[發(fā)明專利]一種計及動態(tài)熱特性的輸電線路自適應(yīng)過負荷保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110336099.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113161983B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽金鑫;龍曉軒
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 胡逸然

1.一種計及動態(tài)熱特性的輸電線路自適應(yīng)過負荷保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101、實時采樣輸電線路電流幅值，當輸電線路電流幅值大于輸電線路最大允許電流幅值時，判斷輸電線路出現(xiàn)過負荷，執(zhí)行步驟S102；

S102、過負荷保護啟動，每隔Δt時間采樣一次輸電線路功率；

S103、比較采樣的輸電線路功率與線路允許長期運行功率的大小，若輸電線路功率小于線路允許長期運行功率，保護返回，執(zhí)行步驟S101；若輸電線路功率大于或等于線路允許長期運行功率，執(zhí)行步驟S104；

S104、基于輸電線路功率計算輸電線路功率變化速度，基于輸電線路功率變化速度計算預(yù)估允許過負荷時間；

S105、比較預(yù)估允許過負荷時間與下一次采樣輸電線路功率的時間的大小，若預(yù)估允許過負荷時間大于下一次采樣輸電線路功率的時間，在下一次采樣輸電線路功率前閉鎖過負荷保護，執(zhí)行步驟S102；若預(yù)估允許過負荷時間小于或等于下一次采樣輸電線路功率的時間，執(zhí)行步驟S106；

S106、基于預(yù)估允許過負荷時間計算保護動作時間整定值，當輸電線路過負荷的持續(xù)時間等于保護動作時間整定值時，發(fā)出跳閘信號切除過負荷線路。

2.如權(quán)利要求1所述的計及動態(tài)熱特性的輸電線路自適應(yīng)過負荷保護方法，其特征在于，步驟S104中，第k次采樣輸電線路功率的時刻的輸電線路功率變化速度v_pk按下式計算：

式中，P_L(k-1)和P_Lk分別為第k-1次和第k次采樣輸電線路功率時測得的輸電線路功率，k為大于或等于2的整數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的計及動態(tài)熱特性的輸電線路自適應(yīng)過負荷保護方法，其特征在于，步驟S104中，第k次采樣輸電線路功率的時刻的預(yù)估允許過負荷時間按下式計算：

其中，系數(shù)ξ_k由以下公式計算：

系數(shù)C_k由以下公式計算：

系數(shù)η₁、η₂、η₃、η₄由以下公式是計算：

式中，M_L和N_L分別為對流散熱系數(shù)和輻射散熱系數(shù)；ρ_L、r_L、c_L和v_L分別為輸電線路的電阻率、半徑、比熱容和密度；P_L0、Q_L0和U_L0分別為發(fā)生過負荷時刻輸電線路的有功功率、無功功率和電壓；T_a為環(huán)境的絕對溫度；T_c,max為輸電線路最大耐受溫度；和分別為第k-1次和第k次采樣輸電線路功率時的輸電線路溫度估計值；v_pk為第k個采樣輸電線路功率的時刻的輸電線路功率變化速度；P_L(k-1)和P_Lk分別為第k-1次和第k次采樣輸電線路功率時測得的輸電線路功率，k為大于或等于2的整數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述的計及動態(tài)熱特性的輸電線路自適應(yīng)過負荷保護方法，其特征在于，第k次采樣輸電線路功率時的輸電線路溫度估計值按下式計算：

式中，系數(shù)t_k＝kΔt，系數(shù)λ₁、λ₂、λ₃分別為：

5.如權(quán)利要求3所述的計及動態(tài)熱特性的輸電線路自適應(yīng)過負荷保護方法，其特征在于，第1次采樣輸電線路功率時的輸電線路溫度按以下方式確定：

式中，P_L1為第1次采樣輸電線路功率時測得的輸電線路功率；v_p1為第1個采樣輸電線路功率的時刻的輸電線路功率變化速度，由以下公式計算：

系數(shù)C₁由以下式子計算：

式中，為發(fā)生過負荷時刻的輸電線路溫度估計值，由以下式子計算：

6.如權(quán)利要求3所述的計及動態(tài)熱特性的輸電線路自適應(yīng)過負荷保護方法，其特征在于，步驟S106中，保護動作時間整定值按以下方式確定：

第k次采樣輸電線路功率時的保護動作時間整定值t_op,k由以下公式整定：

式中，K_rel為可靠性系數(shù)，其取值滿足以下條件：