CN112763806A - 考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法 - Google Patents

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杨旗
曾华荣
班国邦
吕黔苏
马晓红
刘君
陈沛龙
牛唯
何荣卜
张露松
吕乾勇
欧阳泽宇
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Guizhou Power Grid Co Ltd
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Guizhou Power Grid Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents

Abstract

本发明公开了一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，它包括：采集移相变压器输入端电压、负荷电流为和移相变压器输出端电压、负荷电流；计算输入电压与输出电压之间向量对应移相角；计算移相变压器阻抗；计算线路首端对应负荷阻抗；测量移相变压器接入线路出口外发生故障时首端故障电流和输出端电流；计算移相变压器接入线路出口外发生故障的测量阻抗；将测量阻抗的减去对应档位等效阻抗绝对值作为距离保护用测量阻抗；解决了现有技术仅仅关注移相变压本身作为潮流控制理想模型，尚未考虑由于移相变压器本身阻抗及其变化对线路保护的影响；导致移相变压器接入输电线路造成距离保护范围小，无法实现线路保护等问题。

Description

考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法
技术领域
本发明属于输电线路距离保护整定领域，尤其涉及一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法。
背景技术
随着电网规模的不断扩大，电网中不可避免出现并行线路、环网线路等结构。在不采取各种措施的前提条件下，线路的潮流分布往往按照线路阻抗进行自然分布，进而影响线路的经济性和系统本身安全性。
随着装备制造业水平的提高、移相变压器等作为线路潮流调节的设备近年来成为电力系统专家关注的重点，并提出了将其作为线路潮流控制设想。然而在传统的电力系统中，仅仅关注了移相变压本身作为潮流控制理想模型，尚未考虑由于移相变压器本身阻抗及其变化对线路保护的影响。导致移相变压器接入输电线路造成距离保护范围小，无法实现线路保护的问题。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，以解决现有技术仅仅关注移相变压本身作为潮流控制理想模型，尚未考虑由于移相变压器本身阻抗及其变化对线路保护的影响；导致移相变压器接入输电线路造成距离保护范围小，无法实现线路保护等问题。
本发明采用技术方案如下：
一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，它包括：
步骤1、采集移相变压器输入端电压
Figure BDA0002959730580000011
负荷电流为
Figure BDA0002959730580000012
和移相变压器输出端电压、负荷电流分别为
Figure BDA0002959730580000013
步骤2、计算输入电压与输出电压之间向量对应移相角
Figure BDA0002959730580000014
步骤3、计算移相变压器阻抗Zeq；
步骤4、计算线路首端对应负荷阻抗Z1；
步骤5、测量移相变压器接入线路出口外发生故障时首端故障电流
Figure BDA0002959730580000015
和输出端电流
Figure BDA0002959730580000016
步骤6、计算移相变压器接入线路出口外发生故障的测量阻抗Z1s；
步骤7、将测量阻抗的减去对应档位等效阻抗Zeq绝对值作为距离保护用测量阻抗Zm。
它还包括：步骤8、根据可靠系数krel乘以线路总阻抗得到距离保护整定阻抗计算值。
步骤2所述移相角
Figure BDA0002959730580000021
的计算公式为：
Figure BDA0002959730580000022
式中，
Figure BDA0002959730580000023
为输入端电压与输出端电压内积，
Figure BDA0002959730580000024
输入端电流与输出端电流内积，
Figure BDA0002959730580000025
为输入端电压与输出端电压模值的乘积，
Figure BDA0002959730580000026
为输入端电流与输出端电流模值的乘积。
步骤3所述移相变压器阻抗Zeq的计算公式为：
Figure BDA0002959730580000027
线路首端对应负荷阻抗Z1的计算方法为：
Figure BDA0002959730580000028
步骤6所述计算移相变压器接入线路出口外发生故障的测量阻抗Z1s的公式为：
Figure BDA0002959730580000029
步骤7所述距离保护用测量阻抗Zm的计算公式为：
Zm＝|Z1s-Zeq|。
所述根据可靠系数krel乘以线路总阻抗得到距离保护整定阻抗计算值的公式为：
Zset＝krel·Z。
本发明的有益效果：
本发明为新型潮流控制设备--移相变压器的接入系统进行潮流控制过程的距离保护提供了理论计算方法，解决了现有技术仅仅关注移相变压本身作为潮流控制理想模型，尚未考虑由于移相变压器本身阻抗及其变化对线路保护的影响；导致移相变压器接入输电线路造成距离保护范围小，无法实现线路保护等问题。
附图说明
图1为本发明的计算流程图。
具体实施方式
本发明提供一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护的测量阻抗计算方法的具体步骤包括：
1)移相变压器输入端电压
Figure BDA0002959730580000031
负荷电流为
Figure BDA0002959730580000032
测量移相变压器输出端电压、负荷电流分别为
Figure BDA0002959730580000033
2)计算输入电压(电流)与输出电压(电流)之间向量对应移相角
Figure BDA0002959730580000034
大小
Figure BDA0002959730580000035
式中，
Figure BDA0002959730580000036
为输入端电压与输出端电压内积，
Figure BDA0002959730580000037
输入端电流与输出端电流内积，
Figure BDA0002959730580000038
为输入端电压与输出端电压模值的乘积，
Figure BDA0002959730580000039
为输入端电流与输出端电流模值的乘积。
3)计算移相变压器阻抗Zeq：
Figure BDA00029597305800000310
4)计算线路首端对应负荷阻抗Z1：
Figure BDA00029597305800000311
5)测量移相变压器接入线路出口外发生故障时首端故障电流
Figure BDA00029597305800000312
输出端电流
Figure BDA00029597305800000313
6)计算移相变压器接入线路出口外发生故障的测量阻抗方法测量阻抗Z1s为：
Figure BDA00029597305800000314
7)为避免移相变压器在不同档位下阻抗Zeq对测量阻抗幅值变化影响，在距离保护中将测量阻抗的减去对应档位等效阻抗Zeq绝对值作为距离保护用测量阻抗Zm：
Zm＝|Z1s-Zeq|。
8)确定移相变压器线路距离保护整定阻抗：根据可靠系数krel(取值范围0.8～0.85)乘以线路总阻抗得到距离保护整定阻抗计算值Zset＝krel·Z。

