[發明專利]一種串聯電容補償輸電線路距離保護方法

有效

• 申請號: 201310487295.5
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103606906A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 文明浩;尹項根;朱曉彤;謝華;馬以文;趙志偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;南京南瑞繼保電氣有限公司;國家電網公司;國網四川省電力公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種串聯電容補償輸電線路距離保護方法，其特征在于，包括：實時采集輸電線路的電壓和電流，獲得每個采樣時刻輸電線路保護安裝處的電壓采樣值和電流采樣值；同時進行輸電線路故障檢測，若輸電線路發生故障，則進行如下操作：

(1)等待，直至t_js-t₀≥T₁滿足，進入步驟(2)；其中，t₀為故障發生時刻，T₁為故障發生后斷路器跳閘所需的最小時間寬度，t_js為當前時刻；

(2)設置故障距離的迭代初值l₀，迭代次數n的初值為0；

(3)將與保護安裝處距離為l₀的點作為虛擬故障點，并建立保護安裝處到虛擬故障點這段線路的π型等值電路；計算所述π型等值電路中流過R-L模型部分的三個相電流值；

(4)計算t₀-T₃到t_js時間段內的每個采樣時刻的故障點電壓值；其中，T₃為預先設定的時間寬度，T₃≤t₀；

(5)將每個采樣時刻的輸電線路的電壓采樣值、步驟(3)中計算的π型等值電路中R-L模型部分的三個相電流值、以及步驟(4)中計算的故障點電壓值均通過相同的低通濾波器處理，得到新電壓采樣值、新相電流值和新故障點電壓值；

(6)將步驟(5)中得到的新電壓采樣值、新相電流值和新故障點電壓值帶入距離保護微分方程，通過最小二乘法求得新的故障距離l₁；

所述距離保護微分方程為u(t)-u_f1(t)＝l×Δu(t)+i_f(t)×R_g；

其中，l為故障距離，R_g為過渡電阻；

對于相間故障，u(t)為兩個故障相t時刻的新電壓采樣值之間的差值，u_f1(t)為兩個故障相t時刻新故障點電壓值已知部分之間的差值，Δu(t)為兩個故障相的輸電線路單位長度的電壓降之間的差值，i_f(t)為t時刻故障相中任一相的新相電流值；

對于單相接地故障，u(t)、u_f1(t)和Δu的分別為故障相t時刻的新電壓采樣值、新故障點電壓值的已知部分和輸電線路單位長度的電壓降，i_f(t)為三相新相電流值之和的三分之一；

(7)如果n≤N，令l₀＝l₁，n=n+1，轉到步驟(3)，其中N為預先設定的迭代次數整定值；

如果n＞N，選取長度為T₂的時間段；計算t_js-T₂到t_js時間段內故障距離的離散度E；

(8)如果E≤E_d，l₁即為計算得到的保護安裝處到故障點的距離值；判斷l₁＜l_set是否成立，若是，則表明保護范圍內發生故障發出跳閘信號，轉到步驟(10)；若否，則表明保護范圍外發生故障，轉到步驟(10)；其中，E_d為預先設定的故障距離的離散度整定值；l_set為預先設定的線路長度整定值；

如果E＞E_d，進入步驟(9)；

(9)如果t_js-t₀＜T_end，更新t_js至下一個采樣數據時刻，轉到步驟(2)；其中T_end為預先設定的全部迭代計算結束的最大時間寬度；

如果t_js-t₀≥T_end，進入步驟(10)；

(10)結束。

2.根據權利要求1所述的串聯電容補償輸電線路距離保護方法，其特征在于，步驟(7)中離散度E的計算方法為：

取t_js-T₂到t_js時間段內故障距離的最大值l_max和最小值l_min，則由公式E=|lmax-lminlmax|×100%]]>計算出離散度E。