CN109581085A - 一种集电线和联络线故障方向判别方法 - Google Patents

一种集电线和联络线故障方向判别方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电路故障判别技术领域,更具体地,涉及一种集电线和联络线故障方向判别方法,获取保护安装处的正序、负序、零序电压值和电流值;将负序电压或零序电压与阈值进行比较,判定电网发生不对称故障或不对称故障;不对称故障方向判别:根据负序电流与正序电流的比值,判定发生“正向”故障;若否,通过零序电流与正序电流的比值与阈值比较判断故障“方向”;若否,将负序电流、零序电流与正序电流的比值相加后与阈值比较,若大于阈值,表明发生“反向”故障;本发明具有准确快速地判别故障方向,满足集电线和联络线保护的故障方向判别需求。

Description

一种集电线和联络线故障方向判别方法
技术领域
本发明涉及电路故障判别技术领域,更具体地,涉及一种集电线和联络线故障方向判别方法。
背景技术
随着新能源技术的大力发展和日趋完善,以光伏电站、风力发电站为代表的新能源厂站已经在电网中得到大规模应用。而新能源厂站在电网发生短路故障时提供的短路电流特性较传统同步发电机有较大差异,使得传统方向元件应用于集电线和联络线保护时无法正确判断故障方向,进而可能导致保护拒动或误动。
针对上述问题,开展了相关研究工作,主要有:对方向元件是否适用于风电接入系统进行分析(王晨清,宋国兵等.选相及方向元件在风电接入系统中的适应性分析[J].电力系统自动化,2016,40(1):89-95.)但只论证了传统方向元件应用于风电接入系统存在的问题,并未提出改进方法或新判据;针对配电网,提出了一种通过正序电流与故障前电压比相判别故障方向的方法(张惠智,李永丽等.具有低电压穿越能力的光伏电源接入配电网方向元件新判据[J].电力系统自动化,2015,39(12):106-112.),但由于故障前电压与故障后电流之间的相位变化范围较大,直接影响该方法判断结果的可靠性。综上可知,目前针对新能源接入的故障方向判别方法研究尚不完善,效果有限。为此,本发明结合新能源电源的短路电流变化特征,提出一种适用于新能源电源接入的集电线和联络线故障方向判别方法,以提高相关保护性能,保证电网运行安全。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,提供一种集电线和联络线故障方向判别方法,具有准确快速地判别故障方向,满足集电线和联络线保护的故障方向判别需求。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种集电线和联络线故障方向判别方法,其中,包括有以下步骤:
S1:获取保护安装处的正序、负序、零序电压值和电流值;
S2:将负序电压或零序电压与阈值进行比较,根据比较结果判定电网发生不对称故障,进入步骤S3;根据比较结果判定电网发生对称故障,进入步骤S4;
S3:不对称故障方向判别:计算负序电流与正序电流的比值,若比值大于阈值,则发生“正向”故障;
若否,通过零序电流与正序电流的比值与阈值比较判断故障“方向”,零序电流与正序电流的比值小于阈值,表明发生“反向”故障;
若否,将负序电流、零序电流与正序电流的比值相加后与阈值比较,若大于阈值,表明发生“反向”故障;
若否,通过零序电压和电流间的相位差判断故障方向;
S4:对称故障方向判别:将正序电压与阈值比较,若正序电压大于阈值,判断对称故障是否为远端故障,若是,进入步骤S5;若否,进入步骤S6;
S5:根据故障后的正序电压和电流间的相位差判断正序有功功率传输方向,定义从电网到能源为功率传输正向,当故障后功率传输方向为正时,表明发生“正向”故障;若否,表明发生“反向”故障;
S6:将正序电流幅值和阈值比较,判断故障方向:若正序电流幅值大于阈值,表明发生“正向”故障;若否,表明发生“反向”故障。
本发明提供的技术方案,通过正序、负序、零序电压值和电流值相互之间的比较,通过比值与阈值比较的结果判断发生故障的类型,最终确定故障为正向故障或反向故障。
在一个实施方式中,步骤S6中,阈值为1.8倍满载运行时电流。
在一个实施方式中,步骤S2中,阈值的范围为3-5V。阈值的范围为3-5V,通过将负序电压或零序电压与阈值进行比较,根据比较结果判定电网发生不对称故障或对称故障。
在步骤S4中,将正序电压与阈值比较,阈值的范围为10V-20V,通过正序电压的电压值与阈值的大小比较,判断对称故障是否为远端故障。
在步骤S5中,将正序电流幅值和阈值比较,判阈值的范围为3-5V,若正序电流幅值大于阈值,表明发生“正向”故障;若正序电流幅值小于阈值,表明发生“反向”故障。
本发明与现有技术相比,具有以下特点:
本发明具有准确快速地判别故障方向,满足集电线和联络线保护的故障方向判别需求。利用短路电流故障特征得出相应方向判据,可准确快速地判别故障方向,可有效满足逆变型电源集电线和联络线保护的故障方向判别需求。相较而言,本发明的技术方案的方向判别原理充分利用了新能源电源的故障电流特征,能更好的为用于新能源的相关保护设计提供参考。
附图说明
图1是本发明实施例中方法流程示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例:
