[發明專利]一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法和裝置

在審

• 申請號: 201610270856.X
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN107317310A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 姜憲國;郝治國;陳文哲;杜丁香;王興國;周澤昕;鐘加勇
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;西安交通大學;國網重慶市電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力系統輸電技術領域，具體涉及一種適用于長距離雙端共母線的同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法。

背景技術

電力系統故障主要包括橫向故障和縱向故障兩類故障，其中橫向故障是指各種類型的短路故障，包括三相短路、兩相短路、單相接地短路及兩相接地短路，縱向故障是指各種類型的斷線故障，包括單相斷線、兩相斷線和三相斷線。當長距離輸電線路發生橫向故障，如線路末端接地故障或者線路末端經高阻接地故障時通常采用零序電壓補償的方法克服零序方向元件因零序電壓過低失效的問題：零序電壓補償基于發生接地故障時零序故障分量網絡的特征建立，若發生正向接地故障則補償后的零序電壓顯著增大、零序方向元件動作更可靠；若發生反向接地故障則補償后的零序電壓更小、零序方向元件不會誤動作且保持補償后的判斷結果與實際故障方向相同。

然而，零序電壓補償方法主要針對輸電線路發生不對稱橫向故障，并沒有考慮輸電線路縱向故障。如長距離雙端共母線的同塔上回線路在傳送較大功率時，當一回線發生不對稱縱向故障后由于潮流轉移會在故障線路和非故障線路上產生較大的零序不平衡電流，同時同塔雙回線之間也存在零序互阻抗，其值可達線路自阻抗的50～70％，從而導致故障線路上的零序電流沿兩端系統分流較小，線路兩端零序電壓較小，因此可能造成非故障線路上的零序電壓補償元件誤啟動和零序方向元件誤判，進而嚴重危害電力系統的安全穩定運行。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法、裝置，及零序方向元件。

第一方面，本發明中一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法的技術方案是：

所述方法包括：

采集所述同塔雙回線路中故障線路發生故障前的負荷電流，及發生故障后的零序電流與所述零序電壓補償元件處的零序電壓；

依據所述零序電流構建第一判據，依據所述零序電壓構建第二判據，依據所述零序電流 和負荷電流構建第三判據；

當所述零序電流滿足第一判據的零序方向保護啟動條件后：若所述零序電壓滿足第二判據的閉鎖條件，或者所述零序電流和負荷電流滿足第三判據的閉鎖條件，則閉鎖所述零序電壓補償元件。

第二方面，本發明中一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖裝置的技術方案是：

所述零序電壓補償元件閉鎖裝置包括數據采集單元、第一判據單元、第二判據單元和第三判據單元；

所述數據采集單元，用于采集同塔雙回線路中故障線路發生故障前的負荷電流，及發生故障后的零序電流與所述零序電壓補償元件處的零序電壓；

所述第一判據單元，依據所述零序電流構建第一判據，當所述零序電流滿足其零序方向保護啟動條件后啟動零序方向保護；

所述第二判據單元，依據所述零序電壓構建第二判據，當所述零序電流滿足所述零序方向保護啟動條件且所述零序電壓滿足第二判據的閉鎖條件后閉鎖所述零序電壓補償元件；

所述第三判據單元，依據所述零序電流和負荷電流構建第三判據，當所述零序電流滿足所述零序方向保護啟動條件且所述零序電流和負荷電流滿足第三判據的閉鎖條件后閉鎖所述零序電壓補償元件。

第三方面，本發明中一種同塔雙回線路的零序方向元件的技術方案是：

所述零序方向元件包括零序電壓補償模塊和如權利要求4-6所述的同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖裝置。

與最接近的現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明提供的一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法，基于縱向故障零序不平衡電流、零序電壓與故障前的負荷電流構建零序電壓補償元件閉鎖判據，能夠保證同塔雙回線在其中一回線發生不對稱縱向故障時，另一回線的零序電壓補償元件不會誤動作，而在發生接地故障時能夠可靠工作；

2、本發明提供的一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法，第三判據中設定零序電流的浮動零序電流門檻值，提高了第三判據的準確性，使得零序電壓補償元件不會誤動作；

3、本發明提供的一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖裝置，可以與零序電壓補償元件同時設置在縱聯零序方向保護裝置內，也可以設置在具有零序電壓補償功能的零序方向元件內，適宜不同工況，使用方便。

附圖說明

圖1：本發明實施例中一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖方法流程圖；

圖2：本發明實施例中一種同塔雙回線路的零序電壓補償元件閉鎖裝置示意圖；

圖3：本發明實施例中一種同塔雙回線路示意圖；