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
本发明还提供了一种基于故障波头对时的差动保护装置,包括差动保护存储器和差动保护处理器,所述差动保护处理器处理存储在差动保护存储器中的执行以下步骤的指令:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正;
利用修正后的差动电流向量计算差动电流和制动电流,若最小差动电流大于制动电流,差动保护动作。
进一步的,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
本发明的有益效果是:根据各端线路长度,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,利用该修正量对各端检测装置检测到故障波波头时刻所对应的差动电流向量进行修正,进而得到参与差动保护计算的差动电流。由于本发明充分考虑了故障波在线路中的传输时差对数据同步的影响,有效提高了差动保护动作的可靠性。
附图说明
图1是乒乓对时算法中信号的传输过程;
图2是基于故障波头对时的差动保护方法的流程图;
图3是基于故障波头对时的差动电流时差修正方法的流程图;
图4是抗误动算例中同步误差场景下的差流大小;
图5是抗误动算例中采用行波波头同步后的差流大小;
图6是抗拒动算例中同步误差场景下的差流大小;
图7是抗拒动算例中采用行波波头同步后的差流大小。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
下面先对基于故障波头的数据同步方案在配电网下的适用性进行分析。
通常情况下,主网中线路的长度一般都在100km以上,当故障发生在线路中点时,故障波波头将同时到达线路两端。但是当故障点向某一端偏移时,故障波波头到达线路两端的时间会有一定的差异。尤其是发生在线路始端或者末端的故障,到达线路两端的时间可能会相差数毫秒。在工程应用中,这种特性一般被用于线路故障定位。
相比于电网中的主干网络,配电网中所含低压线路的长度相对较短。根据我国出版的《工业与民用配电设计手册》,10kV电压等级的配电线路最大长度不应超过20km。在实际的工程应用中,10kV馈线的长度一般为10km左右。对于这种长度等级的线路而言,当配电网多端馈线中某处发生故障时,故障点的等效接入电源将会产生一个故障分量。根据电磁学基本原理,电场在电路中的建立速度为光速,因此故障波头也是以光速向多段馈线的各个端口传播。但实际上,由于线路对故障波具有一定的衰减作用,其实际传播速度会略低于光速,一般取故障波的传播速度为v=2.9×108m/s。两回最长线路从某负荷端传至另一回线路的负荷端,此长度最大可达50km左右。故障波头到达馈线两端可能产生的最大时间差为:
对于50Hz的工频而言,该时间差对应的偏差角度为:
值得注意的是,在多端差动保护中,各端通过故障波头确定的故障对时偏差角度并不是各自独立的。以三端“T”接馈线为例,只要满足任意两个端口间线路的电气距离不超过50km,则若以某一端口的故障波头到达时间为标准,另外两个端口的相角相对误差之和不会超过3.0°,而不是每个端口的相角相对误差都会达到3.0°。3.0°的同步偏差对于比例差动而言,只需将水平动作门槛提高0.05p.u.即可躲过。因此,忽略故障波在线路中的传输时差对数据同步的影响,利用故障波波头的到达时间进行对时,只需将动作门槛略微调高,即可满足多端差动对同步误差的要求。
基于上述分析,在考虑故障波在线路中的传输时差对数据同步的影响的情况下,当判别出保护智能中心所辖范围内出现故障时,保护智能中心将下达命令至就地层的采样值信号处理模块,在上传同步相量的同时启动突变点检测程序。该程序一旦检测到采样值信号中存在突变点,则将该事件告警信号与本地系统时标同时上传至保护智能中心。如此,保护智能中心将通过该突变点事件时标对同步相量进行修正后实施相量差动判据,以实现保护的正确动作,具体流程如图2所示。
其中,基于故障波头对时的差动电流时差修正方法的流程图如图3所示,包括以下步骤:
(1)若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻。
一般而言,保护的启动判据既可使用过电流判据,也可使用低电压判据。同理,故障波头检测与识别装置既可对故障电压波头进行检测,也可对故障电流波头进行检测。考虑到通常中低压电网中一般没有配备PT,在本实施例中,采取过电流判据作为保护启动判据,波头识别也选择故障电流来判断波头的到达时刻。
在正常工况下,多端差动保护未被启动。此时利用IED监控线路状态,记录线路的波形信息,并将当前时段之前一段特定时间的波形存入快速存取设备中。一旦过电流启动判据被触发,各端合并单元调取录波设备存储的含有故障波头信息的故障录波数据,以合并单元自身的时钟给故障波头到达时间打上时标。
在正常工况下,线路没有检测到故障时,故障波头监测的部分同差动保护一样,并未被启动。而一旦检测到故障时,故障波头已经通过了端口。因此,故障发生时刻之前一段时间的录波信息应当存入具有快速读写能力的存储设备中,以便故障波头识别模块快速调用该数据进行判断。
