[發明專利]用于改進傳輸線中的距離保護的系統和方法

在審

• 申請號: 202011040922.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112564059A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 哈恒旭;張志英
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08;G01R19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 丁辰;姜冰

本文提供了用于改進傳輸線中的距離保護的系統和方法。此類系統和方法可涉及接收一個或多個電流和電壓輸入；以及基于所述一個或多個電流和電壓輸入來確定一個或多個電流和電壓相量，其中使用短窗相量估計來確定所述一個或多個電流和電壓相量。此類系統和方法還可涉及在單個功率周期內并基于所述一個或多個電流和電壓相量來確定傳輸線中的故障。此類系統和方法還可涉及向距離保護元件并基于存在所述故障的所述確定而發送信號以清除所述傳輸線中的所述故障；以及清除所述傳輸線中的所述故障。

技術領域

本公開涉及距離保護，并且更特定地涉及用于改進傳輸線中的距離保護的系統和方法。

背景技術

在傳輸線保護應用中，尤其是對于超高壓（EHV）和特高壓（UHV）傳輸線，通常使用傳統距離保護元件來消除傳輸線中的故障。傳統距離保護元件通常需要在小于功率周期的時間內操作以保持系統穩定性。傳統距離保護元件采用完整周期離散傅立葉變換（DFT）算法或小相位算法（phaselet algorithm）。然而，這些算法面臨它們自己獨特的缺點。例如，傳統完整周期DFT算法不能在小于單個功率周期內操作。這種算法可能花費大約20毫秒來計算穩態相量，這意味著對于50 Hz傳輸線，將在20毫秒之后發出最終跳閘信號，這在完整周期之后。另外，基于小相位的算法（即，其具有波形樣本和傅立葉系數的乘積的部分和）（諸如基于半周期DFT或四分之一周期DFT的算法）可以滿足子周期操作時間要求，但是通常不滿足魯棒性要求，這可能導致瞬態超范圍，特別是當輸入信號包含電容器式變壓器（CVT）感應的瞬態和/或衰減直流（DC）分量時。

發明內容

本公開提供了用于改進傳輸線中的距離保護的系統和方法。上述需要和問題中的一些或全部可以通過下面描述的本公開的某些實施例來解決。

在至少一個實施例中，可以提供一種計算機實現的方法。所述計算機實現的方法可包括接收一個或多個電流和電壓輸入。所述方法還可包括基于所述一個或多個電流和電壓輸入來確定一個或多個電流和電壓相量，其中使用短窗相量估計來確定所述一個或多個電流和電壓相量。所述方法還可包括在單個功率周期內并基于所述一個或多個電流和電壓相量來確定傳輸線中的故障。所述方法還可包括向距離保護元件并基于存在所述故障的所述確定而發送信號以清除所述傳輸線中的所述故障。所述方法還可包括清除所述傳輸線中的所述故障。

在一些實施例的至少一個方面中，短窗相量估計可包括確定衰減直流（DC）時間常數。短窗相量估計還可包括使用所述衰減DC時間常數來確定衰減DC分量的極點。短窗相量估計還可包括確定基頻分量的極點。短窗相量估計還可包括使用所述衰減DC分量的所述極點和所述基頻的所述極點來確定矩陣。短窗相量估計還可包括基于所述矩陣來確定系數矩陣。短窗相量估計還可包括使用從所述系數矩陣提取的系數向量來確定所述一個或多個電流和電壓相量的系數。

在一些實施例的至少一個方面中，所述方法還可包括確定所述傳輸線包括磁性變壓器。所述方法還可包括確定第一樣本數量，所述第一樣本數量包括在觸發故障干擾檢測器并且解除保險事件發生之后的樣本數量。所述方法還可包括確定所述第一樣本數量小于或等于與一個周期相關聯的樣本數量。所述方法還可包括基于所述第一樣本數量小于或等于與一個周期相關聯的樣本數量的所述確定，確定所述一個或多個電流和電壓相量是相對于每周期64個樣本而使用16個樣本的窗口大小來確定的。

在一些實施例的至少一個方面中，所述方法還可包括確定所述傳輸線包括磁性變壓器。所述方法還可包括確定第一樣本數量，所述第一樣本數量包括在觸發故障干擾檢測器并且解除保險事件發生之后的樣本數量。所述方法還可包括確定所述第一樣本數量大于與一個周期相關聯的樣本數量。所述方法還可包括基于所述第一樣本數量大于與一個周期相關聯的樣本數量的所述確定，確定所述一個或多個電流和電壓相量包括電流相量和電壓相量，所述電流相量是（相對于每周期64個樣本）使用64的窗口大小所確定的，所述電壓相量是由相對于每周期64個樣本而使用64的窗口大小所確定的相量與使用半周期DFT算法所確定的相量的組合確定的。