CN109188191B - 基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法 - Google Patents

基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109188191B
CN109188191B CN201810821214.3A CN201810821214A CN109188191B CN 109188191 B CN109188191 B CN 109188191B CN 201810821214 A CN201810821214 A CN 201810821214A CN 109188191 B CN109188191 B CN 109188191B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
fault
transmission line
wavelength
delta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810821214.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109188191A (zh
Inventor
唐震
刘建国
王小波
陈嘉
张伟
王正
黄纯德
谢东升
李慧勇
张悦
吴明锋
柴雯
孟晓凯
刘泽辉
张健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Research Institute of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Electric Power Research Institute of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Power Research Institute of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd filed Critical Electric Power Research Institute of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Priority to CN201810821214.3A priority Critical patent/CN109188191B/zh
Publication of CN109188191A publication Critical patent/CN109188191A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109188191B publication Critical patent/CN109188191B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，解决了1000千伏及以上特高压半波长交流输电线路各种故障类型下的故障相别判断的问题。取得用于特高压半波长输电线路快速故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp2和瞬时功率突变量比值整定值Δk；对半波长输电线路送端母线电压互感器的A相、B相和C相的二次电压进行采样，得到三相电压瞬时值；对半波长输电线路送端保护安装处电流互感器的A相、B相和C相的二次电流进行采样，得到三相电流瞬时值；计算出三相功率瞬时值pa(k)、pb(k)和pc(k)；将A、B、C三相瞬时功率的100Hz分量的突变量Δpa2(k)、Δpb2(k)和Δpc2(k)分别与瞬时功率突变量整定值Δp2进行比较。能够快速判断出半波长输电线路故障相别。

Description

基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法
技术领域
本发明涉及一种特高压半波长交流输电线路的快速故障选相方法，适用于1000kV及以上的半波长交流输电线路各种故障类型下故障相别的快速判断。
背景技术
特高压半波长输电是一种大容量、远距离新型交流输电技术，其输电线路长度在50Hz时达到约3000km。因此，当特高压半波长输电线路发生故障时，需要快速有选择性地切除故障，避免造成更大范围的停电事故。目前，交流输电系统均利用微机继电保护装置来判断故障，并用断路器快速切除故障。对于微机继电保护装置，当输电线路发生故障时，在处理故障之前，需要预先进行故障类型和相别的选择和判断，识别出故障相别之后，才能进行下一步的故障处理。选相元件只承担选相任务，不进行故障测距和故障方向判断。微机继电保护装置的CPU在判断多种故障相别时，会消耗大量的时间，因此，如何快速地有效地选择故障相别对于快速处理故障具有十分重要的意义。交流输电线路微机保护常用的选相元件有：相电流、低电压、阻抗、差电流，以及序分量选相。但对特高压半波长输电线路，由于其正常运行与故障特性与常规输电线路有显著的差别，故障选相时，这些常规的选相方法均不适用于特高压半波长输电线路。在利用全周傅立叶滤波进行选相计算时，由于全周傅立叶滤波要用到一个周期的采样值，因而计算时间较长；如果采用半周傅立叶滤波进行选相计算，由于半周傅立叶滤波只用到半个周期的采样值，这样可以更快地选出故障相，有利于继电保护装置快速切除故障。
在频率为50Hz时，1000kV特高压半波长交流输电线路的长达3000km，此时，输电线路长度与电磁波波长已达到一个可以比拟的程度，电磁波沿线路的传播时间是不能忽略的，半波长输电线路的故障特性与普通短距离输电线路相比，有明显的不同，当发生故障时，如何正确判断并识别出故障相别，对于保护装置进一步处理故障、缩短故障持续时间、保障电网安全可靠运行，意义重大。特高压半波长交流输电作为解决远距离大规模电能输送问题和构建全球能源互联网的有效手段，未来发展空间巨大，如何能及时地准确地可靠地识别特高压半波长交流输电线路的故障相别，是现场急需要解决的重要问题。
