[發(fā)明專利]基于潮流暫態(tài)分量預(yù)測的電網(wǎng)廣域繼電保護(hù)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410325735.1
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104037744A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾惠敏
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: H02H7/28
• 分類號: H02H7/28
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種基于潮流暫態(tài)分量預(yù)測的電網(wǎng)廣域繼電保護(hù)方法。

背景技術(shù)

繼電保護(hù)的任務(wù)是反映被保護(hù)元件的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，按照功能可分為主保護(hù)與后備保護(hù)。其中主保護(hù)只擔(dān)負(fù)著快速切除被保護(hù)元件故障的任務(wù)，基本不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。隨著光纖通道的應(yīng)用，基于雙端電氣量的高壓、超高壓系統(tǒng)主保護(hù)技術(shù)已日臻成熟。而后備保護(hù)還擔(dān)負(fù)著做相鄰電氣元件遠(yuǎn)后備保護(hù)的任務(wù)，由于存在著變電站直流電源失效的可能，這一責(zé)任是不能取消。現(xiàn)有電網(wǎng)后備保護(hù)僅反應(yīng)保護(hù)安裝處的信息，受電網(wǎng)拓?fù)溥B接關(guān)系與運(yùn)行方式的影響。為保證其可靠性，不得不按照最嚴(yán)酷的情況進(jìn)行配置與整定；為保證其選擇性，不得不犧牲后備保護(hù)的快速性與靈敏性。同時(shí)由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，就導(dǎo)致如下安全隱患：

1)后備保護(hù)配合關(guān)系復(fù)雜，動(dòng)作時(shí)間長。嚴(yán)重時(shí)有可能不滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性所要求的極限切除時(shí)間，進(jìn)而成為大電網(wǎng)安全隱患。

2)后備保護(hù)配置與整定的難度大，且不能跟蹤電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，甚至可能出現(xiàn)保護(hù)失配或靈敏度不足的情況。

3)后備保護(hù)不能區(qū)分內(nèi)部故障與故障切除后引起的潮流轉(zhuǎn)移，這有可能導(dǎo)致重負(fù)荷情況下的后備保護(hù)連鎖跳閘。

在大停電事故中，就出現(xiàn)了盡管電力系統(tǒng)后備保護(hù)按照設(shè)計(jì)原則正確動(dòng)作，但是客觀上卻加快了系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象。因此，考慮電網(wǎng)全局信息的后備保護(hù)系統(tǒng)研究迫在眉睫。

近年來，廣域同步測量系統(tǒng)(WAMS)的出現(xiàn)為在后備保護(hù)中引入系統(tǒng)信息提供了可能。WAMS一是可以同步獲取全網(wǎng)內(nèi)的電氣相量，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的監(jiān)測；二是將量測量的更新速度由幾秒縮減到幾十毫秒，為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程控制創(chuàng)造了條件，使得從電網(wǎng)整體最優(yōu)的角度進(jìn)行后備保護(hù)的設(shè)計(jì)成為可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種基于潮流暫態(tài)分量預(yù)測的電網(wǎng)廣域繼電保護(hù)方法。本發(fā)明方法在電網(wǎng)發(fā)生單一線路故障跳閘后電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，無需重新計(jì)算電網(wǎng)支路導(dǎo)納矩陣、電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣，直接利用線路故障前電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算單一線路兩端斷路器跳開后電網(wǎng)其他線路的暫態(tài)電流變化量，計(jì)算時(shí)間短，保護(hù)動(dòng)作速度快，快于現(xiàn)有基于本地量決策的線路后備保護(hù)算法。本發(fā)明方法算法模型中考慮了單一線路跳閘前后機(jī)組出力和負(fù)荷變化對電網(wǎng)其他線路暫態(tài)電流變化量的影響，可在線路過負(fù)荷后備保護(hù)誤動(dòng)作之前將線路可靠閉鎖，可將其他故障線路快速跳閘隔離，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是：

基于潮流暫態(tài)分量預(yù)測的電網(wǎng)廣域繼電保護(hù)方法，它包括如下依序步驟：

(1)廣域后備保護(hù)系統(tǒng)利用電網(wǎng)現(xiàn)有廣域測量系統(tǒng)同步測量電網(wǎng)各變電站電壓、電流相量，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)同步數(shù)據(jù)，若線路i兩端斷路器跳開后，進(jìn)入步驟(2)；其中，i為線路編號；n為電網(wǎng)變電站總數(shù)；

(2)廣域后備保護(hù)系統(tǒng)計(jì)算電網(wǎng)各條線路電流之間的關(guān)聯(lián)矩陣ζ＝Y(jié)A^T(AYA^T)^-1A；其中，Y為電網(wǎng)支路導(dǎo)納矩陣；A為電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣；

(3)廣域后備保護(hù)系統(tǒng)計(jì)算電網(wǎng)各條線路電流與節(jié)點(diǎn)注入電流之間的關(guān)聯(lián)矩陣λ＝Y(jié)A^T(AYA^T)^-1；其中，Y為電網(wǎng)支路導(dǎo)納矩陣；A為電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣；

(4)廣域后備保護(hù)系統(tǒng)計(jì)算線路i兩端斷路器跳開后線路k的暫態(tài)電流變化量