[发明专利]一种线路距离保护实现方法和系统

说明书

本发明提供了一种线路距离保护实现方法和系统，包括：位于线路第一侧的第一电流传感器、第一行波测距单元、第一电流保护单元和第一断路器；位于线路第二侧的第二电流传感器、第二行波测距单元、第二电流保护单元和第二断路器；本发明能够解决现有的线路距离保护不适应长距离线路的问题，适合直流和交流输电系统。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种线路距离保护实现方法和系统。

背景技术

电力线路是电网的主要组成部分，也是电能的传输通道。由于电磁能量的传播速度极快，所以快速的设备保护是维持电力系统稳定运行的基础。电力线路距离保护是基于距离(阻抗)继电器的原理组成的，即线路故障距离和阻抗成正比。距离保护的核心元件阻抗继电器采集线路首端的电流和电压，计算电压和电流的比值。当电力线路发生故障，短路放电时，首端电压和电流的比值约等于线路首端到故障点的阻抗，如该阻抗值低于线路全长的阻抗，则判断故障点在线路内部，启动断路器跳闸，从而断开故障线路。由于故障点的过渡电阻对阻抗有一定影响，因此距离保护I段一般只保护线路全长的80～85％，瞬时动作，II\III段会延时动作，与上下级线路或其他设备保护配合。距离保护能够区分线路区外故障干扰，动作原理简单、速度快，在输电线路保护中得到广泛应用。

当然，线路距离保护是基于电路理论实现的，有一定的线路长度限制。对于长距离输电线路，如超高压和特高压线路，线路电容电流接近工作电流的数量级，将严重时影响现有距离保护的阻抗继电器正常判断。同时，超高压和特高压电网传输能量巨大，要求保护动作时间更短。一般认为，只有低于物理尺寸小于波长1/20的系统才能简化为电路计算，否则宜采用电磁波传输线理论。

为了解决以上问题，一些学者提出采用行波保护并取得成功运行经验，即采集线路故障的放电脉冲行波信号，判断故障点位置或区间，进行快速的跳闸隔离。但该行波保护理论存在的瑕疵是可能误判很多雷击闪络，存在很大的误动作可能。

综上所述，目前长距离输电线路距离保护技术仍然存在理论和技术上的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种线路距离保护实现方法和系统，以解决现有的线路距离保护不适应长距离线路的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种线路距离保护实现系统，包括：位于线路第一侧的第一电流传感器、第一行波测距单元、第一电流保护单元和第一断路器；位于线路第二侧的第二电流传感器、第二行波测距单元、第二电流保护单元和第二断路器；

所述第一电流传感器用于实时采集所述线路第一侧的一次电流并转化成第一电流信号；所述第二电流传感器用于实时采集所述线路第二侧的一次电流并转化成第二电流信号；

所述第一行波测距单元用于采集线路放电行波信号中的高频信号进行测距以判断放电是否发生在所述线路第一侧和所述线路第二侧之间，若是，则启动所述第一电流保护单元，以使所述第一电流保护单元检测所述第一电流传感器当前采集的基波或直流电流是否超过预设定值，若是，则判断所述线路第一侧和所述线路第二侧之间发生故障，并控制所述第一断路器跳闸以切除故障；

所述第二行波测距单元用于采集线路放电行波信号中的高频信号进行测距以判断放电是否发生在所述线路第一侧和所述线路第二侧之间，若是，则启动所述第二电流保护单元，以使所述第二电流保护单元检测所述第二电流传感器当前采集的基波或直流电流是否超过预设定值，若是，则判断所述线路第一侧和所述线路第二侧之间发生故障，并控制所述第二断路器跳闸以切除故障。

进一步地，所述第一行波测距单元用于采集线路放电行波信号中的高频信号进行测距以判断放电是否发生在所述线路第一侧和所述线路第二侧之间，包括：