[发明专利]多频振荡场景下距离保护振荡闭锁及再开放系统及其方法

说明书

本发明公开了电力系统继电保护领域中的一种多频振荡场景下距离保护振荡闭锁及再开放系统及其方法。保护振荡闭锁及再开放系统包括数据采集模块、失步中心定位模块、距离保护振荡闭锁模块和距离保护再开放模块；保护振荡闭锁及再开放方法包括采集网络结构参数、母线处系统等值电势、保护安装处测量阻抗、测量电压、母线处电压幅值与功角，根据采集到的参数分析测量阻抗的变化特性及其对阻抗继电保护装置工作特性的影响，并依据失步中心位置与测量阻抗之间的关联关系，定义失步中心位置函数，构造了一种基于失步中心位置函数的保护闭锁判据。本发明能正确且有效分析考虑多频振荡场景下距离保护的振荡闭锁及再开放。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及一种考虑多频振荡场景下距离保护振荡闭锁及再开放系统及其方法。

背景技术

随着国家大区域互联电网的建设，电网呈现跨区域互联、运行方式多变的特性，系统发生多频振荡的概率显著上升。当系统振荡时，保护装置的准确判别性可以有效避免事故面积的扩大。保护装置的振荡闭锁措施需在系统出现振荡时闭锁保护以防止误判，发生故障时开放保护。因此，准确的保护振荡闭锁及开放判据尤为重要。

当系统关键节点发生严重故障时，电力系统可能会从两机振荡情形转为多频振荡情形，然而目前对于振荡闭锁的研究大多基于两机模型，提出的判据难以适应多频振荡情形，因此，考虑多频振荡场景下的保护振荡闭锁与振荡中的故障再开放判据及保护方案亟待解决。

针对该问题，本发明提出考虑多频振荡场景下距离保护振荡闭锁及再开放系统及其方法。首先，推导多频振荡场景下测量阻抗表达式，分析测量阻抗的变化特性及其对阻抗继电保护装置工作特性的影响，并依据失步中心位置与测量阻抗之间的关联关系，定义失步中心位置函数，构造了一种基于失步中心位置函数的保护闭锁判据，在此基础上，利用系统发生故障时失步中心幅值突变特性，提出了基于失步中心函数幅值突变量的保护开放判据。仿真结果表明了该发明所提方案的正确性与有效性。

发明内容

本发明的目的是提供一种多频振荡场景下距离保护振荡闭锁及再开放系统及其方法，其特征在于，多频振荡场景下距离保护振荡闭锁及再开放系统包括顺序相连的数据采集模块、失步中心定位模块、距离保护振荡闭锁模块和距离保护再开放模块；

所述的数据采集模块用于采集网络结构参数、母线处系统等值电势、保护安装处测量阻抗、测量电压、母线处电压幅值与功角，并将采集数据发送至失步中心定位模块；

所述的失步中心定位模块根据数据采集模块采集到的参数，构造出失步中心定位判据和失步中心位置函数，根据失步中心定位判据判断失步中心所在线路，根据失步中心位置函数得到失步中心具体位置；

所述的距离保护振荡闭锁模块根据数据采集模块采集到的参数和失步中心定位模块得到的失步中心位置函数作为数据，代入距离保护闭锁判据，判断距离保护是否闭锁，并将闭锁信息发送至距离保护再开放模块。

所述的距离保护再开放模块在距离保护闭锁后，根据保护开放判据判断距离保护是否重新开放。

一种多频振荡场景下距离保护振荡闭锁及再开放方法，其特征在于，所述方法括如下步骤：

步骤1：数据采集

采集网络结构参数、母线处系统等值电势、保护安装处测量阻抗、测量电压、母线处电压幅值与功角；

步骤2：定位系统失步中心

根据数据采集模块采集到的参数，构造出失步中心定位判据和失步中心位置函数，根据失步中心定位判据判断失步中心所在线路，根据失步中心位置函数得到失步中心具体位置；

对于系统中任意两条母线，设为母线M和母线N，得出失步中心定位判据如下：