CN109103857B - 一种线路保护纵联通道同步状态监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，包括：步骤100，采集输电线路参数及两侧电气量，然后执行步骤200；步骤200，使用采集到的线路参数及两侧电气量，根据线路等值模型，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线，然后执行步骤300；步骤300，根据步骤200中的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，得到两侧电流夹角理论值和两侧电压夹角理论值，然后执行步骤400；步骤400，根据步骤300的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，通过误差分析，判定线路保护纵联通道同步状态。本发明同时公开了相应的线路保护纵联通道同步状态监测装置。此种线路保护纵联通道同步状态监测方法不依赖GPS对时，不受负荷电流大小的影响。

Description

一种线路保护纵联通道同步状态监测方法及装置

技术领域

本发明属于电网继电保护技术领域，特别涉及一种输电线路保护纵联通道同步状态监测方法及装置。

背景技术

输电线路电流差动保护作为输电线路主保护中的一种,其理论基础是基尔霍夫电流定理。当输电线路正常工作或区外故障时,忽略线路分布电容的影响,则流入线路的电流和流出的电流相等,差动电流为零，差动继电器不动作。当输电线路内部故障时,忽略线路分布电容的影响,则差动电流等于流入线路的故障电流,差动继电器动作。电流差动保护原理简单、工作可靠且具有良好的选择性,作为输电线路的主保护在电力系统中广泛应用,长期以来其原理研究及应用受到了继电保护工作者的极大关注。

电流差动保护正常工作的前提是纵联通道同步状态正常。若同步状态不正常，电流差动保护存在区外故障误动，区内故障拒动的风险。由于不依赖GPS对时、实现简单、运行稳定，目前，电流差动保护普遍采用基于乒乓原理的通道同步方法。但该方法无法识别通道收发时延不一致的情况，即，无法监测纵联通道同步状态。目前较多采用的监测纵联通道同步状态的方法，是监测输电线路正常运行时的差流。此种监视方法受电容电流、采样精度的影响大，没有明确的差流门槛用于区分正常和异常状态；且输电线路负荷电流小时，无法监测。因此，需要一种不依赖GPS对时、不受负荷电流影响、定量的线路保护纵联通道同步状态监测方法。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种线路保护纵联通道同步状态监测方法及装置，不依赖GPS对时、不受负荷电流影响、能够定量的监测线路保护纵联通道同步状态。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，包括如下步骤：

步骤100，数据采集环节：采集输电线路参数及两侧电气量，然后执行步骤200；

步骤200，夹角曲线计算环节：使用采集到的线路参数及两侧电气量，根据线路等值模型，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线，然后执行步骤300；

步骤300，夹角理论值计算环节：根据步骤200中的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，得到两侧电流夹角理论值和两侧电压夹角理论值，然后执行步骤400；

步骤400，同步状态判定环节：根据步骤300的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，通过误差分析，判定线路保护纵联通道同步状态。

进一步地，对于集中参数等值线路，所述步骤100中采集输电线路参数及两侧电气量包括：正序阻抗、正序灵敏角、正序容抗、本侧并联电抗器阻抗、对侧并联电抗器阻抗、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角。

进一步地，对于分布参数等值线路，所述步骤100中采集输电线路参数及两侧电气量包括：单位长度电阻、单位长度电感、单位长度电导、单位长度电容、线路长度、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角。

进一步地，所述步骤200中，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线的方法为：根据线路等值模型，得到本侧电流关于两侧电压夹角的计算公式：本侧电流＝f1(两侧电压夹角)，以及两侧电流夹角关于两侧电压夹角的计算公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)；根据计算公式，计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值。

进一步地，对于集中参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，Z_c为正序容抗，Z_l为正序电抗，

为正序灵敏角。

进一步地，对于分布参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，l为线路长度，

为传播常数，

为波阻抗，Z₀＝R₀+jωL₀为单位长度串联阻抗，Y₀＝G₀+jωC₀为单位长度并联导纳，R₀为单位长度电阻、L₀为单位长度电感、G₀为单位长度电导、C₀为单位长度电容。

进一步地，所述计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值的方法为：

若步骤100采集到的本侧电压超前电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压0度～AngU度范围内；若步骤100采集到的本侧电压滞后电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压-AngU度～0度范围内；每间隔x度计算一次对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值；其中，AngU为两侧电压夹角上限值，x为计算步长。

