[發明專利]基于導納矩陣快速修正的電網線路廣域電流保護方法

有效

• 申請號: 201410053653.6
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103779846A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 林富洪
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司莆田供電公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，具體地說是涉及一種基于導納矩陣快速修正的電網線路廣域電流保護方法。

背景技術

繼電保護的任務是反映被保護元件的故障和不正常運行狀態，按照功能可分為主保護與后備保護。其中主保護只擔負著快速切除被保護元件故障的任務，基本不受系統運行方式的影響。隨著光纖通道的應用，基于雙端電氣量的高壓、超高壓系統主保護技術已日臻成熟。而后備保護還擔負著做相鄰電氣元件遠后備保護的任務，由于存在著變電站直流電源失效的可能，這一責任是不能取消。現有電網后備保護僅反應保護安裝處的信息，受電網拓撲連接關系與運行方式的影響。為保證其可靠性，不得不按照最嚴酷的情況進行配置與整定；為保證其選擇性，不得不犧牲后備保護的快速性與靈敏性。同時由于電網結構日趨復雜，就導致如下安全隱患：

1）后備保護配合關系復雜，動作時間長。嚴重時有可能不滿足電力系統穩定性所要求的極限切除時間，進而成為大電網安全隱患。

2）后備保護配置與整定的難度大，且不能跟蹤電力系統運行方式的變化，甚至可能出現保護失配或靈敏度不足的情況。

3）后備保護不能區分內部故障與故障切除后引起的潮流轉移，這有可能導致重負荷情況下的后備保護連鎖跳閘。

在大停電事故中，就出現了盡管電力系統后備保護按照設計原則正確動作，但是客觀上卻加快了系統崩潰的現象。因此，考慮電網全局信息的后備保護系統研究迫在眉睫。

近年來，廣域同步測量系統(WAMS)的出現為在后備保護中引入系統信息提供了可能。WAMS一是可以同步獲取全網內的電氣相量，實現了電力系統動態過程的監測；二是將量測量的更新速度由幾秒縮減到幾十毫秒，為實現電力系統動態過程控制創造了條件，使得從電網整體最優的角度進行后備保護的設計成為可能。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種基于導納矩陣快速修正的電網線路廣域電流保護方法。該方法可在線路過負荷保護誤動作之前將線路可靠閉鎖，有效防止電網單一線路跳閘后潮流轉移引起其他線路過負荷被誤切除，可在線路后備保護動作之前將故障線路快速跳閘，及時將故障線路與電網隔離開來，提高電網運行的安全穩定性。

本發明的目的是通過以下技術方案實現：

基于導納矩陣快速修正的電網線路廣域電流保護方法，其特征在于，包括如下依序步驟：

（1）廣域后備保護系統利用電網現有廣域測量系統實現電網各變電站電壓、電流相量的同步測量，實時獲取電網同步數據，若線路ij兩端的斷路器跳開后，進入步驟（2）；其中，線路ij連接i變電站和j變電站；i=1,...,n；j=1,...,n；n為電網變電站總數目；

（2）廣域后備保護系統計算中間矩陣W=Y-1M；其中，Y為電網節點導納矩陣，為n×n維矩陣；M=[0...1...-1...0]^T為n×1維矩陣，M矩陣中第i行第1列元素為1，M矩陣中第j行第1列元素為-1，其他元素為0；i=1,...,n；j=1,...,n；n為電網變電站總數目；

（3）廣域后備保護系統計算變量矩陣其中，E為單位矩陣，為1×1維矩陣；為1×n維矩陣，J矩陣中第1行第i列元素為-y_ij，J矩陣中第1行第j列元素為y_ij，其他元素為0；為線路ij兩端的斷路器跳開前，廣域測量系統測量到的電網各變電站電壓相量矩陣，為n×1維矩陣；y_ij為線路ij的線路導納；