发明内容
本发明提供了一种基于瞬时功率突变量的半波长交流输电线路快速故障选相方法，解决了1000kV及以上特高压半波长交流输电线路各种故障类型下故障相别判断困难的技术难题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，以特高压半波长交流输电线路的送端为依据，当特高压半波长交流输电线路的送端保护装置启动后，送端保护装置根据启动前后瞬时功率中100Hz分量的突变量进行判别，包括以下步骤：
第一步、获取用于特高压半波长输电线路故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp2和瞬时功率突变量比值整定值Δk；
第二步、送端保护装置启动后，进入故障选相程序：
取得，送端保护装置启动之前两个周期的半波长输电线路送端母线的A相、B相和C相的电压互感器二次电压的采样值和送端保护装置启动后的半波长输电线路送端母线的A相、B相和C相的电压互感器二次电压的采样值：ua(k)、ub(k)和uc(k)；将送端保护装置启动前及启动后的电压互感器二次电压的采样值，按时间顺序排列成一个电压值数列，该电压值数列的第一个采样点标记为k＝1，之后的采样点标记为k＝2、3、4…；
第三步、取得，送端保护装置启动之前两个周期的半波长输电线路送端保护安装处的A相、B相和C相电流互感器二次电流的采样值和送端保护装置启动后半波长输电线路送端保护安装处的A相、B相和C相电流互感器二次电流的采样值：ia(k)、ib(k)和ic(k)；将送端保护装置启动前及启动后的采样值，按时间顺序排列成一个电流值数列，该电流值数列的第一个采样点标记为k＝1，之后的采样点标记为k＝2、3、4…；
第四步、根据第二步得到的电压互感器二次电压的采样值和第三步得到的电流互感器二次电流的采样值，计算出送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率，以及送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率，计算公式如下：
pa(k)＝ua(k)×ia(k)；
pb(k)＝ub(k)×ib(k)；
pc(k)＝uc(k)×ic(k)；
第五步、利用半周傅立叶变换，对第四步得到的送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率，以及送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率，进行滤波处理，提取出其中的100Hz分量pa2(k)、pb2(k)和pc2(k)；在计算k＝1、2、3、4…中的每个采样点时，都要用到该采样点之后半个周期内的采样点的瞬时功率值，这里用pa(n)表示，n＝0，1，2，…N-1，n＝0对应的是要计算的采样点的瞬时功率；计算公式如下：
Figure BDA0001741450690000041
Figure BDA0001741450690000042
其中：
ω—送端母线电压互感器二次基波电压角频率；
N—50Hz工频每周期的采样点数；
Δt—采样间隔；
则，A相瞬时功率100Hz分量幅值为：
Figure BDA0001741450690000043
同理，可以求得B、C两相瞬时功率100Hz分量幅值pb2(k)和pc2(k)；
第六步、根据第五步计算得到的送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率100Hz分量和送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率100Hz分量，从送端保护装置启动时刻开始，计算出A相瞬时功率的100Hz分量的突变量Δpa2(k)；计算公式如下：
Δpa2(k)＝||pa2(k)-pa2(k-N)|-|pa2(k-N)-pa2(k-2N)||；
N—50Hz工频每周期的采样点数；
k＝2N+1，2N+2，┈；
同理，计算出B相瞬时功率的100Hz分量的突变量和C相瞬时功率的100Hz分量的突变量：Δpb2(k)、Δpc2(k)；
第七步、将瞬时功率100Hz分量的突变量Δpa2(k)、Δpb2(k)和Δpc2(k)分别与瞬时功率突变量整定值Δp2进行比较；将瞬时功率100Hz分量的突变量Δpa2(k)、Δpb2(k)和Δpc2(k)之间的比值与瞬时功率突变量比值整定值Δk进行比较：
当Δpa2(k)≥Δp2，且max[Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2时，表明发生A相故障，判定为A相接地故障；
当Δpb2(k)≥Δp2，且max[Δpa2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2时，表明发生B相故障，判定为B相接地故障；
当Δpc2(k)≥Δp2，且max[Δpa2(k)，Δpb2(k)]＜Δp2时，表明发生C相故障，判定为C相接地故障；
当min[Δpa2(k)，Δpb2(k)]≥Δp2，且Δpc2(k)＜Δp2时，表明发生A相和B相故障，判定为AB相间短路故障或AB相间短路接地故障；
当min[Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δp2，且Δpa2(k)＜Δp2时，表明发生B相和C相故障，判定为BC相间短路故障或BC相间短路接地故障；
当min[Δpc2(k)，Δpa2(k)]≥Δp2，且Δpb2(k)＜Δp2时，表明发生C相和A相故障，判定为CA相间短路故障或CA相间短路接地故障；