进一步地，根据不同计算精度要求，x在0到1之间取值，精度要求越高，x取值越小；根据本侧电流大小，AngU在0到30之间取值，本侧电流越大，AngU取值越大。

进一步地，所述步骤300中，得到两侧电流夹角理论值、两侧电压夹角理论值的方法具体为：

步骤3001：在步骤200算得的本侧电流理论值序列中，找到两个相邻的值f1(a)、f1(b)，满足f1(a)≤本侧电流≤f1(b)，其中，本侧电流为步骤100采集到的本侧电流；

步骤3002：使用插值法，根据步骤3001查表结果和本侧电流理论值序列，算得本侧电流对应的两侧电压夹角理论值；

步骤3003：使用步骤200的公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)，计算步骤3002算得的两侧电压夹角理论值对应的两侧电流夹角理论值。

进一步地，所述步骤400中，误差分析的方法为：

分析采样误差、模型误差、计算误差，三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

进一步地，所述步骤400中，误差分析的方法具体为：

步骤4001：根据线路电流互感器、电压互感器和线路保护装置标称采样精度，分析步骤100采集到的本侧电流对应的两侧电流夹角采样误差，以及步骤100采集到的两侧电压对应的两侧电压夹角采样误差；

步骤4002：分析步骤100采集到的输电线路参数、步骤200中使用的线路等值模型造成的两侧电流夹角模型误差、两侧电压夹角模型误差；

步骤4003：分析步骤200关系曲线计算、步骤300两侧电流夹角理论值和两侧电压夹角理论值中造成的两侧电流夹角计算误差、两侧电压夹角计算误差；

步骤4004：采样误差、模型误差、计算误差三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

进一步地，所述步骤400中，判定线路保护纵联通道同步状态的方法为：若步骤100采集到的两侧电流夹角相较于步骤300算得的两侧电流夹角理论值差值不在两侧电流夹角允许最大误差范围内，且步骤100采集到的两侧电压夹角相较于步骤300算得的两侧电压夹角理论值差值不在两侧电压夹角允许最大误差范围内，则线路保护纵联通道同步状态异常；否则，线路保护纵联通道同步状态正常。

本发明同时提出了一种线路保护纵联通道同步状态监测装置，包括：

数据采集模块：采集输电线路参数及两侧电气量，并送入夹角曲线计算模块；

夹角曲线计算模块：使用采集到的线路参数及两侧电气量，根据线路等值模型，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线；

夹角理论值计算模块：根据夹角曲线计算模块的计算结果和数据采集模块采集到的两侧电气量，得到两侧电流夹角理论值、两侧电压夹角理论值；

同步状态判定模块：根据夹角理论值计算模块的计算结果和数据采集模块采集到的两侧电气量，通过误差分析，判定线路保护纵联通道同步状态。

进一步地，对于集中参数等值线路，所述数据采集模块中采集输电线路参数及两侧电气量包括：正序阻抗、正序灵敏角、正序容抗、本侧并联电抗器阻抗、对侧并联电抗器阻抗、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；

对于分布参数等值线路，所述数据采集模块中采集输电线路参数及两侧电气量包括：单位长度电阻、单位长度电感、单位长度电导、单位长度电容、线路长度、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角。

进一步地，所述夹角曲线计算模块中，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线的方法为：根据线路等值模型，得到本侧电流关于两侧电压夹角的计算公式：本侧电流＝f1(两侧电压夹角)，以及两侧电流夹角关于两侧电压夹角的计算公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)；根据计算公式，计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值。

进一步地，对于集中参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，Z_c为正序容抗，Z_l为正序电抗，

为正序灵敏角；

对于分布参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，l为线路长度，

为传播常数，

为波阻抗，Z₀＝R₀+jωL₀为单位长度串联阻抗，Y₀＝G₀+jωC₀为单位长度并联导纳，R₀为单位长度电阻、L₀为单位长度电感、G₀为单位长度电导、C₀为单位长度电容。

进一步地，所述计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值的方法为：

若数据采集模块采集到的本侧电压超前电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压0度～AngU度范围内；若数据采集模块采集到的本侧电压滞后电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压-AngU度～0度范围内；每间隔x度计算一次对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值；其中，AngU为两侧电压夹角上限值，x为计算步长。

