[發明專利]一種基于暫態分量頻譜特征的輸電線路保護方法及系統

有效

• 申請號: 201711235417.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107979076B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 王興國;杜丁香;郭雅蓉;周澤昕;曹虹
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網江蘇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;G01R31/08
• 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

一種基于暫態分量頻譜特征的輸電線路保護方法及系統，包括：獲取故障后的線路兩側三相電流，并計算以三相為基準的β模電流；當三相的β模電流都不為0，發生相間故障，采用預先設定的相間故障保護判據判斷相間故障類型；當相間故障類型為區內故障時，保護快速動作；當相間故障類型為區外故障時，不進行保護動作；預先設定的相間故障保護判據包括：根據所述線路兩側β模電流頻譜和頻譜差確定區內和區外故障。本發明的技術方案判據適應性強，不僅適用于分布電容較大的超、特高壓輸電線路，對串補線路及安裝有并聯電抗器的輸電線路。

技術領域

本發明涉及電氣技術領域，具體涉及一種基于暫態分量頻譜特征的輸電線路保護方法及系統。

背景技術

對于高壓線路，尤其是超、特高壓輸電線路，由于線路分布電容大，故障后的電容電流會影響工頻量保護的動作性能，目前常規的辦法是對電容電流進行補償。但是區內故障時，由于故障點的存在會使線路模型發生改變，從而使得采取補償措施后動作電流與故障點電流有差異，當線路長度達到一定程度時，可能會造成保護拒動。由于大容量發電機和具有分裂導線的輸電線路的有效電阻很小，網絡的衰減時間常數很大，使短路時電流、電壓的暫態分量衰減很慢，因而暫態過渡過程將持續較長的一段時間，會嚴重影響工頻電氣量的波形和相位，進而可能造成保護誤動作，目前采用的措施是利用濾波器將其濾除，但是暫態分量中包含有大量的有用故障信息，通過有效利用暫態分量的信息可以提高保護的動作性能。

目前，基于暫態分量的保護研究主要集中于時域特征利用，利用暫態分量頻域特征的保護原理很少。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的上述不足，本發明提供一種基于暫態分量頻譜特征的輸電線路保護方法及系統。

一種基于暫態分量頻譜特征的輸電線路保護方法，包括：

獲取故障后的線路兩側三相電流，并計算以三相為基準的β模電流；

當三相的所述β模電流都不為0，發生相間故障，采用預先設定的相間故障保護判據判斷所述相間故障類型；

當所述相間故障類型為區內故障時，保護快速動作；

當所述相間故障類型為區外故障時，不進行保護動作；

所述預先設定的相間故障保護判據包括：根據所述線路兩側β模電流頻譜和頻譜差確定區內和區外故障。

優選地，所述預先設定的相間故障保護判據包括：

根據傅立葉算法模型計算所述β模電流的頻譜；

根據設定的門檻值對所述β模電流的頻譜信號進行差分運算預處理；

根據預處理后的結果計算線路兩側β模電流頻譜差；

根據所述線路兩側β模電流頻譜和頻譜差確定區內和區外故障。

優選地，獲取故障后的線路兩側三相電流，并計算以三相為基準的β模電流，包括：

采集故障后線路兩側三相電流，分別計算以A、B、C相為基準的β模電流。

優選地，所述根據傅立葉算法模型計算所述β模電流的頻譜，包括:

按下式計算所述β模電流的頻譜

式中，I(f_N)表示：電流幅值；N表示:頻譜次數；i_β表示：電流β模值；n表示：采樣值。

優選地，根據設定的門檻值對所述β模電流的頻譜信號進行差分運算預處理，包括：

將所述電流頻譜中幅值小于所述門檻值的頻率值進行置零處理；

否則，將頻譜值進行置1A處理；