CN111711180B - 防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的应对方法及系统，包括：根据备自投合闸线路的三相电流，计算得到线路零序电流采样序列，根据所述线路零序电流采样序列构造零序电流相空间。构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，并进行判断；若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护。本发明从线路零序电流的相空间轨迹特征出发，提出了线路零序过流保护闭锁方法，从而避免了保护误动风险。

Description

防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法及系统

技术领域

本发明涉及电网继电保护技术领域，特别涉及一种利用零序电流相空间重构的防止超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的应对方法及系统。

背景技术

随着经济不断发展，电力系统对供电可靠性的要求也越来越高。备自投作为维持电网供电持续性、提高供电可靠性的重要方法之一，被开始应用在330kV及以上的变电站中。在主供电回路因故障被隔离后，变电站备自投即对备用供电回路发出合闸命令，用备用电源线路代替原主供线路投入运行，保证下游负荷正常供电。

理论上，变压器在空载投入或故障后电压恢复期都会产生三相不平衡的励磁涌流，在大电流接地系统中，会进一步形成零序涌流。若该零序涌流幅值较高，衰减较慢，则流经该变压器连接的上游线路时，就有可能导致线路上安装的零序过流保护误动。当上述保护误动过程发生在变电站备用电源自投期间，则会造成备用电源投运失败，变电站下游所接负荷无法及时恢复供电。

高压内置型高阻抗变压器(以下简称高压内置变)因具有显著降低短路电流的优点，正逐渐应用于短路电流水平较高的区域电网。高压内置变相比于常规变压器结构特殊，高压绕组与铁芯间的空气气隙明显减小，导致其合闸时所引发的零序涌流相比常规变压器显著增大，如果高压内置变正好处于备投电源线路的下级变电站，则在备自投动作、高压内置变重新投入运行的过程中，会导致上游线路零序过流保护误动问题更加凸显。

线路零序保护误动的根本原因在于变压器突然合闸所带来的励磁涌流，尽管目前关于励磁涌流识别方法研究成果较多，但基本都是针对变压器差动保护误动问题而展开，针对备自投动作引发上游线路零序过流保护误动的成果鲜有研究，对能够准确识别零序涌流的线路零序过流保护闭锁判据的研究，对于提高供电持续性、可靠性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法及系统，防止超高压备自投合闸动作时由变压器产生的高幅值零序涌流而导致上游线路零序过流保护误动，解决现有零序过流保护在备用电源自投过程中易误动的问题。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提出了一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法，包括：

步骤1、实时采集备自投动作前后线路上的三相电流i_a、i_b、i_c，据此计算线路零序电流采样序列i₀；

步骤2、根据所述线路零序电流采样序列i₀，构造零序电流相空间

步骤3、构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，并进行判断；若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护。

优选的技术方案中，所述方法还包括如果步骤3中闭锁了零序过流保护，则进入步骤4：基于线路零序电流采样序列计算零序电流故障分量，如果零序电流故障分量大于设定电流阈值则认为线路保护区内发生故障，解除零序电流保护闭锁，否则保持零序电流保护闭锁状态。

优选的技术方案中，步骤2所述零序电流相空间

的第k个点构造方法为：

其中，

和

分别是横轴和纵轴的单位矢量，k是采样点序号，T是采样周期，

为零序电流相空间的第k个点，其横坐标为i₀(k)，纵坐标为i₀(k+T/8)；

i₀(k)为采样序列i₀的第k个点；i₀(k+T/8)为采样序列i₀的第(k+T/8)个点。

优选的技术方案中，所述步骤3具体包括：

步骤3.1、划定计数判断区，所述计数判断区为圆心在原点，半径为R的圆；

步骤3.2、统计1个采样周期T内进入所述计数判断区内的零序电流空间向量的点个数n，每增加1个向量计算点，则统计时依次往后移动1点；

步骤3.3、若进入计数判断区的点数统计值n满足式(2)条件，则判定为涌流工况，闭锁线路零序过流保护，否则，判定为非涌流工况，不闭锁零序过流保护；

n≥N_s (2)