进一步地，所述同步状态判定模块中，误差分析的方法为：

分析采样误差、模型误差、计算误差，三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

进一步地，所述同步状态判定模块中，判定线路保护纵联通道同步状态的方法为：若数据采集模块采集到的两侧电流夹角相较于夹角理论值计算模块算得的两侧电流夹角理论值差值不在两侧电流夹角允许最大误差范围内，且数据采集模块采集到的两侧电压夹角相较于夹角理论值计算模块算得的两侧电压夹角理论值差值不在两侧电压夹角允许最大误差范围内，则线路保护纵联通道同步状态异常；否则，线路保护纵联通道同步状态正常。

采用上述方案后，本发明具有以下特点：

(1)本发明根据线路等值模型，计算两侧电压夹角理论值、两侧电流夹角理论值，作为通道同步状态的监测依据，不需要GPS对时；

(2)本发明从线路保护装置或行波测距装置获取输电线路参数及两侧电气量，回路简单，实施方便；

(3)本发明同时监测两侧电压夹角、两侧电流夹角，在负荷电流小时通过两侧电压夹角判断通道同步状态，在负荷电流大时通过两侧电流状态判断通道同步状态，不受负荷电流大小影响；

(4)本发明既适用于线路集中参数等值模型，也适用于线路分布参数等值模型，短线路和长线路的通道同步状态都能准确监测。

附图说明

图1是本发明保护方法的架构图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。

如图1所示，本发明提供一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，包括如下步骤：

步骤100，数据采集环节：采集输电线路参数及两侧电气量，然后执行步骤200；

对于集中参数等值线路，采集输电线路参数及两侧电气量的方法为：获取输电线路参数及两侧电气量，包括：正序阻抗、正序灵敏角、正序容抗、本侧并联电抗器阻抗、对侧并联电抗器阻抗、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；

对于分布参数等值线路，采集输电线路参数及两侧电气量的方法为：获取输电线路参数及两侧电气量，包括：单位长度电阻、单位长度电感、单位长度电导、单位长度电容、线路长度、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；

其中，本侧电压电流夹角为本侧电压超前本侧电流的角度，两侧电压夹角为本侧电压超前对侧电压的角度，两侧电流夹角为本侧电流超前对侧电流的角度；夹角的值在-180度～180度范围内。

步骤200，夹角曲线计算环节：使用采集到的线路参数及两侧电气量，根据线路等值模型，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线，然后执行步骤300；

计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线的方法为：根据线路等值模型，得到本侧电流关于两侧电压夹角的计算公式：本侧电流＝f1(两侧电压夹角)，以及两侧电流夹角关于两侧电压夹角的计算公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)；根据计算公式，计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值。

对于集中参数等值线路，本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，Z_c为正序容抗，Z_l为正序电抗，

为正序灵敏角。

对于分布参数等值线路，本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，l为线路长度，

为传播常数，

为波阻抗，Z₀＝R₀+jωL₀为单位长度串联阻抗，Y₀＝G₀+jωC₀为单位长度并联导纳，R₀为单位长度电阻、L₀为单位长度电感、G₀为单位长度电导、C₀为单位长度电容。

上述计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值的方法为：

若步骤100采集到的本侧电压电流夹角大于0度，设置两侧电压夹角在0度～AngU度范围内，根据本侧电流＝f1(两侧电压夹角)、两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式，每间隔x度计算一次对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值，得到本侧电流理论值序列、两侧电流夹角理论值序列为：f1(0)f2(0)、f1(x)f2(x)、......、f1(AngU-AngU％x)f2(AngU-AngU％x)、f1(AngU)f2(AngU)；

若步骤100采集到的本侧电压电流夹角小于0度，设置两侧电压夹角在-AngU度～0度范围内，根据本侧电流＝f1(两侧电压夹角)、两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式，每间隔x度计算一次对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值，得到本侧电流理论值序列、两侧电流夹角理论值序列为：f1(-AngU)f2(-AngU)、f1(-AngU+x)f2(-AngU+x)、......、f1(-(AngU％x))f2(-(AngU％x))、f1(0)f2(0)；

其中，根据不同计算精度要求，x在0到1之间取值，精度要求越高，x取值越小；根据本侧电流大小，AngU在0到30之间取值，本侧电流越大，AngU取值越大；％为求余运算。

步骤300，夹角理论值计算环节：根据步骤200中的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，得到两侧电流夹角理论值和两侧电压夹角理论值，然后执行步骤400；