另外,对于利用故障波头对电流相量时标进行修正的方案而言,快速准确的故障波头识别算法是该方案的关键因素。在主网保护及控制方面的研究中,故障波头识别通常被用于长距离输电线路的故障定位,有较多的研究成果可以为所提方案进行支撑,例如有小波变换法、导数法、波形匹配法、相关法等。
将导数原理应用于行波波头检测,其基本思想是通过在检测点测到行波的1阶(或2阶)导数是否超过设定的阈值来判断行波是否到达母线的一种时域方法。在离散信号处理中,往往采用的波头识别判据为:
|Y(i)-Y(i-1)|>TsK
其中,K为预先设定的阈值,Y(i)、Y(i-1)为采样值;Ts为采样周期。
但是,这种判据具有一定的缺陷。当采样频率fs和阈值K一定时,不等式右边为固定的常数,这个常数跟信号的实际状况没有联系;而不等式的左边是2个采样值之差,即信号的绝对变化量,很显然这种绝对变化量不仅跟信号本身的变化量有关,而且与信号自身的幅度大小相关,而保护需要的仅仅是信号的变化量,更确切地说应当是信号的相对变化量,即信号的变化率。由于差分和微分之间的差距,虽然提高采样频率可以减小它们之间的差距,但是不能从根本上解决问题。通过设置一个适当的门槛值,再使用导数法可以解决此问题,但是该方法在本质上决定了它仍然无法克服其适应性弱的缺点。
在本实施例中,所采用的波头识别判据为:
该式的左边虽然也是一变化量,但却是相对意义的变化量,跟信号本身的幅度不再有联系,消除了幅度值对变化量的影响,从而避免了传统判据可能遇到的问题。而且所要求的突变就并不一定是2个连续的采样点,能够提高该判据的抗干扰能力。同时可以增设门槛值启动判据,防止采样值在零点附近的波动对比值的影响。在较高采样率的前提下,具有很高的抗干扰能力和波头识别速度。
在采样率1MHz级别下,该波头识别算法自身对故障波头的识别误差能控制在0.01ms(对应10个采样间隔)之内,对应的相角差为0.18°,该误差不影响故障波头到达时刻的判定,因此可以被用于基于故障波头对时的差动电流时差修正方法的方案中。
(2)计算线路各端检测装置检测到故障波波头时刻所对应的差动电流向量。
具体的,由合并单元利用故障电流数据计算差动电流相量,同样利用自身的时钟给差动电流相量打上时标,将电流相量与故障波头时标数据上送至保护智能中心。保护智能中心对上传的故障波头时间进行比对,以某一端口的故障波头到达时间为基准,计算其余端口时间的修正量,并利用该修正量修正各端电流相量的时间戳,进而得出各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量。
(3)根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量。
具体的,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量。
(4)根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正。
具体的,当采用各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量时,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
在上述基于故障波头对时的差动电流时差修正方法的基础上,利用修正后的电流相量进行多端差动保护判断,决定保护的动作情况,给出出口指令。例如,利用修正后的差动电流向量计算差动电流和制动电流,若最小差动电流大于制动电流,则差动保护动作。
为了验证上述基于故障波头对时的差动电流时差修正方法的有效性,以某配电网络为例,选取线路上某一“T”接线路,该“T”接线路中任意两回线路之和的最大长度为10km。
一、抗误动算例
测量正常工况下,该“T”接线路三端电流相量为:
此时差动电流为:
而根据常规比率制动判据,制动电流为:
此时Idiff<Ires,差动保护可靠不动作。
但在考虑通信时延的影响下,上述差动电流的数值则可能成倍增长。不妨设保护装置的采样频率为1.6kHz,即每个工频周期采样32个点,则采样周期Ts=0.625ms。此时,可以计算出最大偏差角为:
则有约束条件:
在此约束条件下,虚假差动电流大小如图4所示。
根据图4的计算结果,在存在数据同步误差的情况下,最大可能产生的虚假差流为131.61A,大于130.46A的制动电流,保护可能误动。
但采用基于故障波头对时的差动电流时差修正方法,根据任意两回线路之和的最大长度为10km,此时约束条件可修改为:
在此约束条件下,虚假差动电流分布如图5所示。
根据图5的计算结果,存在数据同步误差的情况下,最大可能产生的差流仅为10.483A,远小于130.456A的制动电流,保护可靠不动作。
二、抗拒动算例
不考虑数据同步误差,选取同一“T”接线路,区内两相短路接地工况下,该“T”接线路三端电流相量如下:
此时差动电流为:
而根据常规比率制动判据,制动电流为:
此时,差动保护正确动作。
但在考虑各种原因导致的数据同步误差的场景下,上述差动电流的数值则可能有所降低,有约束条件:
