CN114069577A - 一种输电线路纵联保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路纵联保护方法，通过对比输电线路发生区内短路故障之后一个周期与前一个正常运行周期两侧电流相位的变化，判断故障区间，同时，还可以调节设定满足条件的数据个数占比阀值，调整纵连保护的灵敏度。本发明的技术方案所使用的判据信息为逻辑信号而非电气量本身，传输量小，对通信通道要求低，并且在故障后一个周期内就能判断出故障区间，满足保护速动性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种输电线路纵联保护方法。
背景技术
对于220kV及以上电压等级的输电线路，电流保护、距离保护等难以满足系统稳定性对快速切除故障的要求。纵联保护通过采集线路两侧的电气量进行比较，可以快速、可靠地区分线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择、快速切除全线路任意点短路的目的，因而被作为线路保护的主保护。
目前使用的纵联保护按照动作原理主要分为方向比较式纵联保护和纵联电流差动保护。方向比较式纵联保护装置将本侧的功率方向、测量阻抗判别结果传送给对侧对比来判断故障点，所传送的是逻辑信号，而不是电气量本身，传送的信息量较少，但对信息可靠性要求很高。纵联电流差动保护将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送给对侧，利用波形和相位比较的结果区分故障点，由于信息传输量比较大，并且要求两侧信息同步采集，因而对通信通道要求较高。
发明内容
本发明的通过对比输电线路发生区内短路故障之后一个周期与前一个正常运行周期两侧电流相位的变化，提出一种输电线路纵联保护方法，在输电线路两侧分别判别出结果传送逻辑信号给对侧，既能保证信息的可靠性，又能减少信息传输量，降低对通信通道的要求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种输电线路纵联保护方法，包括以下步骤：
步骤1、故障发生时，采集输电线路M-N两侧的保护测量电流；
步骤2、根据收集的电流值，判断发生故障的区域，进行相应的保护动作。
进一步的，在输电线路电流的一个周期内进行X次数据采集和判断，并根据设定满足条件的数据个数占比阈值调节纵联保护的灵敏度。
一种输电线路纵联保护系统，包括以下模块：
数据采集模块：用于采集输电线路M-N两侧的保护测量电流；
纵联保护模块：用于根据两侧电流以及上一周期的电流进行判断故障发生区域，并进行相应的保护动作。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明将线路两侧保护装置测量的电流均与对应的前一周期电流做对比，从而作为输电线路纵联保护的判据，所使用的判据结果在通信通道中以逻辑信号方式传送，减少了信息传输量，对通信通道要求低。
(2)本发明在故障后一个周期内就能判断出故障区间，满足保护速动性。
(3)本发明的保护方法更为准确，通过一个周期内多次次数据采样对比，满足保护的准确性，避免保护误动。
下面通过附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的输电线路纵联保护方法步骤流程图。
图2为本发明得输电线路纵联保护结构框架图。
图3为本发明实施例中的区内、区外故障电流向量图。
具体实施方式
一种输电线路纵联保护方法，包括以下步骤：
步骤1、故障发生时，采集输电线路M-N两侧的保护测量电流，对于一条输电线路M-N，两侧保护测量电流
方向均是由母线指向线路；
步骤2、根据收集的电流值，判断发生故障的区域，进行相应的保护动作，具体为：
步骤2-1、收集输电线路M侧电流
及对应前一个周期电流
判断
与
的大小；
若
则判断输电线路M侧发生区外故障，进行闭锁保护；
若
则将传送逻辑信号给输电线路N侧，转入步骤2-2；
步骤2-2、收集输电线路N侧电流
及对应前一个周期电流
判断
与
的大小；
若
则判断是输电线路M-N发生区内故障，输电线路N侧保护装置对N侧断路器发出跳闸信号并反馈逻辑信号给输电线路M侧保护装置，并跳开M侧断路器；
若
则判断为正常运行或者输电线路N侧发生区外故障，并进行闭锁保护。
进一步的，在输电线路电流的一个周期内进行X次数据采集和判断，并根据设定满足条件的数据个数占比阈值调节纵联保护的灵敏度。
一种输电线路纵联保护系统，其特征在于，包括以下模块：
数据采集模块：用于采集输电线路M-N两侧的保护测量电流；
纵联保护模块：用于根据两侧电流以及上一周期的电流进行判断故障发生区域，并进行相应的保护动作。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
步骤1、故障发生时，采集输电线路M-N两侧的保护测量电流；
