[發明專利]基于區域縱聯比較原理的距離后備保護方法

有效

• 申請號: 201510512764.3
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN105140895B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 叢偉;張志明;王瑞;王菲;蓋午陽;鄭熠
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種電力系統保護領域的距離后備保護方案，尤其是一種基于區域縱聯比較原理的距離后備保護方法。

背景技術

距離保護是利用短路發生時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值(即測量阻抗)，該比值反應故障點到保護安裝處的距離，如果測量阻抗小于整定阻抗則距離保護動作。目前，距離保護原理廣泛利用于110kV及以上電壓等級的輸電線路中。

傳統的距離后備保護整定原則比較復雜，需要與相鄰線路(或變壓器)的距離保護I段或II段定值進行配合，且需要考慮分支系數的影響。此外距離后備保護的動作延時也需要分別與相鄰線路距離Ⅱ段或Ⅲ段保護的動作延時相配合。因此在傳統的距離后備保護中，往往會出現動作延時過長難以快速切除故障的情況，甚至出現保護定值難以整定、動作延時無法配合等極端情況，嚴重影響了傳統距離后備保護的性能，給電網的安全穩定運行帶來極大隱患。

發明內容

為解決現有的技術存在的不足，本發明提出了一種基于區域縱聯比較原理的距離后備保護方法。該方法克服了傳統距離后備保護存在的定值整定復雜、動作延時較長且難以配合等問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于區域縱聯比較原理的距離后備保護方法，包括：

(1)采用靈敏度校驗原則來進行保護定值的整定；

其中，對于距離Ⅱ段保護動作定值的整定原則為：確保本線路末端發生短路故障時滿足設定的靈敏度；

對于距離Ⅲ段保護動作定值的整定原則為：確保在相鄰最長線路末端發生短路故障時滿足設定的靈敏度；

(2)將距離保護信息與相鄰區域內的同類保護信息進行縱聯比較，確定故障區域，并根據故障區域的不同，確定動作延時，完成后備保護功能。

所述步驟(1)中對于距離Ⅱ段保護動作定值的整定具體為：

Z^Ⅱ_set＝K_senZ_AB

其中，Z^Ⅱ_set為距離Ⅱ段保護動作阻抗值整定值；K_sen為靈敏度系數；Z_AB為被保護線路的等效阻抗值；

對于距離Ⅲ段保護動作定值的整定具體為：

Z^Ⅲ_set＝K_senZ_AB+K_b.maxZ_next

其中，Z^Ⅲ_set為距離Ⅲ段保護動作阻抗值整定值，K_sen為靈敏度系數，Z_AB為本段被保護線路阻抗，K_b.max為分支系數最大值，Z_next為下一級設備阻抗的最大值。

所述步驟(2)中相鄰區域取決于距離后備保護的保護范圍；

對于距離II段而言，如果保護范圍為本線路，則相鄰區域保護信息包括線路對側及相鄰線路出口處的距離II段信息，如果保護范圍除本線路外還包括相鄰線路，則相鄰區域保護信息包括本線路對側、相鄰線路兩端的距離II段信息；

對于距離III段而言，相鄰區域信息的范圍劃定原則與距離II段相同。

所述步驟(2)的具體方法為：

假設系統區域內線路包括AB段和BC段，線路AB段分別設有距離保護1和距離保護2，線路BC段分別設有距離保護3和距離保護4，系統區域外設有距離保護5；

各保護和通信系統正常工作的情況下，距離II段保護的具體工作流程如下：

第一步，以距離保護1為研究對象，假設其保護范圍包括本線路及相鄰線路，當故障點發生在線路AB上時，距離保護1啟動，且故障時的測量阻抗小于距離II段的整定阻抗，距離II段元件啟動；

第二步，為區分該故障為本線路故障或相鄰線路故障，距離保護1獲取保護2至5的距離II段的判斷結果；

第三步，首先與來自本線路對側距離保護2的距離II段判斷結果進行比較，如果距離保護2的距離II段也啟動，則確定該故障位于本線路，并確定動作延時為Δt，以便與距離I段主保護完成配合。