[发明专利]基于区域纵联比较原理的距离后备保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统保护领域的距离后备保护方案，尤其是一种基于区域纵联比较原理的距离后备保护方法。

背景技术

距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值(即测量阻抗)，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果测量阻抗小于整定阻抗则距离保护动作。目前，距离保护原理广泛利用于110kV及以上电压等级的输电线路中。

传统的距离后备保护整定原则比较复杂，需要与相邻线路(或变压器)的距离保护I段或II段定值进行配合，且需要考虑分支系数的影响。此外距离后备保护的动作延时也需要分别与相邻线路距离Ⅱ段或Ⅲ段保护的动作延时相配合。因此在传统的距离后备保护中，往往会出现动作延时过长难以快速切除故障的情况，甚至出现保护定值难以整定、动作延时无法配合等极端情况，严重影响了传统距离后备保护的性能，给电网的安全稳定运行带来极大隐患。

发明内容

为解决现有的技术存在的不足，本发明提出了一种基于区域纵联比较原理的距离后备保护方法。该方法克服了传统距离后备保护存在的定值整定复杂、动作延时较长且难以配合等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于区域纵联比较原理的距离后备保护方法，包括：

(1)采用灵敏度校验原则来进行保护定值的整定；

其中，对于距离Ⅱ段保护动作定值的整定原则为：确保本线路末端发生短路故障时满足设定的灵敏度；

对于距离Ⅲ段保护动作定值的整定原则为：确保在相邻最长线路末端发生短路故障时满足设定的灵敏度；

(2)将距离保护信息与相邻区域内的同类保护信息进行纵联比较，确定故障区域，并根据故障区域的不同，确定动作延时，完成后备保护功能。

所述步骤(1)中对于距离Ⅱ段保护动作定值的整定具体为：

Z^Ⅱ_set＝K_senZ_AB

其中，Z^Ⅱ_set为距离Ⅱ段保护动作阻抗值整定值；K_sen为灵敏度系数；Z_AB为被保护线路的等效阻抗值；

对于距离Ⅲ段保护动作定值的整定具体为：

Z^Ⅲ_set＝K_senZ_AB+K_b.maxZ_next

其中，Z^Ⅲ_set为距离Ⅲ段保护动作阻抗值整定值，K_sen为灵敏度系数，Z_AB为本段被保护线路阻抗，K_b.max为分支系数最大值，Z_next为下一级设备阻抗的最大值。

所述步骤(2)中相邻区域取决于距离后备保护的保护范围；

对于距离II段而言，如果保护范围为本线路，则相邻区域保护信息包括线路对侧及相邻线路出口处的距离II段信息，如果保护范围除本线路外还包括相邻线路，则相邻区域保护信息包括本线路对侧、相邻线路两端的距离II段信息；

对于距离III段而言，相邻区域信息的范围划定原则与距离II段相同。

所述步骤(2)的具体方法为：

假设系统区域内线路包括AB段和BC段，线路AB段分别设有距离保护1和距离保护2，线路BC段分别设有距离保护3和距离保护4，系统区域外设有距离保护5；

各保护和通信系统正常工作的情况下，距离II段保护的具体工作流程如下：

第一步，以距离保护1为研究对象，假设其保护范围包括本线路及相邻线路，当故障点发生在线路AB上时，距离保护1启动，且故障时的测量阻抗小于距离II段的整定阻抗，距离II段元件启动；

第二步，为区分该故障为本线路故障或相邻线路故障，距离保护1获取保护2至5的距离II段的判断结果；

第三步，首先与来自本线路对侧距离保护2的距离II段判断结果进行比较，如果距离保护2的距离II段也启动，则确定该故障位于本线路，并确定动作延时为Δt，以便与距离I段主保护完成配合。