其中，得到两侧电流夹角理论值、两侧电压夹角理论值的方法为：

步骤3001：在步骤200算得的本侧电流理论值序列(即，f1(两侧电压夹角)序列)中，找到两个相邻的值f1(a)、f1(b)，满足f1(a)≤本侧电流≤f1(b)，其中，本侧电流为步骤100采集到的本侧电流；

步骤3002：使用插值法，根据步骤3001查表结果和本侧电流理论值序列，算得本侧电流对应的两侧电压夹角理论值；

步骤3003：使用步骤200的公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)，计算步骤3002算得的两侧电压夹角理论值对应的两侧电流夹角理论值。

步骤400，同步状态判定环节：根据步骤300的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，通过误差分析，判定线路保护纵联通道同步状态。

其中，误差分析的方法为：

步骤4001：根据线路电流互感器、电压互感器和线路保护装置标称采样精度，分析步骤100采集到的本侧电流对应的两侧电流夹角采样误差，以及步骤100采集到的两侧电压对应的两侧电压夹角采样误差；

步骤4002：分析步骤100采集到的输电线路参数、步骤200中使用的线路等值模型造成的两侧电流夹角模型误差、两侧电压夹角模型误差；

步骤4003：分析步骤200公式计算、步骤300插值造成的两侧电流夹角计算误差、两侧电压夹角计算误差；

步骤4004：采样误差、模型误差、计算误差三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

其中，判定线路保护纵联通道同步状态的方法为：计算步骤100采集到的两侧电流夹角与步骤300算得的两侧电流夹角理论值的差值，得到两侧电流夹角误差；计算步骤100采集到的两侧电压夹角与步骤300算得的两侧电压夹角理论值的差值，得到两侧电压夹角误差；若两侧电流夹角误差不在误差分析算得的两侧电流夹角允许最大误差范围内，且，两侧电压夹角误差不在误差分析算得的两侧电压夹角允许最大误差范围内，则线路保护纵联通道同步状态异常；否则，线路保护纵联通道同步状态正常。

本发明同时提出了一种线路保护纵联通道同步状态监测装置，包括：

数据采集模块：采集输电线路参数及两侧电气量，并送入夹角曲线计算模块；

夹角曲线计算模块：使用采集到的线路参数及两侧电气量，根据线路等值模型，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线；

夹角理论值计算模块：根据夹角曲线计算模块的计算结果和数据采集模块采集到的两侧电气量，得到两侧电流夹角理论值、两侧电压夹角理论值；

同步状态判定模块：根据夹角理论值计算模块的计算结果和数据采集模块采集到的两侧电气量，通过误差分析，判定线路保护纵联通道同步状态。

进一步地，对于集中参数等值线路，所述数据采集模块中采集输电线路参数及两侧电气量包括：正序阻抗、正序灵敏角、正序容抗、本侧并联电抗器阻抗、对侧并联电抗器阻抗、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；

对于分布参数等值线路，所述数据采集模块中采集输电线路参数及两侧电气量包括：单位长度电阻、单位长度电感、单位长度电导、单位长度电容、线路长度、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角。

进一步地，所述夹角曲线计算模块中，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线的方法为：根据线路等值模型，得到本侧电流关于两侧电压夹角的计算公式：本侧电流＝f1(两侧电压夹角)，以及两侧电流夹角关于两侧电压夹角的计算公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)；根据计算公式，计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值。

进一步地，对于集中参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，Z_c为正序容抗，Z_l为正序电抗，

为正序灵敏角；

对于分布参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流，φ为两侧电流夹角，U_m为本侧电压，U_n为对侧电压，θ为两侧电压夹角，l为线路长度，

为传播常数，

为波阻抗，Z₀＝R₀+jωL₀为单位长度串联阻抗，Y₀＝G₀+jωC₀为单位长度并联导纳，R₀为单位长度电阻、L₀为单位长度电感、G₀为单位长度电导、C₀为单位长度电容。

进一步地，所述计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值的方法为：

若数据采集模块采集到的本侧电压超前电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压0度～AngU度范围内；若数据采集模块采集到的本侧电压滞后电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压-AngU度～0度范围内；每间隔x度计算一次对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值；其中，AngU为两侧电压夹角上限值，x为计算步长。

