[发明专利]基于单端电气量的双回线全线速动无通道保护方法

说明书

技术领域本发明属于电力系统控制与保护领域，特别适合作为电力系统中的平行双回输电线路或配电线路的后备保护，具体地说是一种基于单端电气量的双回线全线速动无通道保护方法。

背景技术快速可靠地切除故障线路是所有继电保护的共同目的。对于两端供电的输电线路，如果采用传统的三段式距离保护，当本线路末端发生故障时，远离故障点的距离保护只能以距离二段的时延来切除故障线路，这通常意味着有0.3秒甚至更长的时延。这对于超高压输电线来说通常是不合适的。目前在超高压线路中大量使用的各种纵联差动保护虽然具有全线速动的优点，但是却必须依赖通道，这不但增加了成本及维护费用，而且在一定程度上降低了保护的可靠性。利用单端电气量实现全线速动的无通道保护和相继速动保护在国内外都有不少研究，从保护所利用的电气量来说，它们分为暂态保护和工频保护两类，前者包括噪声保护，边界保护等。工频相继速动保护是学术界研究的重点。相继速动保护和无通道保护的总体思想是，利用单端电气量的变化，来获取故障情况或者线路对端断路器的启动情况，从而在区内故障时实现速动或者相继速动。但目前提出的保护方法大多只能反应不对称故障，不能反应对称故障。而且平行双回线由于其结构上的特点，相对于单回线，具有不同的故障特征和电气量信息。

发明内容本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种简单可靠、能实现全线速动的基于单端电气量的双回线全线速动无通道保护方法。该方法不需要通信通道，由距离一段保护元件快速切除近距离故障，而由距离二段保护元件和方向元件构成加速判据，加速切除线路末端的故障。

一种基于单端电气量的双回线全线速动无通道保护方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在双回线路的两条线路上均配置三段式距离保护，两条线路同一端的三段式距离保护之间利用直连电缆传递允许信号；

2)检测到电力系统中发生短路故障后，分别获取所述三段式距离保护中距离一段、距离二段保护元件和方向元件的启动信息；

3)如果所述双回线路中的某一回线的方向元件判为正方向故障，且该线路的距离一段保护元件启动，则该线路直接跳闸；

4)如果所述双回线中的某一回线的方向元件判为反方向故障，且该线路的距离二段没有启动，则向双回线中的另一回线发出允许信号；

5)如果所述双回线中的某一回线的距离二段启动，且没有收到另一回线发出的允许信号，则该线路的三段式距离保护按整定时限跳闸；

6)如果所述双回线中的某一回线的距离二段启动，且收到另一回线发出的允许信号，则加速该线路的距离二段保护跳闸。

所述三段式距离保护，包括常规的距离一段保护元件、常规的距离二段保护元件和常规的距离三段保护元件，所述三段式距离保护还包括方向元件。

所述方向元件采用了负序方向元件和正序方向元件共同工作的方式。其中负序方向元件反应的是故障分量具有更高的灵敏度，主要用在非对称故障情况，而正序方向元件主要用在对称故障情况。

所述正序方向元件采用如下判据：

1)满足θ≤arg(U·1/I·1)≤180-θ,]]>判为正方向故障；