当min[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δp2，表明发生ABC三相故障，判定为ABC三相故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpa2(k)≥Δk×max[Δpb2(k)，Δpc2(k)]，表明发生A相故障，判定为A相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpb2(k)≥Δk×max[Δpa2(k)，Δpc2(k)]，表明发生B相故障，判定为B相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpc2(k)≥Δk×max[Δpa2(k)，Δpb2(k)]，表明发生C相故障，判定为C相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpa2(k)，Δpb2(k)]≥Δk×Δpc2(k)，表明发生A相和B相故障，判定为AB相间短路故障或AB相间短路接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δk×Δpa2(k)，表明发生B相和C相故障，判定为BC相间短路故障或BC相间短路接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpc2(k)，Δpa2(k)]≥Δk×Δpb2(k)，表明发生C相和A相故障，判定为CA相间短路故障或CA相间短路接地故障；
若上述条件都不满足时，判断为无故障。
特高压半波长输电线路快速故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp2和瞬时功率突变量比值整定值Δk，是根据以下公式计算取得的：
Δp2＝(0.4-0.6)Um×Im；
Δk＝1.5-2.0；
其中，Um为送端母线的二次额定电压；Im为送端线路保护安装处的二次额定电流。
设定半波长输电线路送端母线A相电压互感器的二次电压每周期的采样点数为N，则送端母线A相电压互感器的二次电压采样值为ua(x)，x＝0，1，2，…N-1，采样间隔为Δt；同理可以得到B相和C相电压瞬时值ub(x)和uc(x)。
设定半波长输电线路送端保护安装处A相电流互感器的二次电流每周期的采样点数为N，则送端保护安装处A相电流互感器的二次电流采样值为ia(x)，x＝0，1，2，…N-1，采样间隔为Δt；同理可以得到B相和C相电压瞬时值ib(x)和ic(x)。
本发明提出了一种1000kV及以上特高压半波长交流输电线路快速故障选相的有效方法，能够快速判断出半波长输电线路故障相别，解决了1000kV及以上特高压半波长交流输电线路故障时难以快速判断相别的技术难题。
附图说明
图1是适用于本发明应用的特高压半波长交流输电系统的示意图。
具体实施方式
一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，以特高压半波长交流输电线路的送端为依据，当特高压半波长交流输电线路的送端保护装置启动后，送端保护装置根据启动前后瞬时功率中100Hz分量的突变量进行判别，包括以下步骤：
第一步、获取用于特高压半波长输电线路故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp2和瞬时功率突变量比值整定值Δk；
第二步、送端保护装置启动后，进入故障选相程序：
取得，送端保护装置启动之前两个周期的半波长输电线路送端母线的A相、B相和C相的电压互感器二次电压的采样值和送端保护装置启动后的半波长输电线路送端母线的A相、B相和C相的电压互感器二次电压的采样值：ua(k)、ub(k)和uc(k)；将送端保护装置启动前及启动后的电压互感器二次电压的采样值，按时间顺序排列成一个电压值数列，该电压值数列的第一个采样点标记为k＝1，之后的采样点标记为k＝2、3、4…；
第三步、取得，送端保护装置启动之前两个周期的半波长输电线路送端保护安装处的A相、B相和C相电流互感器二次电流的采样值和送端保护装置启动后半波长输电线路送端保护安装处的A相、B相和C相电流互感器二次电流的采样值：ia(k)、ib(k)和ic(k)；将送端保护装置启动前及启动后的采样值，按时间顺序排列成一个电流值数列，该电流值数列的第一个采样点标记为k＝1，之后的采样点标记为k＝2、3、4…；
第四步、根据第二步得到的电压互感器二次电压的采样值和第三步得到的电流互感器二次电流的采样值，计算出送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率，以及送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率，计算公式如下：
pa(k)＝ua(k)×ia(k)；
pb(k)＝ub(k)×ib(k)；
pc(k)＝uc(k)×ic(k)；
第五步、利用半周傅立叶变换，对第四步得到的送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率，以及送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率，进行滤波处理，提取出其中的100Hz分量pa2(k)、pb2(k)和pc2(k)；在计算k＝1、2、3、4…中的每个采样点时，都要用到该采样点之后半个周期内的采样点的瞬时功率值，这里用pa(n)表示，n＝0，1，2，…N-1，n＝0对应的是要计算的采样点的瞬时功率；计算公式如下：
Figure BDA0001741450690000091
Figure BDA0001741450690000092
其中：