进一步地，所述同步状态判定模块中，误差分析的方法为：

分析采样误差、模型误差、计算误差，三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

进一步地，所述同步状态判定模块中，判定线路保护纵联通道同步状态的方法为：若数据采集模块采集到的两侧电流夹角相较于夹角理论值计算模块算得的两侧电流夹角理论值差值不在两侧电流夹角允许最大误差范围内，且数据采集模块采集到的两侧电压夹角相较于夹角理论值计算模块算得的两侧电压夹角理论值差值不在两侧电压夹角允许最大误差范围内，则线路保护纵联通道同步状态异常；否则，线路保护纵联通道同步状态正常。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (14)

1.一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100，数据采集环节：采集输电线路参数及两侧电气量，然后执行步骤200；对于集中参数等值线路，采集输电线路参数及两侧电气量包括：正序阻抗、正序灵敏角、正序容抗、本侧并联电抗器阻抗、对侧并联电抗器阻抗、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；对于分布参数等值线路，采集输电线路参数及两侧电气量包括：单位长度电阻、单位长度电感、单位长度电导、单位长度电容、线路长度、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；

步骤200，夹角曲线计算环节：使用采集到的线路参数及两侧电气量，根据线路等值模型，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线，然后执行步骤300；

步骤300，夹角理论值计算环节：根据步骤200中的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，得到两侧电流夹角理论值和两侧电压夹角理论值，然后执行步骤400；

步骤400，同步状态判定环节：根据步骤300的计算结果和步骤100中采集到的两侧电气量，通过误差分析，判定线路保护纵联通道同步状态；判定线路保护纵联通道同步状态的方法为：若步骤100采集到的两侧电流夹角相较于步骤300算得的两侧电流夹角理论值差值不在两侧电流夹角允许最大误差范围内，且步骤100采集到的两侧电压夹角相较于步骤300算得的两侧电压夹角理论值差值不在两侧电压夹角允许最大误差范围内，则线路保护纵联通道同步状态异常；否则，线路保护纵联通道同步状态正常。

2.如权利要求1所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于：所述步骤200中，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线的方法为：根据线路等值模型，得到本侧电流关于两侧电压夹角的计算公式：本侧电流＝f1(两侧电压夹角)，以及两侧电流夹角关于两侧电压夹角的计算公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)；根据计算公式，计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值。

3.如权利要求2所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于：对于集中参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流理论值，φ为两侧电流夹角理论值，U_m为采集到的本侧电压，U_n为采集到的对侧电压，θ为两侧电压夹角理论值，Z_c为采集到的正序容抗，Z_l为正序电抗，

为采集到的正序灵敏角。

4.如权利要求2所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于：对于分布参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流理论值，φ为两侧电流夹角理论值，U_m为采集到的本侧电压，U_n为采集到的对侧电压，θ为两侧电压夹角理论值，l为采集到的线路长度，

为传播常数，

为波阻抗，Z₀＝R₀+jωL₀为单位长度串联阻抗，Y₀＝G₀+jωC₀为单位长度并联导纳，R₀为采集到的单位长度电阻、L₀为采集到的单位长度电感、G₀为采集到的单位长度电导、C₀为采集到的单位长度电容。

5.如权利要求2所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于：所述计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值的方法为：

若步骤100采集到的本侧电压超前电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压0度～AngU度范围内；若步骤100采集到的本侧电压滞后电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压-AngU度～0度范围内；每间隔x度计算一次对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值；其中，AngU为两侧电压夹角上限值，x为计算步长。

6.如权利要求5所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于：根据不同计算精度要求，x在0到1之间取值，精度要求越高，x取值越小；根据本侧电流大小，AngU在0到30之间取值，本侧电流越大，AngU取值越大。

7.如权利要求2所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于：所述步骤300中，得到两侧电流夹角理论值、两侧电压夹角理论值的方法具体为：

步骤3001：在步骤200算得的本侧电流理论值序列中，找到两个相邻的值f1(a)、f1(b)，满足f1(a)≤本侧电流≤f1(b)，其中，本侧电流为步骤100采集到的本侧电流；

步骤3002：使用插值法，根据步骤3001查表结果和本侧电流理论值序列，算得本侧电流对应的两侧电压夹角理论值；

步骤3003：使用步骤200的公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)，计算步骤3002算得的两侧电压夹角理论值对应的两侧电流夹角理论值。

8.如权利要求1所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于，所述步骤400中，误差分析的方法为：

分析采样误差、模型误差、计算误差，三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

9.如权利要求1所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测方法，其特征在于，所述步骤400中，误差分析的方法具体为：

