[发明专利]一种新型广域电网行波保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网行波保护方法，特别涉及一种广域电网行波保护方法。

背景技术

随着现代电网的大规模发展，传统继电保护已无法满足复杂电网安全稳定运行的要求，而广域继电保护可利用多点故障信息可靠判断故障，提高了继电保护的可靠性，因此基于广域信息的继电保护成为了研究热点。与传统继电保护技术相比，行波保护作为一种新型继电保护技术，具有响应速度快、可靠性高和不受分布电容、系统震荡、电流互感器饱和影响等优点，同时，随着电力系统广域信息采集技术、高精度同步时钟技术和广域通信技术的发展，可以实现广域行波信息的同步采集和传送，为广域行波保护技术提供了重要的平台，因此近几年广域行波保护技术得到发展迅速。但现有的广域行波保护方法需在电网中所有节点配置行波保护装置，由所有故障行波极性信息构成复杂的数学矩阵，通过数学求解的方法实现线路保护，无法做到精确故障定位，且存在经济性不高、、误动风险大等问题，易受网络拓扑结构变化、干扰信号的影响，无法满足工程推广的要求。

发明内容

为解决上述广域行波保护方法中存在的技术问题，实现广域复杂电网的故障精确定位，本发明提供了一种新型广域行波保护方法。本发明根据电网的拓扑结构和行波检测单元的配置情况在广域电网中形成若干行波保护域，利用广域行波保护系统实现区域电网的集中决策，电网故障时，根据行波保护域的对外极性特征判断行波故障域，再精确判定故障支路，电网中发生开关变位时只需要在原有行波保护域的基础上进行局部修改，更新行波保护域，提高广域行波保护的自适应能力。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：（1）对广域电网进行网络拓扑结构分析，依据电网线路故障检测的可靠性与经济性要求，根据行波检测单元的配置原则在电网中若干节点配置行波检测单元；（2）根据广域电网中线路间的保护关联度，将关联紧密的若干条线路作为一个区域电网，将整个电网划分为若干行波保护域，其包括广义行波保护域和狭义行波保护域两种；（3）电网发生故障时，根据行波保护域的对外极性判别结果                                                判断行波故障域，当时，行波保护域为行波故障域，当时，保护域为非故障域，再判定故障支路，若行波故障域为线形行波保护域，界定行波故障域即可直接确定故障支路，若行波故障域为辐射形行波保护域，根据行波检测单元记录的初始行波到达时间信息来确定故障支路；（4）电网中个别开关产生变位时，不需要重新划分行波保护域，仅在原保护域的基础上进行必要的局部修改，更新行波保护域，提高广域行波保护的自适应能力。

上述的新型广域行波保护方法中，步骤（1）中按照行波检测单元的配置原则在电网中配置行波检测单元步骤为：终端节点必须配置行波检测单元；若某节点有 个相邻节点，且相邻节点中有2个以上节点配置了行波检测单元，则该节点可不配置行波检测单元；若某节点同时属于三个及以上环网，则该节点必须配置行波检测单元；若某节点同时属于两个环网，连接线路数大于2，且相邻节点均未配置行波检测单元，则该节点必须配置行波检测单元；若某节点与终端节点相邻，且该节点连接的支路数大于2，则该节点必须配置行波定位装置。

上述的新型广域行波保护方法中，步骤（2）中将整个电网划分为若干行波保护域步骤为：对广域电网中任一节点，首先判断其是否配置有行波检测单元，同时搜索包含该节点的所有支路；若该节点配置有行波检测单元，且其所在支路的对端节点也配置有行波检测单元，则定义该支路及两端节点为一个狭义行波保护域；若该节点未配置行波检测单元，但包含该节点的所有支路的对端节点均配置有行波检测单元，则以该节点为中心，定义包含该节点的所有支路及该节点为一个广义行波保护域；若该节点未配置行波检测单元，且该节点所在的某条支路的对端节点也未配置行波检测单元，则将这两节点视为一个广义节点，按（3）中的方法重新形成一个行波保护域。

上述的新型广域行波保护方法中，步骤（3）中根据行波保护域的对外极性判别结果判断行波故障域步骤为：电网发生故障时，电网中所有的行波检测单元行波迅速启动，记录到达变电站i的初始电压行波极性、初始电流行波极性和时间信息；判别各行波保护域的对外极性特征（i为行波保护域内配置有行波检测单位的节点），其中。