其中，N_s为整定门槛。

优选的技术方案中，所述整定门槛N_s取值为K1*N，N为一个周期内的采样点数，K1为系数；在一个周期T中，零序电流相空间

所形成的点集会有N个向量值，其第k个向量所对应的幅值表示为|I₀(k)|，则一个周期T中对应的N个向量可以计算得到N个向量幅值；通过比较找到N个幅值中的最大值

其中K2为系数。

优选的技术方案中，所述系数K1的取值范围为0.1～0.5，所述系数K2的取值范围为：0.25～0.35。

优选的技术方案中，所述步骤4具体包括：

步骤4.1、基于线路零序电流采样序列i₀，提取线路故障状态下的零序电流故障分量，零序电流故障分量定义如下：

Δi₀(t)＝i₀(t)-i₀(t-T) (3)

其中，Δi₀(t)为t时刻的零序电流故障分量，i₀(t)为t时刻的线路零序电流采样值，i₀(t-T)为(t-T)时刻的线路零序电流采样值，t为当前采样时刻，T为采样周期；

步骤4.2、若零序电流故障分量Δi₀(t)大于设定电流阈值Δi_s，则认为线路在涌流存续期间又同时发生区内故障，则解除保护闭锁；否则，认为没有发生区内故障，保持零序电流保护闭锁状态。

另一方面，本发明提出了一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统，包括依次连接的采集计算模块和闭锁模块：

采集计算模块，用于实时采集变电站备自投前后线路的三相电流，据此计算线路零序电流采样序列；

闭锁模块，用于根据所述线路零序电流采样序列构造零序电流相空间，构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，并进行判断；若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护。

优选的技术方案中，所述闭锁模块若识别结果为涌流工况，在闭锁零序过流保护的同时使能再开放模块。再开放模块用于实现涌流存续期间线路同时发生内部故障的零序过流保护闭锁解除，基于线路零序电流采样序列计算零序电流故障分量，如果零序电流故障分量大于设定电流阈值则认为线路保护区内发生故障，解除零序电流保护闭锁，否则保持零序电流保护闭锁状态。

优选的技术方案中，所述闭锁模块若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，执行常规保护模块。所述常规保护模块，用于执行常规的零序过流保护程序，根据其判断结果，执行线路断路器是否跳闸的命令。

优选的技术方案中，所述闭锁模块中，零序电流相空间

的第k个点为：

其中，

和

分别是横轴和纵轴的单位矢量，k是采样点序号，T是采样周期，

为零序电流相空间的第k个点，其横坐标为i₀(k)，纵坐标为i₀(k+T/8)；

i₀(k)为采样序列i₀的第k个点；i₀(k+T/8)为采样序列i₀的第(k+T/8)个点。

所述构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据具体为：

划定计数判断区，所述计数判断区为圆心在原点，半径为R的圆；

统计1个采样周期T内进入所述计数判断区内的零序电流空间向量的点个数n，每增加1个向量计算点，则统计时依次往后移动1点；

若进入计数判断区的点数统计值n满足式(2)条件，则判定为涌流工况，闭锁线路零序过流保护，否则，判定为非涌流工况，不闭锁零序过流保护；

n≥N_s (2)

其中，N_s为整定门槛。整定门槛N_s取值为K1*N，N为一个周期内的采样点数，K1为系数；在一个周期T中，零序电流相空间

所形成的点集会有N个向量值，其第k个向量所对应的幅值表示为|I₀(k)|，则一个周期T中对应的N个向量可以计算得到N个向量幅值；通过比较找到N个幅值中的最大值

其中K2为系数。

本发明的有益效果是：针对备自投合闸由变压器引起的零序涌流幅值过大，导致线路零序过流保护误动的问题，从零序电流的相空间轨迹特征出发，提出了线路零序过流保护闭锁及再故障开放方法。上述方法仅需利用保护安装地的就地测量信息，就能准确地辨识线路是否处于涌流工况，以精准闭锁保护防止误动情况发生，此外，还进一步利用突变量辨别合闸后涌流工况的同时线路再发生故障的复杂情况，可以准确开放保护闭锁实现故障线路正确隔离，从而避免了越级跳闸和延时跳闸的风险。

附图说明

图1为本发明的一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法实施例一示意图；

图2为标准零序电流相空间示意图；

图3为非标准零序电流相空间示意图；

图4为零序电流相空间中计数判断区示意图；

图5为本发明的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法实施例流程图；

图6为含高压内置变的电源备投模型图，图中G为大电网，T1、T2、T3为变压器，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7为断路器，L1、L2为输电线路，LD1、LD2为负荷；

图7为本发明的一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统实施例示意图；

图8为本发明的又一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统实施例示意图。

具体实施方式

以下结合附图5对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示为本发明的一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法实施例一，包括：

