[發明專利]適應故障限流器的突變量距離保護整定方法

有效

• 申請號: 201711131796.4
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107979074B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 李慧;鐘泰軍;康慨;張永煒;鄧少平
• 申請（專利權）人: 湖北省電力勘測設計院有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

本發明涉及一種適應故障限流器的突變量距離保護整定方法，包括如下步驟：步驟1：基于電力系統雙端供電模型金屬性接地故障前、后繼電保護安裝處測量的相電壓和相電流計算電壓和電流突變量及故障前繼電保護整定末端的負荷電壓；步驟2：在電力系統雙端供電模型中確定金屬性接地故障輔助點F_*，所述F_*能使電力系統雙端供電模型中送電端電源到F_*之間的電路模型與電力系統雙端供電模型金屬性接地故障前保持一致，此時，計算出F_*的工作電壓、制動電壓，可以形成適應故障限流器的繼電保護新判據。本發明能解決突變量距離保護與故障限流器之間的繼電保護配合問題。

技術領域

本發明涉及繼電保護技術領域，具體涉及一種適應故障限流器的突變量距離保護整定方法。

背景技術

近年來，隨著高壓、特高壓電網的發展和電力系統規模的擴大，短路電流超標現象越來越嚴重，給電力系統的安全、穩定運行帶來很大的挑戰。各種故障限流器應運而生，這其中超導限流器集檢測、啟動、限流功能于一身，具備響應速度快、不啟動時損耗低等優點而受到世界各國的廣泛關注。

現有的突變量距離保護，利用故障前1～3個周波的記憶數據，與故障時刻實時測量的電氣量來計算工頻突變量，在此基礎上進行突變量距離保護的整定。突變量保護的基本原理是疊加定理，然而，故障限流器的啟動，使得故障前后的線路參數改變，利用記憶數據計算的突變量并不準確，給基于突變量的繼電保護整定方案(包括突變量距離保護)帶來了顛覆性難題。現有的突變量距離保護整定方案并不適應安裝故障限流器的電力系統。

如圖1～3所示，圖1為典型的電力系統雙端供電模型，圖2為故障前電力系統等效電路圖，圖3為限流器啟動后的電力系統等效電路圖，故障前(金屬性接地故障，包括三相金屬性接地故障與單相接地故障)，保護安裝位置測量的負荷電流為保護安裝位置測量的負荷電壓為電阻型超導限流器啟動，等效負荷電流分量為(不可測量，無法推算)，等效負荷電壓分量為(不可測量，無法推算)；

其中，分別為送電端系統和受電端系統的電壓，Z_s1，Z_s2分別為送電端系統和受電端系統的內阻抗，Z_L為保護線路L_AB的阻抗。R_fcl為超導限流器的限流阻抗，分別為故障前互感器安裝處測量的負荷電流和電壓相量，故障前可測量記錄。分別為限流設備啟動后，實際的負荷電流、電壓分量，兩者均不可測量。

基于故障前記憶數據的工頻突變量其中i_km，u_km分別為繼電保護安裝處互感器安實時測量的電流、電壓瞬時值。i_|0|、u_|0|分別為故障前繼電保護安裝處互感器測量的負荷電流、電壓瞬時值。△i_*，△u_*分別為計算的電流、電壓的突變量瞬時值。

由此可知，故障前、后由于超導限流器的啟動，工頻突變量中不僅包含故障分量的影響，還包括由于限流電阻的投入對負荷分量造成的影響。總而言之，限流器的啟動使得電路模型改變，使得故障前、后采集的電壓、電流數據并不對應于同一個電路，傳統的工頻突變量原理失去疊加條件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適應故障限流器的突變量距離保護整定方法，該方法能解決突變量距離保護與故障限流器之間的繼電保護配合問題。

為解決上述技術問題，本發明所設計的適應故障限流器的突變量距離保護整定方法，包括如下步驟：

步驟1：基于電力系統雙端供電模型金屬性接地故障前、后繼電保護安裝處互感器測量的相電壓和相電流計算電壓和電流突變量△u_*、△i_*及故障前繼電保護整定末端的負荷電壓U_set|0|；