ω—送端母线电压互感器二次基波电压角频率；
N—50Hz工频每周期的采样点数；
Δt—采样间隔；
则，A相瞬时功率100Hz分量幅值为：
Figure BDA0001741450690000093
同理，可以求得B、C两相瞬时功率100Hz分量幅值pb2(k)和pc2(k)；
第六步、根据第五步计算得到的送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率100Hz分量和送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率100Hz分量，从送端保护装置启动时刻开始，计算出A相瞬时功率的100Hz分量的突变量Δpa2(k)；计算公式如下：Δpa2(k)＝||pa2(k)-pa2(k-N|-|pa2(k-N)-pa2(k-2N)||；
N—50Hz工频每周期的采样点数；
k＝2N+1，2N+2，┈；
同理，计算出B相瞬时功率的100Hz分量的突变量和C相瞬时功率的100Hz分量的突变量：Δpb2(k)、Δpc2(k)；
第七步、将瞬时功率100Hz分量的突变量Δpa2(k)、Δpb2(k)和Δpc2(k)分别与瞬时功率突变量整定值Δp2进行比较；将瞬时功率100Hz分量的突变量Δpa2(k)、Δpb2(k)和Δpc2(k)之间的比值与瞬时功率突变量比值整定值Δk进行比较：
当Δpa2(k)≥Δp2，且max[Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2时，表明发生A相故障，判定为A相接地故障；
当Δpb2(k)≥Δp2，且max[Δpa2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2时，表明发生B相故障，判定为B相接地故障；
当Δpc2(k)≥Δp2，且max[Δpa2(k)，Δpb2(k)]＜Δp2时，表明发生C相故障，判定为C相接地故障；
当min[Δpa2(k)，Δpb2(k)]≥Δp2，且Δpc2(k)＜Δp2时，表明发生A相和B相故障，判定为AB相间短路故障或AB相间短路接地故障；
当min[Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δp2，且Δpa2(k)＜Δp2时，表明发生B相和C相故障，判定为BC相间短路故障或BC相间短路接地故障；
当min[Δpc2(k)，Δpa2(k)]≥Δp2，且Δpb2(k)＜Δp2时，表明发生C相和A相故障，判定为CA相间短路故障或CA相间短路接地故障；
当min[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δp2，表明发生ABC三相故障，判定为ABC三相故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpa2(k)≥Δk×max[Δpb2(k)，Δpc2(k)]，表明发生A相故障，判定为A相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpb2(k)≥Δk×max[Δpa2(k)，Δpc2(k)]，表明发生B相故障，判定为B相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpc2(k)≥Δk×max[Δpa2(k)，Δpb2(k)]，表明发生C相故障，判定为C相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpa2(k)，Δpb2(k)]≥Δk×Δpc2(k)，表明发生A相和B相故障，判定为AB相间短路故障或AB相间短路接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δk×Δpa2(k)，表明发生B相和C相故障，判定为BC相间短路故障或BC相间短路接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpc2(k)，Δpa2(k)]≥Δk×Δpb2(k)，表明发生C相和A相故障，判定为CA相间短路故障或CA相间短路接地故障；
若上述条件都不满足时，判断为无故障。
特高压半波长输电线路故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp2和瞬时功率突变量比值整定值Δk，是根据以下公式计算取得的：
Δp2＝(0.4-0.6)Um×Im；
Δk＝1.5-2.0；
其中，Um为送端母线的二次额定电压；Im为送端线路保护安装处的二次额定电流。
设定半波长输电线路送端母线A相电压互感器的二次电压每周期的采样点数为N，则送端母线A相电压互感器的二次电压采样值为ua(x)，x＝0，1，2，…N-1，采样间隔为Δt；同理可以得到B相和C相电压瞬时值ub(x)和uc(x)。
设定半波长输电线路送端保护安装处A相电流互感器的二次电流每周期的采样点数为N，则送端保护安装处A相电流互感器的二次电流采样值为ia(x)，x＝0，1，2，…N-1，采样间隔为Δt；同理可以得到B相和C相电压瞬时值ib(x)和ic(x)。
本发明的保护装置启动前2周期和启动后的采样值按照时间顺序组成一个数列；从k＝1，开始，即，瞬时功率计算是从k＝1开始计算；傅立叶滤波也是从k＝1开始，但每一个点要用之后半个周期点的值；瞬时功率的100Hz分量的突变量是从保护装置启动时刻开始计算，即，k＝2N+1开始连续计算。

Claims (3)

1.一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，以特高压半波长交流输电线路的送端为依据，当特高压半波长交流输电线路的送端保护装置启动后，送端保护装置根据启动前后瞬时功率中100Hz分量的突变量进行判别，包括以下步骤：
