[發明專利]一種基于同向量電流的平行雙回線路電流平衡保護方法

有效

• 申請號: 201810448045.3
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108649540B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 梁振鋒;吳思奇;張惠智
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 61214 西安弘理專利事務所
• 代理人: 李娜

本發明公開了一種基于同向量電流的雙回線路電流平衡保護方法，具體包含以下步驟。首先，利用同向量電流突變量實現故障選相。其次，判別故障相是單回線故障還是跨線故障。對于單相故障，直接利用反向量電流判別故障相是否為跨線故障；對于兩相故障、三相故障，先利用反向量電流判別故障相是否為單回線故障，若不是則利用反向量與同向量的幅值比進一步判別故障相是否為跨線故障。若為跨線故障，利用同向量電流和電壓構成的阻抗元件判斷保護是否動作；若為單回線故障，利用同名相電流的幅值大小進行選線跳閘。本發明能夠反應跨線故障，保護性能得到了改善。

技術領域

本發明屬于電流平衡保護技術領域，涉及一種基于同向量電流的平行雙回線路電流平衡保護方法。

背景技術

同桿并架平行雙回線具有出線走廊窄、輸電容量大、運行可靠等優點，因此在電力系統中得到了廣泛應用。但由于存在線間零序互感以及跨線故障等問題，需要開展平行雙回線保護的研究。

為了簡化接線，傳統同桿并架平行雙回線保護按單回線配置。其中，分相電流差動保護依賴通信通道，其可靠性影響保護性能。縱聯零序方向保護在線路末端單相接地故障時，保護安裝處的零序電壓小，可能會引起零序方向元件的拒動。且在弱電強磁情況下接地故障或斷線故障時，線間零序互感會導致另一回線的縱聯零序方向保護誤動。對于距離保護，由于零序互感的影響，導致其整定復雜，且單相接地故障時，可能造成保護拒動或誤動；IBIIC類型跨線故障時，距離保護容易判定為兩相故障，從而造成兩回線均三相跳閘，嚴重影響系統的穩定性。針對距離保護存在的問題，兩類解決方法被提出。一類方法基于距離保護單回線配置，另一類方法是采用雙回線電氣量的距離保護，其方法是引入另一回線的零序電流進行補償。目前，引入另一回線零序電流補償的方法得到較多研究，但該方法受雙回線的運行方式的影響較大。

用于同桿并架平行雙回線路的電流平衡保護不需要通道、可靠性高、運行維護簡單。而傳統的電流平衡保護不能反應跨線故障，加之現有的保護配置方案基于單回線配置，限制了電流平衡保護的應用。雙回線中單回線故障發生的頻率雖高于跨線故障，但跨線故障一旦發生，可能會造成雙回線均跳閘的嚴重后果。因此，有必要研究反應跨線故障的保護原理和方法。近年，我國大力發展智能變電站，其保護測量信息取自合并單元，可同時獲取到雙回線的電流信息，具備了實現電流平衡保護的條件。智能變電站中采用電子式互感器，也使基于電流量的電流平衡保護不受互感器飽和的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于同向量電流的平行雙回線路電流平衡保護方法，能夠實現跨線故障的判別。

本發明所采用的技術方案是，一種基于同向量電流的平行雙回線路電流平衡保護方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、故障選相：通過合并單元采集到兩回線的電流信息，并計算同向量相電流差突變量，根據計算出的同向量相電流差突變量選出故障相；

步驟2、故障選線：根據步驟1選出故障相，利用反向量電流突變量幅值和反向量電流突變量與同向量電流突變量的幅值比輔助判別故障相是單回線故障還是跨線故障；

若為跨線故障，利用母線電壓和同向量電流構成阻抗元件判斷保護是否動作；

若為單回線故障，利用同名相電流突變量的幅值大小選出故障線，保護動作跳開斷路器。

本發明的特點還在于：

步驟1具體過程為：

步驟1.1、利用合并單元同時采集到兩回線的電流以及電壓量

步驟1.2、計算同向量電流突變量

表示I回線某一相的電流突變量，表示Ⅱ回線某一相的電流突變量；

各同向量相電流差突變量分別為：