[發明專利]輸電線路的保護方法和輸電線路的保護裝置

在審

• 申請號: 201510696547.4
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN105244861A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 董新洲;任立;羅澍忻;湯蘭西;唐志軍;鄧超平;林少真
• 申請（專利權）人: 清華大學;國家電網公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/00
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，具體而言，涉及一種輸電線路的保護方法和輸電線路的保護裝置。

背景技術

目前，超、特高壓輸電線路，尤其是長距離的輸電距離具有明顯的分布參數特征。傳統的基于工頻量的繼電保護技術容易受到輸電線路線路分布電容、電流互感器飽和等因素的影響，不能準確地檢測出輸電線路的故障。而基于故障行波原理的繼電保護方法，具有不受線路分布電容、系統振蕩以及電流互感器飽和的影響，在超、特高壓輸電線路保護上具有廣闊的應用前景。

早在20世紀70年代，基于暫態行波原理的保護思想就已經被提出，且有多種暫態行波的保護方法，如行波極性比較式保護方法、行波幅值比較式保護方法等。相應原理的輸電線路的保護裝置也投入到現場中實際運行。但是，由于硬件水平和數學處理工具的限制，這些保護裝置在現場應用中可靠性較低，容易出現誤動或拒動。

因此，如何快速、準確地檢測出輸電線路是否發生線路故障，并采取相應地保護措施成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明正是基于上述問題，提出了一種新的技術方案，可以快速、準確地檢測出輸電線路是否發生線路故障，并采取相應地保護措施。

有鑒于此，本發明的第一方面提出了一種輸電線路的保護方法，包括：構造所述輸電線路一端的三個電壓故障暫態行波相量的三個電壓等效行波，以及構造輸電線路一端的三個電流故障暫態行波相量的三個電流等效行波；獲取所述三個電壓等效行波的極性，以及獲取所述三個電流等效行波的極性；根據所述三個電壓等效行波的極性和所述三個電流等效行波的極性判斷所述輸電線路一端是否發生正向故障；若判定所述輸電線路一端發生正向故障，判斷所述輸電線路另一端是否發生正向故障；在判斷結果為是時，斷開所述輸電線路，以實現對所述輸電線路的保護。

在該技術方案中，通過輸電線路一端的三個電流等效行波的極性和三個電壓等效行波的極性，判斷輸電線路一端是否發生正向故障，若是，并在輸電線路的另一端也發生正向故障時，確定輸電線路發生線路故障，從而可以快速、準確地檢測出輸電線路是否發生線路故障。然后則斷開輸電線路，以實現對輸電線路有效的保護。

在上述技術方案中，優選地，所述構造所述輸電線路一端的三個電壓故障暫態行波相量的三個電壓等效行波，以及構造輸電線路一端的三個電流故障暫態行波相量的三個電流等效行波的步驟，具體包括：對所述三個電流故障暫態行波相量進行相模變換，得到三個電流故障暫態行波模量，以及對所述三個電壓故障暫態行波相量進行相模變換，得到三個電壓故障暫態行波模量；對所述三個電流故障暫態行波模量進行小波變換，得到所述三個電流故障暫態行波模量的模極大值，以及對所述三個電壓故障暫態行波模量進行小波變換，得到所述三個電壓故障暫態行波模量的模極大值；根據所述三個電流故障暫態行波模量的模極大值構造所述三個電流等效行波，以及根據所述三個電壓故障暫態行波模量的模極大值構造所述三個電壓等效行波。

在該技術方案中，通過將輸電線路故障行波轉換為等效行波，可以使得故障行波的波過程的特征更加簡潔和直觀，從而能更有效地展現出故障行波豐富的特性，進而準確地判斷輸電線路是否發生故障。

在上述任一技術方案中，優選地，所述獲取所述三個電壓等效行波的極性，以及獲取所述三個電流等效行波的極性的步驟，具體包括：對所述三個電壓等效行波和所述三個電流等效行波進行積分；根據所述三個電壓等效行波的積分值確定所述三個電壓等效行波的極性，根據所述三個電流等效行波的積分值確定所述三個電流等效行波的極性。

在該技術方案中，通過對三個電壓等效行波和三個電流等效行波進行積分，并根據三個電壓等效行波的積分值和三個電流等效行波的積分值確定三個電壓等效行波的極性和三個電流等效行波的極性，如此，可以比較準確地獲取到三個電壓等效行波的極性和三個電流等效行波的極性。

在上述任一技術方案中，優選地，所述根據所述三個電壓等效行波的極性和所述三個電流等效行波的極性判斷所述輸電線路一端是否發生正向故障的步驟，具體包括：若所述三個電流等效行波中的任一電流等效行波的極性與所述三個電壓等效行波中的任一電壓等效行波的極性相反，判定所述輸電線路發生正向故障，否則，判定所述輸電線路未發生正向故障，其中，所述任一電壓等效行波對應所述任一電流等效行波。

在該技術方案中，通過對三個電流等效行波的積分值的極性與三個電壓等效行波的積分值的極性進行比較來判斷輸電線路的故障方向，以實現對輸電線路的故障方向的準確判斷。