第一步、获取用于特高压半波长输电线路故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp2和瞬时功率突变量比值整定值Δk；
第二步、送端保护装置启动后，进入故障选相程序：
取得，送端保护装置启动之前两个周期的半波长输电线路送端母线的A相、B相和C相的电压互感器二次电压的采样值和送端保护装置启动后的半波长输电线路送端母线的A相、B相和C相的电压互感器二次电压的采样值：ua(k)、ub(k)和uc(k)；将送端保护装置启动前及启动后的电压互感器二次电压的采样值，按时间顺序排列成一个电压值数列，该电压值数列的第一个采样点标记为k＝1，之后的采样点标记为k＝2、3、4…；
第三步、取得，送端保护装置启动之前两个周期的半波长输电线路送端保护安装处的A相、B相和C相电流互感器二次电流的采样值和送端保护装置启动后半波长输电线路送端保护安装处的A相、B相和C相电流互感器二次电流的采样值：ia(k)、ib(k)和ic(k)；将送端保护装置启动前及启动后的采样值，按时间顺序排列成一个电流值数列，该电流值数列的第一个采样点标记为k＝1，之后的采样点标记为k＝2、3、4…；
第四步、根据第二步得到的电压互感器二次电压的采样值和第三步得到的电流互感器二次电流的采样值，计算出送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率，以及送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率，计算公式如下：
pa(k)＝ua(k)×ia(k)；
pb(k)＝ub(k)×ib(k)；
pc(k)＝uc(k)×ic(k)；
第五步、利用半周傅立叶变换，对第四步得到的送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率，以及送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率，进行滤波处理，提取出其中的100Hz分量pa2(k)、pb2(k)和pc2(k)；在计算k＝1、2、3、4…中的每个采样点时，都要用到该采样点之后半个周期内的采样点的瞬时功率值，这里用pa(n)表示，n＝0，1，2，…N-1，n＝0对应的是要计算的采样点的瞬时功率；计算公式如下：
Figure FDA0002825975160000021
Figure FDA0002825975160000022
其中：
ω—送端母线电压互感器二次基波电压角频率；
N—50Hz工频每周期的采样点数；
Δt—采样间隔；
则，A相瞬时功率100Hz分量幅值为：
Figure FDA0002825975160000031
同理，可以求得B、C两相瞬时功率100Hz分量幅值pb2(k)和pc2(k)；
第六步、根据第五步计算得到的送端保护装置启动之前半波长输电线路送端的瞬时功率100Hz分量和送端保护装置启动后半波长输电线路送端的瞬时功率100Hz分量，从送端保护装置启动时刻开始，计算出A相瞬时功率的100Hz分量的突变量Δpa2(k)；计算公式如下：Δpa2(k)＝||pa2(k)-pa2(k-N)|-|pa2(k-N)-pa2(k-2N)||；
N—50Hz工频每周期的采样点数；
k＝2N+1，2N+2，----；
同理，计算出B相瞬时功率的100Hz分量的突变量和C相瞬时功率的100Hz分量的突变量：Δpb2(k)、Δpc2(k)；
第七步、将瞬时功率100Hz分量的突变量Δpa2(k)、Δpb2(k)和Δpc2(k)分别与瞬时功率突变量整定值Δp2进行比较；将瞬时功率100Hz分量的突变量Δpa2(k)、Δpb2(k)和Δpc2(k)之间的比值与瞬时功率突变量比值整定值Δk进行比较：
当Δpa2(k)≥Δp2，且max[Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2时，表明发生A相故障，判定为A相接地故障；
当Δpb2(k)≥Δp2，且max[Δpa2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2时，表明发生B相故障，判定为B相接地故障；
当Δpc2(k)≥Δp2，且max[Δpa2(k)，Δpb2(k)]＜Δp2时，表明发生C相故障，判定为C相接地故障；
当min[Δpa2(k)，Δpb2(k)]≥Δp2，且Δpc2(k)＜Δp2时，表明发生A相和B相故障，判定为AB相间短路故障或AB相间短路接地故障；
当min[Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δp2，且Δpa2(k)＜Δp2时，表明发生B相和C相故障，判定为BC相间短路故障或BC相间短路接地故障；
当min[Δpc2(k)，Δpa2(k)]≥Δp2，且Δpb2(k)＜Δp2时，表明发生C相和A相故障，判定为CA相间短路故障或CA相间短路接地故障；
当min[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δp2，表明发生ABC三相故障，判定为ABC三相故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpa2(k)≥Δk×max[Δpb2(k)，Δpc2(k)]，表明发生A相故障，判定为A相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpb2(k)≥Δk×max[Δpa2(k)，Δpc2(k)]，表明发生B相故障，判定为B相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且Δpc2(k)≥Δk×max[Δpa2(k)，Δpb2(k)]，表明发生C相故障，判定为C相经过渡电阻接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpa2(k)，Δpb2(k)]≥Δk×Δpc2(k)，表明发生A相和B相故障，判定为AB相间短路故障或AB相间短路接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpb2(k)，Δpc2(k)]≥Δk×Δpa2(k)，表明发生B相和C相故障，判定为BC相间短路故障或BC相间短路接地故障；