步骤101、实时采集备自投动作前后线路上的三相电流i_a、i_b、i_c，据此计算线路零序电流采样序列i₀。

步骤102、根据所述线路零序电流采样序列i₀，构造零序电流相空间

步骤103、构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，并进行判断；若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护。

优选的实施例中，步骤102所述零序电流相空间

的第k个点为：

其中，

和

分别是横轴和纵轴的单位矢量，k是采样点序号，T是采样周期，

为零序电流相空间的第k个点，其横坐标为i₀(k)，纵坐标为i₀(k+T/8)；

i₀(k)为采样序列i₀的第k个点；i₀(k+T/8)为采样序列i₀的第(k+T/8)个点。

优选的实施例中，步骤103具体包括：

步骤103.1、划定计数判断区，所述计数判断区为圆心在原点，半径为R的圆；

步骤103.2、统计1个采样周期T内进入所述计数判断区内的零序电流空间向量的点个数n，每增加1个向量计算点，则统计时依次往后移动1点；

步骤103.3、若进入计数判断区的点数统计值n满足式(2)条件，则判定为涌流工况，闭锁线路零序过流保护，否则，判定为非涌流工况，不闭锁零序过流保护；

n≥N_s (2)

其中，N_s为整定门槛。

优选的实施例中，所述整定门槛N_s取值为K1*N，N为一个周期内的采样点数，K1为系数；在一个周期T中，零序电流相空间

所形成的点集会有N个向量值，其第k个向量所对应的幅值表示为|I₀(k)|，则一个周期T中对应的N个向量可以计算得到N个向量幅值；通过比较找到N个幅值中的最大值

其中K2为系数。系数K1的取值范围为0.1～0.5，系数K2的取值范围为：0.25～0.35。

优选的实施例中，在实施例一的基础上还包括如果步骤103中闭锁了零序过流保护，则进入步骤104：基于线路零序电流采样序列计算零序电流故障分量，如果零序电流故障分量大于设定电流阈值则认为线路保护区内发生故障，解除零序电流保护闭锁，否则保持零序电流保护闭锁状态。

优选的实施例中，步骤104具体包括：

步骤104.1、基于线路零序电流采样序列i₀，提取线路故障状态下的零序电流故障分量，零序电流故障分量定义如下：

Δi₀(t)＝i₀(t)-i₀(t-T) (3)

其中，Δi₀(t)为t时刻的零序电流故障分量，i₀(t)为t时刻的线路零序电流采样值，i₀(t-T)为(t-T)时刻的线路零序电流采样值，t为当前采样时刻，T为采样周期；

步骤104.2、若零序电流故障分量Δi₀(t)大于设定电流阈值Δi_s，则认为线路在涌流存续期间又同时发生区内故障，则解除保护闭锁；否则，认为没有发生区内故障，保持零序电流保护闭锁状态。。

如图5所示为本发明的一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法实施例二，包括：

步骤201、实时采集备自投动作前后线路上的三相电流i_a、i_b、i_c，据此计算线路零序电流采样序列i₀。

具体包括：

步骤201.1、实时采集三相电流，采样频率1200Hz，即每个工频周期采样24点，形成采样序列i_a、i_b、i_c，该采样序列保存两个工频周期数据，即48点的采样值。

步骤201.2、生成线路零序电流采样序列i₀，i₀(k)＝1/3*(i_a(k)+i_b(k)+i_c(k))，i₀(k)为采样序列i₀的第k个点，i_a(k)、i_b(k)、i_c(k)分别为采样序列i_a、i_b、i_c的第k个点。基于采样序列数据i₀，利用全周傅里叶变换，计算线路零序电流幅值I₀。

步骤201.3、利用线路零序电流幅值I₀判断线路零序过流保护是否启动，如果启动则进入步骤2，线路零序过流保护的启动判据为式(0)：

I₀>I_s (0)

其中，I_s为整定值，可取为I_s＝0.05*I_N，I_N为线路二次额定电流。

步骤202、根据线路零序电流采样序列i₀，构造零序电流相空间

零序电流相空间的第k个点为：

其中，

和

分别是横轴和纵轴的单位矢量，k是采样点序号，T是采样周期，

为零序电流相空间的第k个点，其横坐标为i₀(k)，纵坐标为i₀(k+T/8)；

i₀(k)为采样序列i₀的第K个点；i₀(k+T/8)为采样序列i₀的第(k+T/8)个点。

若线路零序电流是标准正弦波信号，则由上述方法构成的零序电流相空间为标准椭圆形，其中心在坐标原点，两焦点分别位于第一45°角度、第三象限225°角度方向。如图2所示。