Claims (8)

1.一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，它包括：
步骤1、采集移相变压器输入端电压
Figure FDA0002959730570000011
负荷电流为
Figure FDA0002959730570000012
和移相变压器输出端电压、负荷电流分别为
Figure FDA0002959730570000013
步骤2、计算输入电压与输出电压之间向量对应移相角
Figure FDA0002959730570000014
步骤3、计算移相变压器阻抗Zeq；
步骤4、计算线路首端对应负荷阻抗Z1；
步骤5、测量移相变压器接入线路出口外发生故障时首端故障电流
Figure FDA0002959730570000015
和输出端电流
Figure FDA0002959730570000016
步骤6、计算移相变压器接入线路出口外发生故障的测量阻抗Z1s；
步骤7、将测量阻抗的减去对应档位等效阻抗Zeq绝对值作为距离保护用测量阻抗Zm。
2.根据权利要求1所述的一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，其特征在于：它还包括：步骤8、根据可靠系数krel乘以线路总阻抗得到距离保护整定阻抗计算值。
3.根据权利要求1所述的一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，其特征在于：步骤2所述移相角
Figure FDA0002959730570000017
的计算公式为：
Figure FDA0002959730570000018
式中，
Figure FDA0002959730570000019
为输入端电压与输出端电压内积，
Figure FDA00029597305700000110
输入端电流与输出端电流内积，
Figure FDA00029597305700000111
为输入端电压与输出端电压模值的乘积，
Figure FDA00029597305700000112
为输入端电流与输出端电流模值的乘积。
4.根据权利要求1所述的一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，其特征在于：步骤3所述移相变压器阻抗Zeq的计算公式为：
Figure FDA00029597305700000113
5.根据权利要求1所述的一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，其特征在于：线路首端对应负荷阻抗Z1的计算方法为：
Figure FDA0002959730570000021
6.根据权利要求1所述的一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，其特征在于：步骤6所述计算移相变压器接入线路出口外发生故障的测量阻抗Z1s的公式为：
Figure FDA0002959730570000022
7.根据权利要求1所述的一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，其特征在于：步骤7所述距离保护用测量阻抗Zm的计算公式为：Zm＝|Z1s-Zeq|。
8.根据权利要求2所述的一种考虑移相变压器接入输电线路距离保护测量阻抗计算方法，其特征在于：所述根据可靠系数krel乘以线路总阻抗得到距离保护整定阻抗计算值的公式为：
Zset＝krel·Z。
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