当max[Δpa2(k)，Δpb2(k)，Δpc2(k)]＜Δp2，且min[Δpc2(k)，Δpa2(k)]≥Δk×Δpb2(k)，表明发生C相和A相故障，判定为CA相间短路故障或CA相间短路接地故障；
若上述条件都不满足时，判断为无故障。
2.根据权利要求1所述的一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，其特征在于，设定半波长输电线路送端母线A相电压互感器的二次电压每周期的采样点数为N，则送端母线A相电压互感器的二次电压采样值为ua(x)，x＝0，1，2，…N-1，采样间隔为Δt；同理可以得到B相和C相电压瞬时值ub(x)和uc(x)。
3.根据权利要求1所述的一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，其特征在于，设定半波长输电线路送端保护安装处A相电流互感器的二次电流每周期的采样点数为N，则送端保护安装处A相电流互感器的二次电流采样值为ia(x)，x＝0，1，2，…N-1，采样间隔为Δt；同理可以得到B相和C相电压瞬时值ib(x)和ic(x)。
CN201810821214.3A 2018-07-24 2018-07-24 基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法 Active CN109188191B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810821214.3A CN109188191B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810821214.3A CN109188191B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109188191A CN109188191A (zh) 2019-01-11
CN109188191B true CN109188191B (zh) 2021-01-19

Family

ID=64936759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810821214.3A Active CN109188191B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109188191B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114280348B (zh) * 2021-11-11 2023-11-10 山东大学 一种基于有功功率突变量的小电流接地故障检测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006258485A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Hokuriku Electric Power Co Inc:The 地絡区間標定システム
CN101566657A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 深圳浩宁达仪表股份有限公司 输电线路在线计量、实时监测方法及其系统
EP1715354B1 (en) * 1998-03-05 2010-12-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Control system, method of protectively controlling electric power system and storage medium storing program code
CN104101812A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 北京映翰通网络技术股份有限公司 一种小电流接地配电网单相接地故障检测定位方法与系统
CN104992062A (zh) * 2015-06-30 2015-10-21 昆明理工大学 一种利用瞬时功率曲线进行pca聚类分析的同塔双回线故障选相方法
CN105988063A (zh) * 2015-03-16 2016-10-05 武汉三相电力科技有限公司 一种输电线路故障隐患综合在线监测方法及装置
CN107064737A (zh) * 2017-03-27 2017-08-18 上海交通大学 基于突变功率的mmc‑hvdc输电线路故障检测方法
CN108254657A (zh) * 2018-03-28 2018-07-06 山东大学 基于暂态能量分析的配电网小电流接地故障区段定位方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105720565B (zh) * 2016-01-29 2019-05-21 中国电力科学研究院 一种基于单侧电流的半波长线路自由波能量保护选相方法
CN106383294B (zh) * 2016-09-23 2019-01-04 南京南瑞继保电气有限公司 一种基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法