由于实时采集的零序电流系列i₀含有谐波、直流、涌流等电气分量，由式(1)构成零序电流相空间并不是一个标准的椭圆，

向量在二维空间的分布总体呈现椭圆，但会有若干个点出现偏移。如图3所示。

步骤203、基于零序电流相空间设计备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护以防误动，并进入步骤204。

具体包括：

步骤203.1、划定计数判断区，该计数判断区圆心在原点，半径为R，参见附图4。

在一个周期T中，零序电流相空间

所形成的点集会有24个向量值，其第j个向量所对应的幅值表示为

则一个周期T中对应的24个向量可以计算得到24个向量幅值；通过比较找到24个幅值中的最大值

可取

步骤203.2、统计进入上述计数判断区内的零序电流空间向量

的点个数n，统计周期为1个采样周期T，即最近的24点向量数据，每增加1个向量计算点，则统计时依次往后移动1点。

步骤203.3、若进入计数判断区的点数统计值n满足式(2)条件，则判定为涌流工况，闭锁线路零序过流保护，并进入步骤4，否则，判定为非涌流工况，不闭锁零序过流保护，继续执行常规零序过流保护程序。

n≥N_s (2)

其中，N_s为整定门槛。N_s可取值为1/4周期点，即N_s＝6；

步骤204、基于线路零序电流采样序列计算零序电流故障分量，如果零序电流故障分量大于设定电流阈值则认为线路保护区内发生故障，解除零序电流保护闭锁，否则保持零序电流保护闭锁状态。

依照步骤203，可以判别线路是否处于涌流工况，若识别结果为涌流工况，则闭锁线路零序过流保护。但为防止在涌流存续期间，线路又同时发生区内故障，此时线路零序电流保护由于处于闭锁状态将不能动作，因此，需要设计涌流存续期间的故障再开放保护判据，若线路保护区内发生故障，便可及时解除零序电流保护闭锁。

具体包括：

步骤204.1、基于线路零序电流采样序列i₀，提取线路故障状态下的零序电流故障分量，零序电流故障分量定义如下：

Δi₀(t)＝i₀(t)-i₀(t-T) (3)

其中，Δi₀(t)为t时刻的零序电流故障分量，i₀(t)为t时刻的线路零序电流采样值，i₀(t-T)为(t-T)时刻的线路零序电流采样值，t为当前采样时刻，T为采样周期。

步骤204.2、若零序电流故障分量Δi₀(t)大于设定电流阈值Δi_s，则认为线路在涌流存续期间又同时发生区内故障，则解除保护闭锁；否则，认为没有发生区内故障，保持零序电流保护闭锁状态。整定门槛值Δi_s可取为0.15*I_N，I_N为线路二次额定电流。

如图6所示的实施例三中，变电站3为某330kV/110kV变电站，其高压侧可分别从变电站1和变电站2取得电源，变压器1、2为常规变压器，变压器3为高压内置变，线路L1、L2为330kV单回电源线或同杆并架双回电源线。系统正常运行时，变电站3通过线路L1取得电源，线路L2为备用电源线路，处于断开状态。

线路零序过流保护安装在S1、S3处，该保护每个工频周波采样24点，备自投安装于变电站3内，对断路器S2、S4实现双电源备用。

设S1、S3处线路电流互感器二次侧额定电流5A，配置的线路零序过流保护整定值Is为2A，N_s整定为6，零序电流故障分量整定门槛值Δi_s＝0.75A。

若线路L1发生故障，其所对应的主保护将动作跳开S1、S2，将故障线路隔离。为使得T3变压器所带负荷能持续供电，备自投会在确认S2跳开后，于0.1s内闭合S4，将备用电源线路L2投入运行，此时，变压器T3在故障切除后的电压恢复过程中，将在线路L2上产生零序涌流，并被S3处安装的线路零序保护检测。

在此过程中，S3处安装的线路零序保护将实时采集L2线上的三相电流i_a、i_b、i_c，并计算生成流过L2线路的零序电流采样序列i₀，计算对应的线路零序电流幅值I₀。

