[发明专利]一种评估串补线路故障对相邻多级线路距离I段保护影响范围的方法

说明书

一种评估串补线路故障对相邻多级线路距离I段保护影响范围的方法。通过选取串补线路特征故障点分析串补装置在串补电容上发生最大电压降时，根据本线及相邻线路母线侧保护安装处的电气特征，判断串补线路故障后对相邻线路距离I段保护的影响范围，结合离线辅助计算的方法分析串补线路相邻I级、多级线路首端母线侧及同电压等级出线保护安装处距离I段保护影响范围，最终确定相邻线保护功能运行时是否投退进一步指导工程设计选型。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体地涉及为电力系统中串补线路上发生故障时系统出现异常的一种评估手段，是一种通过理论分析结合离线辅助计算串补线路故障发生电压反相时，对相邻多级线路距离I段保护影响范围的评估方法。

背景技术

目前电网西电东送容量大，送电距离长，线路回数较多，为了充分发挥交流通道的送电能力，确保西电东送目标得以实现，在西电东送交流主通道上大量使用了串联补偿电容(简称串补装置)设备。

在输电线路增加串补装置之后，由于串补装置电容呈负阻抗外特性，破坏了输电线路阻抗的均匀性，给继电保护带来了重大影响，继电保护性能与串补安装位置以及不同的串补度(指串补阻抗值与全线路阻抗的比值，本发明主要针对欠补偿串补线路进行电压反相影响范围特征判别)均有直接的关系，会面临“电压反相”和“电流反相”的问题。随着电力系统的不断扩容和延伸，对含串补装置的相邻I级、多级线路继电保护产生了一些新的问题，譬如当串补装置安装于线路首端时，串补装置阻抗值若大于故障点到靠近串补装置保护安装处阻抗且小于串补装置背后系统等值阻抗，就会面临“电压反相”问题，串补线路故障后保护安装处发生电压反相，对串补相邻I级线路、多级线路的距离I段保护造成影响、各级线路距离I段保护是否投退给串补工程设计人员、串补工程投运后继电保护人员定值整定、多级线路保护的选型带来诸多困扰，给电网的安全、稳定、正常运行提出更高的技术要求。

发明内容

本发明主要针对安装有串补装置的相邻线路当串补线路发生故障时评估相邻线路电压反相问题时进而确定距离I段保护的影响范围以及功能是否投入提出的一种理论分析方法。此方法的应用可以有效的指导设计人员在线路新建、设计规划阶段确定串补电容的可靠安装位置，指导继电保护整定人员对相邻I级或者多级线路保护距离I段保护功能投退作出有效评估，在电网架构规划方面来进一步避免以后线路故障给继电保护带来的特殊问题，进而使输电线路发生故障时进一步提升电网的稳定性、可靠性。

为更好地理解本发明的技术方案，首先介绍本发明中的以下技术术语：

本线路：本线路也称串补线路，是串补装置所安装的输电线路，串补装置安装于靠近母线侧位置本线路的首端；

相邻I级线路：与本线路首端相邻同电压等级的输电线路(可包括多回线路)，位于串补装置背后系统；

相邻II级线路：与相邻I级线路首端相邻同电压等级的上级线路；

相邻多级线路：包括相邻I级线路、相邻II级线路以及与相邻II级线路顺次连接的各相邻上级相邻在内，统称为相邻多级线路；

系统电源：其中，相邻多级线路中最上级线路首端背后系统电源称为相邻多级线路背后系统电源；本线路未端背后系统等效电源称为本线路未端背后系统电源；

线路保护：本线路、相邻I级线路、相邻多级线路保护均安装在相应线路的首端母线侧；

首端位置：定义为串补安装所靠近的母线侧为本线路的首端，串补线路发生区内故障时，相邻I级、相邻多级线路保护安装处均判为正方向的位置定义为相邻线的首端。各段母线：本线路首端母线即相邻I级线路未端母线；相邻I级线路首端母线即为相邻II级线路未端母线。

本发明采用如下技术方案。

一种评估串补线路故障对相邻多级线路距离I段保护影响范围的方法，串补装置安装于本线路即串补线路首端母线一侧；其特征在于：