在此约束条件下,差动电流大小如图6所示。
根据图6的计算结果,存在数据同步误差的情况下,可能产生的最小差流为185.3A;此时,差动电流小于193.8A的制动电流,保护可能拒动。
但采用基于故障波头对时的差动电流时差修正方法,根据任意两回线路之和的最大长度为10km,此时约束条件可修改为:
在此约束条件下,差动电流大小如图7所示:
根据图7的计算结果,采用行波波头修正后,可能产生的最小差流为197.429A,仍然大于193.8A的制动电流,保护可靠动作。
本发明还提供了一种基于故障波头对时的差动电流时差修正装置,包括存储器和处理器,所述处理器处理存储在存储器中的执行以下步骤的指令:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正。
本发明还提供了一种基于故障波头对时的差动保护装置,包括差动保护存储器和差动保护处理器,所述差动保护处理器处理存储在差动保护存储器中的执行以下步骤的指令:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正;
利用修正后的差动电流向量计算差动电流和制动电流,若最小差动电流大于制动电流,差动保护动作。
该差动电流时差修正装置和差动保护装置的核心是实现上述差动电流时差修正方法和差动保护方法,由于已经对差动电流时差修正方法和差动保护方法进行了详细介绍,不再对差动电流时差修正装置和差动保护装置进行赘述。
本发明通过分析故障波头在通用配电网中的传播规律,并基于此提出了基于故障波头对时的差动电流时差修正方法。通过分析所提方案在配电网环境下的适应性和能够达到的数据同步精度,并通过算例对该方案在差动保护同步相量修正方面的应用进行验证,充分证明了基于故障波头对时的差动电流时差修正方法的可靠性。

Claims (8)

1.一种基于故障波头对时的差动电流时差修正方法,其特征在于,步骤如下:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正。
2.根据权利要求1所述的基于故障波头对时的差动电流时差修正方法,其特征在于,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
3.一种基于故障波头对时的差动保护方法,其特征在于,步骤如下:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正;
利用修正后的差动电流向量计算差动电流和制动电流,若最小差动电流大于制动电流,差动保护动作。
4.根据权利要求3所述的基于故障波头对时的差动保护方法,其特征在于,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
5.一种基于故障波头对时的差动电流时差修正装置,其特征在于,包括存储器和处理器,所述处理器处理存储在存储器中的执行以下步骤的指令:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正。
6.根据权利要求5所述的基于故障波头对时的差动电流时差修正装置,其特征在于,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
7.一种基于故障波头对时的差动保护装置,其特征在于,包括差动保护存储器和差动保护处理器,所述差动保护处理器处理存储在差动保护存储器中的执行以下步骤的指令:
若保护的启动判据被触发,获取线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻;
计算线路各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量;
根据各端线路长度,以其中一端检测装置检测到故障波波头的时刻为基准,计算各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量;
根据各端检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量对所对应的差动电流向量的相角进行修正;
利用修正后的差动电流向量计算差动电流和制动电流,若最小差动电流大于制动电流,差动保护动作。
8.根据权利要求7所述的基于故障波头对时的差动保护装置,其特征在于,将各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间作为检测装置检测到故障波波头的时刻的修正量,修正后的差动电流向量的相角的表达式为:
其中,θ为各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,θ′为修正后的各端检测装置检测到故障波波头的时刻所对应的差动电流向量的相角,t为各端线路中线路长度之和最大的两端线路传输故障波所用的时间,T为差动电流的周期。
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