CN106340859B (zh) * 2016-09-26 2018-08-17 南京南瑞继保电气有限公司 一种半波长交流输电线路单端快速保护方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1715354B1 (en) * 1998-03-05 2010-12-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Control system, method of protectively controlling electric power system and storage medium storing program code
JP2006258485A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Hokuriku Electric Power Co Inc:The 地絡区間標定システム
CN101566657A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 深圳浩宁达仪表股份有限公司 输电线路在线计量、实时监测方法及其系统
CN104101812A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 北京映翰通网络技术股份有限公司 一种小电流接地配电网单相接地故障检测定位方法与系统
CN105988063A (zh) * 2015-03-16 2016-10-05 武汉三相电力科技有限公司 一种输电线路故障隐患综合在线监测方法及装置
CN104992062A (zh) * 2015-06-30 2015-10-21 昆明理工大学 一种利用瞬时功率曲线进行pca聚类分析的同塔双回线故障选相方法
CN107064737A (zh) * 2017-03-27 2017-08-18 上海交通大学 基于突变功率的mmc‑hvdc输电线路故障检测方法
CN108254657A (zh) * 2018-03-28 2018-07-06 山东大学 基于暂态能量分析的配电网小电流接地故障区段定位方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
同杆并架输电线路跨线故障识别元件;索南加乐 等;《电力系统自动化》;20070110;第31卷(第1期);第47-52页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109188191A (zh) 2019-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108957244B (zh) 一种配网主站单相接地故障选线定位方法
CN113078611B (zh) 基于零序电流投影分量比值的小电阻接地系统故障保护方法
CN110907761B (zh) 一种单相接地故障的连续选线方法及系统
Liang et al. A new distance protection scheme based on improved virtual measured voltage
WO2016180921A1 (en) Improvements in or relating to direct current protection schemes
CN109659910B (zh) 基于混合型直流断路器的柔性直流电网故障性质识别方法
CN109696598B (zh) 一种考虑继发性故障的配电网故障选线方法
CN104391221A (zh) 一种利用相电流梯度和的故障选相方法
CN108318762A (zh) 电压互感器工频铁磁谐振的判别方法
CN104577999A (zh) 基于暂态零序电流特征的母线保护方法及系统
CN109031043B (zh) 基于瞬时功率突变量半波长交流输电线路故障选相方法
CN110146780B (zh) 中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法
CN109188191B (zh) 基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法
CN103311909A (zh) 利用正序突变量和零序分量实现线路单相接地故障电压保护方法
CN108152680B (zh) 一种检测直流输电换相失败的方法
CN105826907A (zh) 带并联电抗器的混合输电线路三相永久性故障判别方法
CN112858837B (zh) 一种判断输电线路高阻故障方向的方法及装置
CN112649694B (zh) 一种小电流接地系统单相接地故障的判定方法
CN109782113B (zh) 一种中性点不接地系统单相断线选线方法及系统
CN107957539A (zh) 一种电磁式电压互感器一次绕组尾端绝缘检测方法及装置
CN104092199A (zh) 基于沿线电压幅值分布特性线路单相接地电压保护方法
CN106990318A (zh) 三相三绕组变压器中压侧接地故障告警判别方法及其装置
CN109245057B (zh) 输电线路时域全波形保护装置及相间突变量方向判断方法
Nam et al. Ground-fault location algorithm for ungrounded radial distribution systems
CN103296656B (zh) 具有选相功能的输电线路复合序分量电压保护方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant