[发明专利]基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法

说明书

本发明公开了一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，解决了1000千伏及以上特高压半波长交流输电线路各种故障类型下的故障相别判断的问题。取得用于特高压半波长输电线路快速故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp₂和瞬时功率突变量比值整定值Δk；对半波长输电线路送端母线电压互感器的A相、B相和C相的二次电压进行采样，得到三相电压瞬时值；对半波长输电线路送端保护安装处电流互感器的A相、B相和C相的二次电流进行采样，得到三相电流瞬时值；计算出三相功率瞬时值p_a(k)、p_b(k)和p_c(k)；将A、B、C三相瞬时功率的100Hz分量的突变量Δp_a2(k)、Δp_b2(k)和Δp_c2(k)分别与瞬时功率突变量整定值Δp₂进行比较。能够快速判断出半波长输电线路故障相别。

技术领域

本发明涉及一种特高压半波长交流输电线路的快速故障选相方法，适用于1000kV及以上的半波长交流输电线路各种故障类型下故障相别的快速判断。

背景技术

特高压半波长输电是一种大容量、远距离新型交流输电技术，其输电线路长度在50Hz时达到约3000km。因此，当特高压半波长输电线路发生故障时，需要快速有选择性地切除故障，避免造成更大范围的停电事故。目前，交流输电系统均利用微机继电保护装置来判断故障，并用断路器快速切除故障。对于微机继电保护装置，当输电线路发生故障时，在处理故障之前，需要预先进行故障类型和相别的选择和判断，识别出故障相别之后，才能进行下一步的故障处理。选相元件只承担选相任务，不进行故障测距和故障方向判断。微机继电保护装置的CPU在判断多种故障相别时，会消耗大量的时间，因此，如何快速地有效地选择故障相别对于快速处理故障具有十分重要的意义。交流输电线路微机保护常用的选相元件有：相电流、低电压、阻抗、差电流，以及序分量选相。但对特高压半波长输电线路，由于其正常运行与故障特性与常规输电线路有显著的差别，故障选相时，这些常规的选相方法均不适用于特高压半波长输电线路。在利用全周傅立叶滤波进行选相计算时，由于全周傅立叶滤波要用到一个周期的采样值，因而计算时间较长；如果采用半周傅立叶滤波进行选相计算，由于半周傅立叶滤波只用到半个周期的采样值，这样可以更快地选出故障相，有利于继电保护装置快速切除故障。

在频率为50Hz时，1000kV特高压半波长交流输电线路的长达3000km，此时，输电线路长度与电磁波波长已达到一个可以比拟的程度，电磁波沿线路的传播时间是不能忽略的，半波长输电线路的故障特性与普通短距离输电线路相比，有明显的不同，当发生故障时，如何正确判断并识别出故障相别，对于保护装置进一步处理故障、缩短故障持续时间、保障电网安全可靠运行，意义重大。特高压半波长交流输电作为解决远距离大规模电能输送问题和构建全球能源互联网的有效手段，未来发展空间巨大，如何能及时地准确地可靠地识别特高压半波长交流输电线路的故障相别，是现场急需要解决的重要问题。

发明内容

本发明提供了一种基于瞬时功率突变量的半波长交流输电线路快速故障选相方法，解决了1000kV及以上特高压半波长交流输电线路各种故障类型下故障相别判断困难的技术难题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种基于功率突变量半波长交流输电线路快速故障选相方法，以特高压半波长交流输电线路的送端为依据，当特高压半波长交流输电线路的送端保护装置启动后，送端保护装置根据启动前后瞬时功率中100Hz分量的突变量进行判别，包括以下步骤：

第一步、获取用于特高压半波长输电线路故障选相的瞬时功率突变量整定值Δp₂和瞬时功率突变量比值整定值Δk；

第二步、送端保护装置启动后，进入故障选相程序：