[發明專利]一種線路距離保護實現方法和系統

在審

• 申請號: 201810247718.9
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN110299698A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 時振堂;錢志紅;魯璐;李君;杜紅勇;陶麗楠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種線路距離保護實現方法和系統，包括：位于線路第一側的第一電流傳感器、第一行波測距單元、第一電流保護單元和第一斷路器；位于線路第二側的第二電流傳感器、第二行波測距單元、第二電流保護單元和第二斷路器；本發明能夠解決現有的線路距離保護不適應長距離線路的問題，適合直流和交流輸電系統。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體涉及一種線路距離保護實現方法和系統。

背景技術

電力線路是電網的主要組成部分，也是電能的傳輸通道。由于電磁能量的傳播速度極快，所以快速的設備保護是維持電力系統穩定運行的基礎。電力線路距離保護是基于距離(阻抗)繼電器的原理組成的，即線路故障距離和阻抗成正比。距離保護的核心元件阻抗繼電器采集線路首端的電流和電壓，計算電壓和電流的比值。當電力線路發生故障，短路放電時，首端電壓和電流的比值約等于線路首端到故障點的阻抗，如該阻抗值低于線路全長的阻抗，則判斷故障點在線路內部，啟動斷路器跳閘，從而斷開故障線路。由于故障點的過渡電阻對阻抗有一定影響，因此距離保護I段一般只保護線路全長的80～85％，瞬時動作，II\III段會延時動作，與上下級線路或其他設備保護配合。距離保護能夠區分線路區外故障干擾，動作原理簡單、速度快，在輸電線路保護中得到廣泛應用。

當然，線路距離保護是基于電路理論實現的，有一定的線路長度限制。對于長距離輸電線路，如超高壓和特高壓線路，線路電容電流接近工作電流的數量級，將嚴重時影響現有距離保護的阻抗繼電器正常判斷。同時，超高壓和特高壓電網傳輸能量巨大，要求保護動作時間更短。一般認為，只有低于物理尺寸小于波長1/20的系統才能簡化為電路計算，否則宜采用電磁波傳輸線理論。

為了解決以上問題，一些學者提出采用行波保護并取得成功運行經驗，即采集線路故障的放電脈沖行波信號，判斷故障點位置或區間，進行快速的跳閘隔離。但該行波保護理論存在的瑕疵是可能誤判很多雷擊閃絡，存在很大的誤動作可能。

綜上所述，目前長距離輸電線路距離保護技術仍然存在理論和技術上的問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種線路距離保護實現方法和系統，以解決現有的線路距離保護不適應長距離線路的問題。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種線路距離保護實現系統，包括：位于線路第一側的第一電流傳感器、第一行波測距單元、第一電流保護單元和第一斷路器；位于線路第二側的第二電流傳感器、第二行波測距單元、第二電流保護單元和第二斷路器；

所述第一電流傳感器用于實時采集所述線路第一側的一次電流并轉化成第一電流信號；所述第二電流傳感器用于實時采集所述線路第二側的一次電流并轉化成第二電流信號；

所述第一行波測距單元用于采集線路放電行波信號中的高頻信號進行測距以判斷放電是否發生在所述線路第一側和所述線路第二側之間，若是，則啟動所述第一電流保護單元，以使所述第一電流保護單元檢測所述第一電流傳感器當前采集的基波或直流電流是否超過預設定值，若是，則判斷所述線路第一側和所述線路第二側之間發生故障，并控制所述第一斷路器跳閘以切除故障；

所述第二行波測距單元用于采集線路放電行波信號中的高頻信號進行測距以判斷放電是否發生在所述線路第一側和所述線路第二側之間，若是，則啟動所述第二電流保護單元，以使所述第二電流保護單元檢測所述第二電流傳感器當前采集的基波或直流電流是否超過預設定值，若是，則判斷所述線路第一側和所述線路第二側之間發生故障，并控制所述第二斷路器跳閘以切除故障。

進一步地，所述第一行波測距單元用于采集線路放電行波信號中的高頻信號進行測距以判斷放電是否發生在所述線路第一側和所述線路第二側之間，包括：