步骤2、根据收集的电流值，判断发生故障的区域，进行相应的保护动作。
一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤1、故障发生时，采集输电线路M-N两侧的保护测量电流；
步骤2、根据收集的电流值，判断发生故障的区域，进行相应的保护动作。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
实施例
结合图1，一种输电线路纵联保护方法，包括以下步骤：
步骤1、故障发生时，采集输电线路M-N两侧的保护测量电流，对于一条输电线路M-N，两侧保护测量电流
方向均是由母线指向线路；
步骤2、根据收集的电流值，判断发生故障的区域，进行相应的保护动作，具体为：
步骤2-1、收集输电线路M侧电流
及对应前一个周期电流
判断
与
的大小；
若
则判断输电线路M侧发生区外故障，进行闭锁保护；
若
则将传送逻辑信号给输电线路N侧，转入步骤2-2；
步骤2-2、收集输电线路N侧电流
及对应前一个周期电流
判断
与
的大小；
若
则判断是输电线路M-N发生区内故障，输电线路N侧保护装置对N侧断路器发出跳闸信号并反馈逻辑信号给输电线路M侧保护装置，并跳开M侧断路器；
若
则判断为正常运行或者输电线路N侧发生区外故障，并进行闭锁保护。
如图2所示，输电线路M-N，两侧分别设置继电保护装置，发生区内故障k1点和区外故障k2点，两侧电流相位如图3。
图3中0.02-0.04s发生区内故障(k1点)，0.1-0.12s发生N侧区外故障(k2点)；
k1点发生故障时，
且
则保护启动，进行闭锁保护；k2点发生故障时，
且
进行闭锁保护。
输电线路电流的基波频率为50Hz，因此一个周期为20ms。
保护装置每个周期采集200次数据与前一个周期的200次数据进行判断，通过设定满足条件的数据个数占比阀值，从而调节纵联保护的灵敏度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种输电线路纵联保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、故障发生时，采集输电线路M-N两侧的保护测量电流；
步骤2、根据收集的电流值，判断发生故障的区域，进行相应的保护动作。
2.根据权利要求1所述的输电线路纵联保护方法，其特征在于，所述步骤2中的判断发生故障的区域，具体为：
步骤2-1、收集输电线路M侧电流
及对应前一个周期电流
判断
与
的大小；
若
则判断输电线路M侧发生区外故障，进行闭锁保护；
若
则将传送逻辑信号给输电线路N侧，转入步骤2-2；
步骤2-2、收集输电线路N侧电流
及对应前一个周期电流
判断
与
的大小；
若
则判断是输电线路M-N发生区内故障，输电线路N侧保护装置对N侧断路器发出跳闸信号并反馈逻辑信号给输电线路M侧保护装置，并跳开M侧断路器；
若
则判断为正常运行或者输电线路N侧发生区外故障，并进行闭锁保护。
3.根据权利要求2所述的输电线路纵联保护方法，其特征在于，在输电线路电流的一个周期内进行X次数据采集和判断，并根据设定满足条件的数据个数占比阈值调节纵联保护的灵敏度。
4.一种输电线路纵联保护系统，其特征在于，包括以下模块：
数据采集模块：用于采集输电线路M-N两侧的保护测量电流；
纵联保护模块：用于根据两侧电流以及上一周期的电流进行判断故障发生区域，并进行相应的保护动作。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述的方法的步骤。
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| CN109888750A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-14 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种缩短就地化失灵保护动作时延方法及系统 |
| CN111641196A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-08 | 上海电机学院 | 一种基于支路电流特性的高压直流线路纵联保护方法 |
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- 2021-11-18 CN CN202111371440.4A patent/CN114069577B/zh active Active
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| 温俊裕;: "浅谈输电线路纵联保护的弱电源侧问题", 中国新技术新产品, no. 16 * |
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