如图1所示,本发明提供一种集电线和联络线故障方向判别方法,包括有以下步骤:
S1:获取保护安装处的正序、负序、零序电压值和电流值;
S2:将负序电压或零序电压与阈值进行比较,阈值的范围为3-5V,根据比较结果判定电网发生不对称故障,进入步骤S3;根据比较结果判定电网发生对称故障,进入步骤S4;
S3:不对称故障方向判别:计算负序电流与正序电流的比值,若比值大于阈值,则发生“正向”故障;
若否,通过零序电流与正序电流的比值与阈值比较判断故障“方向”,零序电流与正序电流的比值小于阈值,表明发生“反向”故障;
若否,将负序电流、零序电流与正序电流的比值相加后与阈值比较,若大于阈值,表明发生“反向”故障;
若否,通过零序电压和电流间的相位差判断故障方向;
S4:对称故障方向判别:将正序电压与阈值比较,阈值的范围为10V-20V,若正序电压大于阈值,判断对称故障是否为远端故障,若是,进入步骤S5;若否,进入步骤S6;
S5:根据故障后的正序电压和电流间的相位差判断正序有功功率传输方向,定义从电网到能源为功率传输正向,当故障后功率传输方向为正时,表明发生“正向”故障;若否,表明发生“反向”故障;
S6:将正序电流幅值和阈值比较,阈值的范围为3-5V,判断故障方向:若正序电流幅值大于阈值,表明发生“正向”故障;若否,表明发生“反向”故障。
获取保护安装处的正序电压值、负序电压值、零序电压值和电流值,在判断电网是否发生不对称故障时,将负序电压或零序电压与阈值进行比较,根据比较结果判定电网发生的故障为对称故障或不对称故障,针对不同的故障类型确定接下来的处理步骤。
发生不对称故障时,计算负序电流与正序电流的比值,根据比值与阈值的比较结果,判定故障的发生方向为“正向”或“反向”。
发生对称故障时,将正序电压与阈值比较,根据正序电压值与阈值的大小比较,判断对称故障是否为远端故障。
若故障为远端故障,根据故障后的正序电压和电流间的相位差判断正序有功功率传输方向;
若故障不是远端故障,将正序电流幅值和阈值比较,阈值为满载运行时电流值的1.8倍,通过正序电流幅值与阈值大小的比较结果,判定故障发生的方向。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种集电线和联络线故障方向判别方法,其特征在于,包括有以下步骤:
S1:获取保护安装处的正序、负序、零序电压值和电流值;
S2:将负序电压或零序电压与阈值进行比较,根据比较结果判定电网发生不对称故障,进入步骤S3;根据比较结果判定电网发生对称故障,进入步骤S4;
S3:不对称故障方向判别:计算负序电流与正序电流的比值,若比值大于阈值,则发生“正向”故障;
若否,通过零序电流与正序电流的比值与阈值比较判断故障“方向”,零序电流与正序电流的比值小于阈值,表明发生“反向”故障;
若否,将负序电流、零序电流与正序电流的比值相加后与阈值比较,若大于阈值,表明发生“反向”故障;
若否,通过零序电压和电流间的相位差判断故障方向;
S4:对称故障方向判别:将正序电压与阈值比较,若正序电压大于阈值,判断对称故障是否为远端故障,若是,进入步骤S5;若否,进入步骤S6;
S5:根据故障后的正序电压和电流间的相位差判断正序有功功率传输方向,定义从电网到能源为功率传输正向,当故障后功率传输方向为正时,表明发生“正向”故障;若否,表明发生“反向”故障;
S6:将正序电流幅值和阈值比较,判断故障方向:若正序电流幅值大于阈值,表明发生“正向”故障;若否,表明发生“反向”故障。
2.根据权利要求1所述的集电线和联络线故障方向判别方法,其特征在于,所述步骤S6中,阈值为满载运行时电流值的1.8倍。
3.根据权利要求1所述的集电线和联络线故障方向判别方法,其特征在于,所述步骤S2中,阈值的范围为3-5V。
4.根据权利要求1所述的集电线和联络线故障方向判别方法,其特征在于,所述步骤S4中,阈值的范围为10V-20V。
5.根据权利要求1所述的集电线和联络线故障方向判别方法,其特征在于,所述步骤S5中,阈值的范围为3-5V。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109884476A (zh) * 2019-04-18 2019-06-14 广东电网有限责任公司 一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法
CN112485718A (zh) * 2020-12-11 2021-03-12 深圳供电局有限公司 一种光伏电站送出线短路故障方向的判别方法及装置
CN112684287A (zh) * 2020-12-11 2021-04-20 深圳供电局有限公司 一种直驱风电场送出线短路故障方向的判别方法及装置
CN112946415A (zh) * 2020-12-31 2021-06-11 环宇集团(南京)有限公司 基于故障后电流相位的电源配电网故障快速方向识别方法
US20210255655A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-19 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Boundary separation scheme for faults in power systems

