[发明专利]基于广域信息的振荡闭锁和后备保护跳闸方法

说明书

【技术领域】

本发明属于输电线路保护领域，具体涉及一种基于广域信息的振荡闭锁方法和后备保护跳闸方法。

【背景技术】

振荡闭锁元件在距离保护装置中起着非常重要的作用。当距离保护装置启动故障处理程序在150ms内不出口，振荡闭锁元件就会先闭锁距离保护一二段功能。这种方式可以有效地防止暂态稳定被破坏时造成的保护误动，但缺点是在保护闭锁期间若发生故障则不能有选择性地、以较快速度跳闸，并有可能造成系统大面积停电，甚至系统瓦解。部分学者提出根据振荡进程实时闭锁和开放距离保护，但由于开发条件严苛，降低了距离保护的灵敏度。

传统继电保护以切除被保护电力元件内部故障为己任，主要通过开关动作实现故障隔离，保护采用的动作判据通常是基于本地测量数据，反映的只是系统中某点或局部区域有限的运行状态，由于受获取信息获取局限性的制约，继电保护尤其是后备保护只能按照最保守情况来整定，降低了继电保护动作的灵敏度与速动性。如在振荡后150ms自动转入振荡闭锁，既降低了非振荡情况下距离保护的灵敏度，也降低了振荡中心以外系统中距离保护的灵敏度；再如，后备保护本应是对主保护的后备作用，即在主保护拒动情况下能够立即补跳断路器，并能够在确认断路器拒动情况下尽快跳开与拒动断路器配合的上级断路器，但后备保护的阶段式配合原则往往根据网架结构逐级配合，速动性有保障。

智能电网情况下数据获取方式的变化和通信技术的快速发展使得广域信息的获取更加便捷，利用广域信息优化现有继电保护尤其是后备保护的性能具有现实意义。本发明旨在广域信息条件下提升距离保护动作的快速性和灵敏度。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种基于广域信息的振荡闭锁和后备保护跳闸方法，能够有效降低系统振荡对后备保护的影响，弥补主保护灵敏度不足，加速后备保护动作。

为实现上述的方法，本发明采取如下的技术方案：

基于广域信息的振荡闭锁和后备保护跳闸方法，包括：

1)、基于广域信息识别振荡中心的振荡闭锁方法：

1.1)、如果保护装置启动150ms未出口，启用振荡闭锁元件；

1.2)、基于广域通信网，保护中心站收集各子站的测量信息，判别是否发生系统振荡；

1.3)、根据步骤1.2)的判别结果，若有振荡，中心站计算振荡中心所在线路并搜索与其相连的子站，中心站向与非振荡线路相连的子站发送开放保护信号；若没有振荡，中心站向所有子站发送开放保护信号；

2)、基于广域信息的后备保护跳闸方法。

步骤1.2)通过测量阻抗变化率判据、γ元件判别不对称故障判据、振荡中心电压判别对称性故障判据或振荡中心电压变化率判别振荡中故障判据判断是否发生系统振荡。

步骤1.3)中振荡中心的计算方法为：运用过零特征判定失步并确定振荡中心位置范围，继而利用无功功率特征准确定位失步中心所在线路。

步骤2)具体包括以下步骤：

2.1)、保护中心站根据网络拓扑结构形成方向关联矩阵，故障后中心站收集各子站出线方向元件的信息，对方向关联矩阵赋值，进一步确定故障线路；

2.2)、中心站根据网络拓扑结构筛选与故障线路直接相连的断路器以及次级断路器，并获取故障线路两端断路器开断信息，如未跳开，首先向与故障线路直接相连的断路器发送断开信号，延时再次获取故障线路两端断路器信息，如仍有未跳开，则向未跳开断路器的次级断路器发送跳闸信号。

步骤2.2)中的延时时间为0.3-0.5s。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、传统振荡闭锁策略采用的是整个系统的保护全闭锁或全开放，本发明提出的方法有针对性的只闭锁振荡中心所在线路的保护，大大降低了系统振荡波及范围，提高了非振荡线路在故障时的灵敏度；

2、本发明提出的跳闸方法，对于主保护未能动作的故障，通过中心站控制断开故障线路两端的断路器，弥补了主保护灵敏度不足，同时加速了后备保护的动作；

3、本发明提出的跳闸方法，对于失灵断路器拒动的情况，中心站控制失灵断路器远端的断路器断开，减少了故障切除范围。

【附图说明】

图1为输电系统示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明一种基于广域信息的振荡闭锁和后备保护跳闸方法，包括基于广域信息识别振荡中心的振荡闭锁方法和基于广域信息的后备保护跳闸方法。

其中，基于广域信息识别振荡中心的振荡闭锁方法，包括以下步骤：