[發明專利]一種基于阻抗差動的含調諧半波長輸電線路保護方法

在審

• 申請號: 202110246469.3
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112865045A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 束洪春;范作云;韓一鳴;張宇
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 王鵬飛

1.一種基于阻抗差動的含調諧半波長輸電線路保護方法，其特征在于：首先獲取由量測端測到的故障電壓和故障電流工頻分量，其次求出線路兩側故障電壓分量和電流分量之比該比值為量測端的測量阻抗；然后對上一步雙端求得的測量阻抗進行求和得到差動阻抗Z_cd，當該差動阻抗滿足-180°＜arg Z_cd＜0°且|Im(Z_set)|＜|Im(Z_cd)|時，判斷為區內故障，否則為區外故障。

2.根據權利要求1所述的基于阻抗差動的含調諧半波長輸電線路保護方法，其特征在于具體步驟為：

Step1：當含調諧半波長輸電系統保護啟動時，在測量點采集本側一個周期故障電壓u_m和故障電流i_m以及延遲10ms采集對側一個周期故障電壓u_n和故障電流i_n，分別求計算出故障分量Δu_m、Δi_m、Δu_n、Δi_n；

Step2：計算出求和得到差動阻抗Z_cd；

Step3：利用差動阻抗的差動阻抗角arg Z_cd和差動阻抗虛部的絕對值|Im(Z_cd)|形成故障識別判據：

當時差動阻抗滿足式(1)時，判斷為區內故障，保護動作；否則，判斷為區外故障，保護閉鎖。

3.根據權利要求2所述的基于阻抗差動的含調諧半波長輸電線路保護方法，其特征在于：區內故障時，反映負的M端背側系統阻抗，為負的N端背側系統阻抗，差動阻抗為負的兩側系統阻抗之和，即Z_cd＝-(Z_m+Z_n)，該差動阻抗位于第三象限，阻抗角為負值，虛部的絕對值為負的兩側系統阻抗虛部之和。

4.根據權利要求2所述的基于阻抗差動的含調諧半波長輸電線路保護方法，其特征在于：區外故障時，根據均勻傳輸線方程得到半波長首末兩端的電壓電流關系為：

區外故障時，式(2)中的l為線路長度，對應的rl等于jπ，對于近乎無損的半波長線路，滿足兩端電壓有效值相同，相位相反；電流有效值相同、相位相同，即差動阻抗滿足：

該差動阻抗虛部理想情況下為零，遠小于區內故障時差動阻抗虛部的絕對值。