[發明專利]UPFC接入線路單相接地短路故障的距離Ⅰ段保護方法

有效

• 申請號: 201710362529.1
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107086549B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 鄭濤;王可壇;李厚源;張滋行;祁歡歡;蔡林海;陸振綱;趙國亮
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;全球能源互聯網研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種UPFC接入線路單相接地短路故障的距離Ⅰ段保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據簡化系統分析圖并結合串并聯換流變壓器繞組接線形式，繪制含有UPFC線路單相接地短路故障后系統正負零三序網絡圖，對故障后各序網絡進行分析，觀察UPFC接入對線路故障后系統各序網絡產生的影響；

步驟2：根據分析結果，以故障支路零序電流為參考相量繪制故障后線路首端保護安裝處零序測量電流零序測量電壓故障點零序電壓故障支路零序電流保護安裝處至故障點間線路零序電壓的相量圖；

步驟3：在步驟2繪制的相量圖中添加輔助線構建相似三角形，并利用幾何知識求解兩個相似三角形各邊角；

步驟4：利用相似三角形中各對應邊比值相等的基本原理構造故障距離方程f(p)，并利用故障后保護安裝處零序測量電流和故障支路零序電流的特征對故障距離方程f(p)進行化簡，得出故障距離百分比p的解析表達式，將保護安裝處零序測量電壓零序測量電流的采樣值帶入解析表達式中，求解故障距離百分比p的解析解，并求解故障測距均值p_m；

步驟5：將步驟4所得的故障測距均值p_m帶入距離保護動作方程，判斷距離Ⅰ段保護是否動作。

2.根據權利要求1所述的一種UPFC接入線路單相接地短路故障的距離Ⅰ段保護方法，其特征在于，所述故障距離方程f(p)為：

式中：為故障后線路首端保護安裝處零序測量電壓，為故障后線路首端保護安裝處零序測量電流，為線路零序阻抗角，p為故障距離百分比，即保護安裝處至故障點間線路長度與線路全長的比值，Z_L0為線路全長的零序阻抗。

3.根據權利要求1所述的一種UPFC接入線路單相接地短路故障的距離Ⅰ段保護方法，其特征在于，所述故障距離百分比p的解析表達式為：

式中：

為故障后線路首端保護安裝處零序測量電壓、為故障后線路首端保護安裝處零序測量電流；Z_L0為線路全長的零序阻抗，為線路零序阻抗角,C、為中間變量。

4.根據權利要求1所述的一種UPFC接入線路單相接地短路故障的距離Ⅰ段保護方法，其特征在于，所述故障距離百分比p的解析解為：

p取其中滿足約束條件0≤p≤1的值；

式中，

為故障后線路首端保護安裝處零序測量電壓、為故障后線路首端保護安裝處零序測量電流；為線路零序阻抗角，Z_L0為線路全長的零序阻抗；為故障后保護安裝處至故障點間線路零序電壓。

5.根據權利要求1所述的一種UPFC接入線路單相接地短路故障的距離Ⅰ段保護方法，其特征在于，所述判斷距離Ⅰ段保護是否動作的方法如下：

確定采樣頻率，以全周傅氏算法求取故障后第一周波內采樣數據的基波分量，根據故障距離百分比p的解析表達式求解各采樣點所對應的故障距離，再求其均值p_m，則p_m即為所求故障距離百分比，將p_m作為判斷距離Ⅰ段保護是否動作的依據，若p_m滿足距離保護動作方程，則距離Ⅰ段保護出口動作；

所述距離保護動作方程為：p_m＜p_set；

其中，p_set為傳統距離保護Ⅰ段整定值。