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001251754A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Mitsubishi Electric Corp 方向判別方法
CN101051738A (zh) * 2007-02-06 2007-10-10 天津大学 特高压输电线路的负序方向纵联保护方法
CN102646967A (zh) * 2012-05-04 2012-08-22 清华大学 一种配电线路不对称故障继电保护方法
CN103595032A (zh) * 2013-11-21 2014-02-19 国家电网公司 用于不换位同塔双回线路的零序方向元件闭锁的方法
CN103762569A (zh) * 2014-02-18 2014-04-30 国家电网公司 同杆并架双回线路两相接地短路故障方向判别方法
CN104218549A (zh) * 2014-08-28 2014-12-17 天津大学 含逆变型分布式电源配电网的相间短路保护方法
CN105375532A (zh) * 2015-12-14 2016-03-02 华中科技大学 一种适用于双馈风电场联络线的故障选相方法
WO2016089910A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 S&C Electric Company Fault detection and direction determination
CN106026041A (zh) * 2016-05-26 2016-10-12 天津大学 用于柔性直流互联装置出口线路的纵联保护方法
CN106253244A (zh) * 2016-08-10 2016-12-21 三峡大学 一种基于电流自构参考量的电流方向纵联保护方法
KR20170031564A (ko) * 2015-09-11 2017-03-21 한국전력공사 고장전류 방향판별 장치 및 그 방법
CN107947129A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 国网西藏电力有限公司 一种零序保护方法
CN108445349A (zh) * 2018-02-07 2018-08-24 国网山东省电力公司潍坊供电公司 一种含dg馈线的电流序分量比较式故障区段定位方法
CN108448543A (zh) * 2018-03-02 2018-08-24 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种基于能量平衡原理的风电场联络线纵联保护方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001251754A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Mitsubishi Electric Corp 方向判別方法
CN101051738A (zh) * 2007-02-06 2007-10-10 天津大学 特高压输电线路的负序方向纵联保护方法
CN102646967A (zh) * 2012-05-04 2012-08-22 清华大学 一种配电线路不对称故障继电保护方法
CN103595032A (zh) * 2013-11-21 2014-02-19 国家电网公司 用于不换位同塔双回线路的零序方向元件闭锁的方法
CN103762569A (zh) * 2014-02-18 2014-04-30 国家电网公司 同杆并架双回线路两相接地短路故障方向判别方法
CN104218549A (zh) * 2014-08-28 2014-12-17 天津大学 含逆变型分布式电源配电网的相间短路保护方法
WO2016089910A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 S&C Electric Company Fault detection and direction determination
KR20170031564A (ko) * 2015-09-11 2017-03-21 한국전력공사 고장전류 방향판별 장치 및 그 방법
CN105375532A (zh) * 2015-12-14 2016-03-02 华中科技大学 一种适用于双馈风电场联络线的故障选相方法
CN106026041A (zh) * 2016-05-26 2016-10-12 天津大学 用于柔性直流互联装置出口线路的纵联保护方法
CN106253244A (zh) * 2016-08-10 2016-12-21 三峡大学 一种基于电流自构参考量的电流方向纵联保护方法
CN107947129A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 国网西藏电力有限公司 一种零序保护方法
CN108445349A (zh) * 2018-02-07 2018-08-24 国网山东省电力公司潍坊供电公司 一种含dg馈线的电流序分量比较式故障区段定位方法
CN108448543A (zh) * 2018-03-02 2018-08-24 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种基于能量平衡原理的风电场联络线纵联保护方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIAO DU: "An asymmetrical fault location method based on communication system in distribution network with DGs", 《2009 IEEE/PES POWER SYSTEMS CONFERENCE AND EXPOSITION》 *
肖繁: "双馈型电源短路电流统一解析方法及特性分析研究", 《电工技术学报》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109884476A (zh) * 2019-04-18 2019-06-14 广东电网有限责任公司 一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法
CN109884476B (zh) * 2019-04-18 2020-12-29 广东电网有限责任公司 一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法
US20210255655A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-19 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Boundary separation scheme for faults in power systems
US11500407B2 (en) * 2020-02-13 2022-11-15 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Boundary separation scheme for faults in power systems
CN112485718A (zh) * 2020-12-11 2021-03-12 深圳供电局有限公司 一种光伏电站送出线短路故障方向的判别方法及装置
CN112684287A (zh) * 2020-12-11 2021-04-20 深圳供电局有限公司 一种直驱风电场送出线短路故障方向的判别方法及装置
CN112485718B (zh) * 2020-12-11 2023-02-03 深圳供电局有限公司 一种光伏电站送出线短路故障方向的判别方法及装置
CN112946415A (zh) * 2020-12-31 2021-06-11 环宇集团(南京)有限公司 基于故障后电流相位的电源配电网故障快速方向识别方法

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