[发明专利]故障行波网络保护方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，涉及一种基于整个电网的故障行波保护方法。 

背景技术

行波保护基于输电线路故障时，由故障点向线路各侧传播的行波特征来检测故障，大致上可分为行波方向保护、行波距离保护和行波差动保护。行波方向保护需利用初始行波的极性、幅值信息为保护判别依据，其灵敏性和可靠性易受小初始角、近距离故障、反射波、行波色散、故障电弧、母线结构、极性判断受干扰等因素的影响。行波距离保护利用行波从故障点传播到线路某侧的时间T来得到故障距离，从而进行保护，这种保护方法需要准确辨识初始行波和故障点的反射行波，并准确记录行波到达时间，其中故障点反射行波的辨识较为困难，而且在近距离故障时存在死区。行波差动保护利用线路两侧的方向性行波的差值来判断故障，需利用电流的幅值，对时间的要求非常高，一端时间错误就会导致保护拒动或误动。上述保护方法各有其优缺点，在实际应用中都有其局限性，而且这些方法都是基于一条线路上的行波特征进行线路保护的，易受电网中其它母线的折反射行波和高频干扰信号的影响，所以行波保护的灵敏性和可靠性一直无法完全满足电力系统的运行要求。 

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的不足之处，解决现有输电线路故障行波保护方法所存在的灵敏性和可靠性差的技术问题。本发明借助于高速网络通信系统，通过对互联电网行波保护继电器记录的初始行波到达时间的集中分析，综合利用所有有效初始行波到达时间来进行保护，有效解决了行波保护的灵敏性和可靠性问题，有助于进一步提高行波保护的实用性。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤： 

第一步、在电网中所有输电线路两端安装行波保护继电器； 

第二步、线路故障后行波保护继电器记录故障产生的初始行波到达各线路两端的时间，并将记录的时间数据信息传送给保护装置； 

第三步、保护装置判别无效初始行波到达时间，并对部分无效初始行波到达时间进行修正： 

(1)无效初始行波到达时间的判别：依次计算第M变电站(M)的初始行波到达时间t_m与任一相邻第N变电站(N)的初始行波到达时间t_n之差t_mn： 

t_mn＝|t_m-t_n| 

如果与第M变电站(M)相邻的所有Z_m个变电站中，满足|tmn-lmnv|<τ]]>的 则第M变电站(M)的初始行波到达时间t_m是有效初始行波到达时间，式中l_mn为第M变电站(M)与第N变电站(N)之间的输电线路长度，v为行波在输电线路上的传输速度，τ为设定的时间误差裕量，取值范围为0～2μS；若满足上式的变电站个数小于 但t_n是有效初始行波到达时间时，公式|tmn-lmnv|<τ]]>成立，则t_m仍是有效初始行波到达时间，否则t_m是无效初始行波到达时间； 

(2)部分无效初始行波到达时间的修正：当与具有最小有效初始行波到达时间的第M变电站(M)相邻的第N变电站(N)的初始行波到达时间为无效初始行波到达时间时，首先利用最小有效初始行波到达时间t_m按下式进行修正：