[發明專利]一種含有微電網系統輸電線路快速距離保護方法

在審

• 申請號: 201310503443.8
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103532113A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 姚旭;康小寧;陳新;焦在濱;趙杰;趙毅;王春光;梅姚;張坤賢
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網甘肅省電力公司;西安交通大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 姜萬林

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護領域，具體地，涉及一種含有微電網系統輸電線路快速距離保護方法。

背景技術

光伏發電等新型能源系統接入電網以后，由于電力電子裝置控制系統的強非線性，以及較弱的耐受短路電流的能力，出現了故障期間輸出電流受限，頻率偏移等不同于傳統電網的故障特征。這種條件下傳統電流保護不能滿足要求，而縱聯保護由于昂貴的價格在聯絡線較短時顯得成本過高，此時距離保護成為聯絡線上主保護的最佳選擇。

距離保護，作為一種典型的單端量保護原理，具有保護區域穩定、不受系統運行方式等因素影響等優點。為此，國內外學者提出了多種距離保護新原理，例如測量阻抗法、解微分方程法和利用電壓分布的距離保護等方法。這些方法主要利用線路發生故障時的電壓電流特征進行故障識別，但保護原理均受故障過渡電阻影響而保護性能不佳：測量阻抗法原理按照金屬性故障進行整定，測量阻抗在過渡電阻存在時不能反應故障的真實位置；解微分方程法原理假設由兩端電源系統提供給故障點的故障電流同相位，在線路末端經高阻故障時保護容易發生誤動；利用電壓分布的距離保護原理利用故障時故障點處電壓最低構成保護判據，然而，當存在高過渡電阻時，故障點處電壓并非線路電壓最低點，將會造成保護誤動。

因此，為解決過渡電阻對距離保護影響的問題，有必要進一步研究簡單可靠的快速距離保護方法，這對提高繼電保護性能具有很強的現實意義。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在操作過程復雜、可靠性低和適用范圍小等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種含有微電網系統輸電線路快速距離保護方法，以實現操作過程簡單、可靠性高和適用范圍大的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種含有微電網系統輸電線路快速距離保護方法，包括：

步驟1：利用電子型傳感器，采集保護安裝處的A、B、C三相電壓和電流數據；

步驟2：對采集得到的A、B、C三相電壓和電流數據，進行低通濾波、采樣保持和A/D轉換后，得到A、B、C三相電壓和電流采樣值；

步驟3：結合故障啟動元件和故障選相元件的判斷結果，當發生單相接地故障時計算零序分量故障電流i₀(k)；

步驟4：對單相接地故障的故障相采用快速距離保護方法方程進行計算，根據計算結果確定故障位置。

進一步地，在步驟4之后，還包括；

步驟5：按照以下判據判斷是否發生區內故障：

若p>p_set，則發生區外故障；若p<p_set，則發生區內故障；

其中：p_set為考慮互感器等誤差影響的保護整定距離，取為p_set=0.9×l。

進一步地，在步驟2中，在所述得到A、B、C三相電壓和電流采樣值的操作之后，還包括：

將與所述A、B、C三相電壓和電流采樣值對應的采樣結果，記為：

u_A(k),u_B(k),u_C(k)，i_A(k),i_B(k),i_C(k)

進一步地，在步驟2中，所述進行低通濾波的操作中，具體采用截止頻率為300Hz的低通濾波器。

進一步地，在步驟3中，所述當發生單相接地故障時計算零序分量故障電流i₀(k)的操作中，采用的計算公式如下：