步骤4001：根据线路电流互感器、电压互感器和线路保护装置标称采样精度，分析步骤100采集到的本侧电流对应的两侧电流夹角采样误差，以及步骤100采集到的两侧电压对应的两侧电压夹角采样误差；

步骤4002：分析步骤100采集到的输电线路参数、步骤200中使用的线路等值模型造成的两侧电流夹角模型误差、两侧电压夹角模型误差；

步骤4003：分析步骤200关系曲线计算、步骤300两侧电流夹角理论值和两侧电压夹角理论值中造成的两侧电流夹角计算误差、两侧电压夹角计算误差；

步骤4004：采样误差、模型误差、计算误差三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

10.一种线路保护纵联通道同步状态监测装置，其特征在于，包括：

数据采集模块：采集输电线路参数及两侧电气量，并送入夹角曲线计算模块；对于集中参数等值线路，所述数据采集模块中采集输电线路参数及两侧电气量包括：正序阻抗、正序灵敏角、正序容抗、本侧并联电抗器阻抗、对侧并联电抗器阻抗、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；对于分布参数等值线路，所述数据采集模块中采集输电线路参数及两侧电气量包括：单位长度电阻、单位长度电感、单位长度电导、单位长度电容、线路长度、两侧电压、本侧电流、本侧电压电流夹角、两侧电压夹角、两侧电流夹角；

夹角曲线计算模块：使用采集到的线路参数及两侧电气量，根据线路等值模型，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线；

夹角理论值计算模块：根据夹角曲线计算模块的计算结果和数据采集模块采集到的两侧电气量，得到两侧电流夹角理论值、两侧电压夹角理论值；

同步状态判定模块：根据夹角理论值计算模块的计算结果和数据采集模块采集到的两侧电气量，通过误差分析，判定线路保护纵联通道同步状态；判定线路保护纵联通道同步状态的方法为：若数据采集模块采集到的两侧电流夹角相较于夹角理论值计算模块算得的两侧电流夹角理论值差值不在两侧电流夹角允许最大误差范围内，且数据采集模块采集到的两侧电压夹角相较于夹角理论值计算模块算得的两侧电压夹角理论值差值不在两侧电压夹角允许最大误差范围内，则线路保护纵联通道同步状态异常；否则，线路保护纵联通道同步状态正常。

11.如权利要求10所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测装置，其特征在于：所述夹角曲线计算模块中，计算两侧电流夹角理论值与本侧电流理论值的关系曲线的方法为：根据线路等值模型，得到本侧电流关于两侧电压夹角的计算公式：本侧电流＝f1(两侧电压夹角)，以及两侧电流夹角关于两侧电压夹角的计算公式：两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)；根据计算公式，计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值。

12.如权利要求11所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测装置，其特征在于：对于集中参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流理论值，φ为两侧电流夹角理论值，U_m为采集到的本侧电压，U_n为采集到的对侧电压，θ为两侧电压夹角理论值，Z_c为采集到的正序容抗，Z_l为正序电抗，

为采集到的正序灵敏角；

对于分布参数等值线路，所述本侧电流＝f1(两侧电压夹角)公式为：

所述两侧电流夹角＝f2(两侧电压夹角)公式为：

其中，

为本侧电流理论值，φ为两侧电流夹角理论值，U_m为采集到的本侧电压，U_n为采集到的对侧电压，θ为两侧电压夹角理论值，l为采集到的线路长度，

为传播常数，

为波阻抗，Z₀＝R₀+jωL₀为单位长度串联阻抗，Y₀＝G₀+jωC₀为单位长度并联导纳，R₀为采集到的单位长度电阻、L₀为采集到的单位长度电感、G₀为采集到的单位长度电导、C₀为采集到的单位长度电容。

13.如权利要求11所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测装置，其特征在于：所述计算不同两侧电压夹角对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值的方法为：

若数据采集模块采集到的本侧电压超前电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压0度～AngU度范围内；若数据采集模块采集到的本侧电压滞后电流，设置两侧电压夹角在本侧电压超前对侧电压-AngU度～0度范围内；每间隔x度计算一次对应的本侧电流理论值和两侧电流夹角理论值；其中，AngU为两侧电压夹角上限值，x为计算步长。

14.如权利要求10所述的一种线路保护纵联通道同步状态监测装置，其特征在于，所述同步状态判定模块中，误差分析的方法为：

分析采样误差、模型误差、计算误差，三者叠加在一起，算得两侧电流夹角允许最大误差、两侧电压夹角允许最大误差。

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