[发明专利]一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法和系统

权利要求书

1.一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法，其特征在于，所述方法包括：

为同塔多回线路中每一回线的零序方向保护装置设定所需接收的站域信息，并录入预先测量的每回线路的正序阻抗、零序阻抗和零序互感，其中，所述站域信息包括所述同塔多回线路中其他回线的三相相电流测量值、三相相电压测量值、断路器开关状态和多回线结构信息；

对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，通过第一判据以及断路器开关状态，确定每回线路是否发生故障，其中，所述故障包括非全相运行或断线,所述第一判据包括：

式中，为第n回线负荷电流瞬时值，为第n回线额定负荷电流，k₁为负荷增益系数；

式中，为第n回线零序电流，为第n回线零序电流门槛值；

式中，为第n回线任意一端相电压变化值，为第n回线任意一端三相相电压测量值；

式中，为第n回线相电流额定值，k₂为电流增益系数；

当任意回线满足以上全部4个判据且断路开关状态为跳开时，判定该回线发生非全相运行；

当任意回线满足且断路开关状态为闭合时，判定所述回线发生断线；

对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，通过第二判据确定所述未发生故障的回线中是否存在零序电压过零点，当存在零序电压过零点时，对所述回线进行电压补偿以阻止纵联零序方向保护装置误动作，其中：

所述第二判据的公式为：

式中为未发生故障的第a回线与其他回线间的互感，为未发生故障的第a回线零序阻抗,为所述未发生故障的第a回线零序电压过零点到纵联零序方向保护装置安装处的距离，所述l^(a)为所述未发生故障的第a回线的线路长度，为未发生故障的第a回线的零序电压、零序电流；

当所述第二判据的公式成立时，确定所述未发生故障的第a回线中存在零序电压过零点，对所述回线进行电压补偿，所述电压补偿的公式为：

对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，其中，所述第三判据的公式为：

式中为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线和发生故障的电压等级中的第b回线之间的互感，为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线的零序阻抗,为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线零序电压过零点到纵联零序方向保护装置安装处的距离，所述l^(b)为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线的线路长度，未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线的零序电压、零序电流；

当所述第三判据的公式成立时，确定所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线中存在零序电压过零点，则闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动。

2.一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的系统，其特征在于，所述系统包括：

信息设置单元，其用于为同塔多回线路中每一回线的零序方向保护装置设定所需接收的站域信息，并录入预先测量的每回线路的正序阻抗、零序阻抗和零序互感，其中，所述站域信息包括所述同塔多回线路中其他回线的三相相电流测量值、三相相电压测量值、断路器开关状态和多回线结构信息；

故障确定单元，其用于对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，通过第一判据以及断路器开关状态，确定每回线路是否发生故障，其中，所述故障包括非全相运行或断线，其包括：

第一判据单元，其用于对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，确定第一判据是否成立，其中，所述第一判据包括：

式中，为第n回线负荷电流瞬时值，为第n回线额定负荷电流，k₁为负荷增益系数；

式中，为第n回线零序电流，为第n回线零序电流门槛值；

式中，为第n回线任意一端相电压变化值，为第n回线任意一端三相相电压测量值；

式中，为第n回线相电流额定值，k₂为电流增益系数；

第一故障确定单元，其用于当任意回线满足第一判据单元中的全部4个判据，且断路开关状态为跳开时，判定该回线发生非全相运行；

第二故障确定单元，其用于当任意回线满足且断路开关状态为闭合时，判定所述回线发生断线；

第一保护单元，其用于对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，通过第二判据确定所述未发生故障的回线中是否存在零序电压过零点，当存在零序电压过零点时，对所述回线进行电压补偿以阻止纵联零序方向保护装置误动作，其包括：

第二判据单元，其用于对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，确定第二判据是否成立，其中：

所述第二判据的公式为：

式中为未发生故障的第a回线与其他回线间的互感，为未发生故障的第a回线零序阻抗,为所述未发生故障的第a回线零序电压过零点到纵联零序方向保护装置安装处的距离，所述l^(a)为所述未发生故障的第a回线的线路长度，为未发生故障的第a回线的零序电压、零序电流；

第一执行单元，其用于当所述第二判据单元的判据公式成立时，确定所述未发生故障的第n回线中存在零序电压过零点，对所述回线进行电压补偿，所述电压补偿的公式为：

第二保护单元，其用于对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，当至少一条回线存在零序电压过零点时闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动，其包括：

第三判据单元，其用于对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，判定第三判据是否成立，其中，所述第三判据的公式为：

式中为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线和发生故障的电压等级中的第b回线之间的互感，为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线的零序阻抗,为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线零序电压过零点到纵联零序方向保护装置安装处的距离，所述l^(b)为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线的线路长度，未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线的零序电压、零序电流；

第二执行单元，其用于当所述第三判据的公式成立时，确定所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第b回线中存在零序电压过零点，则闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动。