[發明專利]一種T型線路差動保護改進判據

在審

• 申請號: 201910091858.6
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109802370A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 夏經德;秦瑞敏
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發明一種T型線路差動保護改進判據，具體按照如下步驟進行：采用雙端線路R?L單相區外、區內故障分量模型，結合縱向阻抗在雙端線路區外、區內故障時不同的故障特征，得到雙端線路在R?L單相線路上的保護改進判據，再根據相似性得到T型線路在R?L單相線路上發生區外、區內故障時的保護改進判據以及T型線路發生區內故障時在三相線路解耦后的保護改進判據和T型線路發生區外故障時在三相線路解耦后的保護改進判據。本發明一種T型線路差動保護改進判據實現克服了傳統電流差動保護整定困難，易受電容電流和電流互感器暫態飽和的問題。

技術領域

本發明屬于交流輸電線路繼電保護技術領域，具體涉及一種T型線路差動保護改進判據。

背景技術

隨著大規模分布式電源的接入，T型或多端的分布式電廠(包括風電場)聯絡線越來越多地出現在電網框架結構中，使得電網系統的運行方式更為復雜，導致按常規系統配置的繼電保護面臨巨大挑戰。因此，研究多端輸電線路故障后保護的可靠性、選擇性、靈敏性具有十分重要的意義。

目前，T型或多端輸電線路大都采用電流差動保護作為主要保護配置。根據差動保護中差動電流和制動電流的構成形式不同，保護判據大致可分為全電流相量差動、各種形式的電流故障分量差動、零序電流差動、采樣值差動、電流相位差動等不同形式，所以不同形式判據的靈敏度和可靠性也不相同。在長距離高壓輸電線路中，由于分布電容電流的存在，導致不平衡電流增大，有可能造成電流差動保護的誤動。目前，主要通過提高動作門檻值或電容電流補償的方法來彌補電容電流對差動保護帶來的不利影響。但是提高電流差動保護的制動系數和起始門檻值，勢必會削弱保護的靈敏度，而各種補償方法又都有其自身的缺點。由于多端線路自身的特殊性，區外故障時短路電流為各端電流之和，其幅值很大，容易使近故障端的電流互感器發生飽和，從而造成差動保護的誤動。目前國內外識別電流互感器飽和的方法有時差法、諧波制動法、小波檢測法差分法等，但上述各種方法都有一定的缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種T型線路差動保護改進判據，實現了T型高壓輸電線路發生故障后能夠準確、靈敏判別故障并有效動作，克服了傳統電流差動保護整定困難，易受電容電流和電流互感器暫態飽和的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種T型線路差動保護改進判據，具體按照以下步驟實施：

步驟1：采用雙端線路R-L單相區外、區內故障分量模型，結合縱向阻抗在雙端線路區外、區內故障時不同的故障特征，得到雙端線路在R-L單相線路上的保護改進判據；

步驟2：采用T型線路R-L單相區外、區內故障分量模型，結合步驟1得到的保護改進判據，根據相似性，得到T型線路在R-L單相線路上發生區外、區內故障時的保護改進判據；

步驟3：采用T型線路三相故障附加網絡圖，結合步驟2中T型線路一端發生區內故障時，T型線路其它兩端的工頻電壓故障分量差的關系式，根據相似性，分析得到T型線路發生區內故障時在三相線路解耦后的保護改進判據，結合步驟2得到的T型線路在R-L單相線路上發生區外故障時的保護改進判據，根據相似性，得到T型線路發生區外故障時在三相線路解耦后的保護改進判據。

本發明的特點還在于，

步驟1具體如下：

分別在雙端線路R-L單相區外、區內故障分量模型中的雙端線路的兩端設定電氣測量端m端與n端，結合縱向阻抗在雙端線路區外、區內故障時不同的故障特征，規定各端電流的正方向為母線流向被保護線路的方向，得出雙端線路在R-L單相線路上的保護改進判據如式(1)所示，所述式(1)為：

式(1)中，和分別是雙端線路m端與n端的工頻電流故障分量，為m端與n端的工頻電流故障分量和，為雙端線路m端與n端的電壓故障分量差，和分別是雙端線路m端與n端的工頻電壓故障分量，z是單位長度的線路阻抗，D是被保護線路全長，