若此时零序涌流幅值I₀小于2A，S3处零序过流保护不会动作，则T3变压器所接负荷恢复供电。

若上述过程中，零序涌流幅值I₀大于2A，则S3处零序过流保护开始使用本发明所提方法构成零序电流相空间

并计算得到该向量空间一个周期内的24个向量幅值，通过比较确定最大值为12，进而可以得到圆形计数判断区的半径等于4。

经滚动统计，一个工频周期内进入上述圆形计数判断区的点数n＝8，由于设定高压内置变合闸期间零序涌流识别判据的计数门槛值为6，由此判断线路L2处于涌流工况，S3处安装的线路零序过流保护将被闭锁。

若同时线路L2刚好又发生了故障，采用本发明提出的故障再开放方法，提取线路故障状态下的零序电流故障分量Δi₀(t)＝1A，由于Δi₀(t)大于整定门槛值0.75A，所以判定此时线路L2内部同时发生了故障，故解除前述对S3处安装的线路零序过流保护的闭锁，由此，S3处线路零序过流保护将执行常规保护程序，即跳开开关S3，将故障线路L2从系统中隔离。

如图7所示为本发明的一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统实施例，包括依次连接的采集计算模块和闭锁模块。

采集计算模块，用于实时采集变电站备自投前后线路的三相电流，据此计算线路零序电流采样序列。

闭锁模块，用于根据所述线路零序电流采样序列构造零序电流相空间，构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，并进行判断；若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护。

如图8所示的实施例中，在上述实施例的基础上闭锁模块若识别结果为涌流工况，在闭锁零序过流保护的同时使能再开放模块。再开放模块用于实现涌流存续期间线路同时发生内部故障的零序过流保护闭锁解除，基于线路零序电流采样序列计算零序电流故障分量，如果零序电流故障分量大于设定电流阈值则认为线路保护区内发生故障，解除零序电流保护闭锁，否则保持零序电流保护闭锁状态。

一些实施例中，所述闭锁模块若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，执行常规保护模块。所述常规保护模块，用于执行常规的零序过流保护程序，根据其判断结果，执行线路断路器是否跳闸的命令。

一些实施例中，所述闭锁模块中，零序电流相空间

的第k个点为：：

其中，

和

分别是横轴和纵轴的单位矢量，k是采样点序号，T是采样周期，

为零序电流相空间的第k个点，其横坐标为i₀(k)，纵坐标为i₀(k+T/8)；

i₀(k)为采样序列i₀的第k个点；i₀(k+T/8)为采样序列i₀的第(k+T/8)个点。

一些实施例中，构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据具体为：

划定计数判断区，所述计数判断区为圆心在原点，半径为R的圆；

统计1个采样周期T内进入所述计数判断区内的零序电流空间向量的点个数n，每增加1个向量计算点，则统计时依次往后移动1点；

若进入计数判断区的点数统计值n满足式(2)条件，则判定为涌流工况，闭锁线路零序过流保护，否则，判定为非涌流工况，不闭锁零序过流保护；

n≥N_s (2)

其中，N_s为整定门槛。整定门槛N_s取值为K1*N，N为一个周期内的采样点数，K1为系数；在一个周期T中，零序电流相空间

所形成的点集会有N个向量值，其第k个向量所对应的幅值表示为|I₀(k)|，则一个周期T中对应的N个向量可以计算得到N个向量幅值；通过比较找到N个幅值中的最大值

其中K2为系数。

以上给出了本发明具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法，其特征在于，包括：

步骤1、实时采集备自投动作前后线路上的三相电流i_a、i_b、i_c，据此计算线路零序电流采样序列i₀；

步骤2、根据所述线路零序电流采样序列i₀，构造零序电流相空间

所述零序电流相空间

的第k个点为：

其中，

和

分别是横轴和纵轴的单位矢量，k是采样点序号，T是采样周期，

为零序电流相空间的第k个点，其横坐标为i₀(k)，纵坐标为i₀(k+T/8)；

i₀(k)为采样序列i₀的第k个点；i₀(k+T/8)为采样序列i₀的第(k+T/8)个点；

步骤3、构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，并进行判断；若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护；具体包括：

步骤3.1、划定计数判断区，所述计数判断区为圆心在原点，半径为R的圆；

步骤3.2、统计1个采样周期T内进入所述计数判断区内的零序电流相空间的点个数n，每增加1个向量计算点，则统计时依次往后移动1点；

步骤3.3、若进入计数判断区的点数统计值n满足式(2)条件，则判定为涌流工况，闭锁线路零序过流保护，否则，判定为非涌流工况，不闭锁零序过流保护；

n≥N_s (2)

