[发明专利]基于两侧零序功率方向的输电线路断线区域判别方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种基于两侧零序功率方向的输电线路断线区域判别方法。

背景技术

在大电流接地系统中，输电线路单相或两相断线属于断相状态，它与短路形成的横向故障不同，属于纵向故障。断线故障虽然没有短路故障严重，但也对旋转电机及系统运行和继电保护有一定影响。断线故障若不能有效切除，线路将处于非全相运行状态，出现的负序、零序电流可能引起电力系统继电保护越级动作，造成停电范围扩大。

在国外某些厂家的线路保护装置中，配置了线路断线监测功能的元件。当多级线路中某一条输电线路发生断线故障时，不止一条线路可以判断出系统发生断线故障，但单纯的线路断线监测功能元件却不容易定位断线故障的具体位置，继电保护无法做到有选择性地切除故障线路，使停电范围最小。因此，有必要对此问题进行深入研究，提出输电线路断线区域的判别方法。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于两侧零序功率方向的输电线路断线区域判别方法，其可有助于在大电流接地系统中，继电保护有选择性地切除断线故障。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于两侧零序功率方向的输电线路断线区域判别方法，包括如下步骤：

步骤1，输电线路对侧采集对侧三相电流和三相电压，并将采集的数据发送至输电线路本侧；

步骤2，输电线路本侧采集本侧三相电流和三相电压；

步骤3，输电线路本侧根据本侧和对侧的三相电流和三相电压，计算两侧的零序功率，判断零序功率方向；

步骤4，若本侧与对侧的零序功率方向均为正方向，则判断断线发生在该输电线路。

上述步骤3中，本侧零序功率的计算方法是：

首先计算输电线路本侧的零序电流和零序电压：

本侧零序电流：

本侧零序电压：

其中，分别为本侧三相电流，分别为本侧三相电压；

再根据计算本侧零序功率P_m0。

上述步骤3中，对侧零序功率的计算方法是：

首先计算输电线路对侧的零序电流和零序电压：

对侧零序电流：

对侧零序电压：

其中，分别为对侧三相电流，分别为对侧三相电压；

再根据计算对侧零序功率P_n0。

上述步骤3中，当输电线路本侧零序功率小于零序功率正方向阈值时，判断本侧零序功率方向为正方向。

上述步骤3中，当输电线路对侧零序功率小于零序功率正方向阈值时，判断对侧零序功率方向为正方向。

上述步骤1之前，先判断输电线路附近电网有无断线故障，当输电线路判别出附近电网有断线故障时，再进行步骤1。

采用上述方案后，本发明通过判断输电线路两侧零序功率方向，准确地判别断线故障所发生的区域，有助于在大电流接地系统中，继电保护有选择性地切除断线故障。基于两侧零序功率方向的输电线路断线区域判别方法主要适用于线路两侧交换电气量的电流差动保护。

附图说明

图1是本发明的流程简图；

图2是本发明的具体流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供一种基于两侧零序功率方向的输电线路断线区域判别方法，当输电线路判别出附近电网有断线故障时，进行如下步骤：

步骤1，通过安装在输电线路上的电流互感器和电压互感器，输电线路对侧采集对侧三相电流和三相电压并将采集的数据发送至输电线路本侧；

步骤2，通过安装在输电线路上的电流互感器和电压互感器，输电线路本侧采集本侧三相电流和三相电压

步骤3，输电线路本侧根据本侧和对侧的三相电流和三相电压，计算两侧的零序功率，判断零序功率方向；

具体来说，首先需计算输电线路两侧的零序电流和零序电压，然后再根据功率公式计算零序功率：

本侧零序电流：

本侧零序电压：

本侧零序功率：

对侧零序电流：

对侧零序电压：

对侧零序功率：

判断输电线路两侧零序功率方向时：

对于本侧而言，若P_m0<P_0set，则本侧零序功率方向为正方向；

对于对侧而言，若P_n0<P_0set，则对侧零序功率方向为正方向；