其中，N_s为整定门槛。

2.根据权利要求1所述的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法，其特征在于，所述方法还包括如果步骤3中闭锁了零序过流保护，则进入步骤4：

步骤4、基于线路零序电流采样序列计算零序电流故障分量，如果零序电流故障分量大于设定电流阈值则认为线路保护区内发生故障，解除零序电流保护闭锁，否则保持零序电流保护闭锁状态。

3.根据权利要求1所述的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法，其特征在于，所述整定门槛N_s取值为K1*N，N为一个周期内的采样点数，K1为系数；在一个周期T中，零序电流相空间

所形成的点集会有N个向量值，其第k个向量所对应的幅值表示为|I₀(k)|，则一个周期T中对应的N个向量可以计算得到N个向量幅值；通过比较找到N个幅值中的最大值

其中K2为系数。

4.根据权利要求3所述的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法，其特征在于，所述系数K1的取值范围为0.1～0.5，所述系数K2的取值范围为：0.25～0.35。

5.根据权利要求2所述的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

步骤4.1、基于线路零序电流采样序列i₀，提取线路故障状态下的零序电流故障分量，零序电流故障分量定义如下：

Δi₀(t)＝i₀(t)-i₀(t-T) (3)

其中，Δi₀(t)为t时刻的零序电流故障分量，i₀(t)为t时刻的线路零序电流采样值，i₀(t-T)为(t-T)时刻的线路零序电流采样值，t为当前采样时刻，T为采样周期；

步骤4.2、若零序电流故障分量Δi₀(t)大于设定电流阈值Δi_s，则认为线路在涌流存续期间又同时发生区内故障，则解除保护闭锁；否则，认为没有发生区内故障，保持零序电流保护闭锁状态。

6.一种防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统，其特征在于，包括：

采集计算模块，用于实时采集变电站备自投前后线路的三相电流，据此计算线路零序电流采样序列；

闭锁模块，用于根据所述线路零序电流采样序列构造零序电流相空间，构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据，并进行判断；若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，若识别结果为涌流工况，则闭锁零序过流保护；零序电流相空间

的第k个点为：

其中，

和

分别是横轴和纵轴的单位矢量，k是采样点序号，T是采样周期，

为零序电流相空间的第k个点，其横坐标为i₀(k)，纵坐标为i₀(k+T/8)；

i₀(k)为采样序列i₀的第k个点；i₀(k+T/8)为采样序列i₀的第(k+T/8)个点；

所述构建基于零序电流相空间的备用电源自投期间的线路零序涌流识别判据具体为：

划定计数判断区，所述计数判断区为圆心在原点，半径为R的圆；

统计1个采样周期T内进入所述计数判断区内的零序电流相空间的点个数n，每增加1个向量计算点，则统计时依次往后移动1点；

若进入计数判断区的点数统计值n满足式(2)条件，则判定为涌流工况，闭锁线路零序过流保护，否则，判定为非涌流工况，不闭锁零序过流保护；

n≥N_s (2)

其中，N_s为整定门槛。

7.如权利要求6所述的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统，其特征在于，所述闭锁模块若识别结果为涌流工况，在闭锁零序过流保护的同时使能再开放模块；

所述再开放模块，用于实现涌流存续期间线路同时发生内部故障的零序过流保护闭锁解除，基于线路零序电流采样序列计算零序电流故障分量，如果零序电流故障分量大于设定电流阈值则认为线路保护区内发生故障，解除零序电流保护闭锁，否则保持零序电流保护闭锁状态。

8.如权利要求6所述的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统，其特征在于，所述闭锁模块若识别结果为非涌流工况，则不闭锁线路零序过流保护，执行常规保护模块；

所述常规保护模块，用于执行常规的零序过流保护程序，根据其判断结果，执行线路断路器是否跳闸的命令。

9.如权利要求6所述的防超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的系统，其特征在于，所述整定门槛N_s取值为K1*N，N为一个周期内的采样点数，K1为系数；在一个周期T中，零序电流相空间

所形成的点集会有N个向量值，其第k个向量所对应的幅值表示为|I₀(k)|，则一个周期T中对应的N个向量可以计算得到N个向量幅值；通过比较找到N个幅值中的最大值

其中K2为系数。

Images