[发明专利]用于电力系统保护的使用失真进行的行波识别

说明书

本公开涉及用于分析电力输送系统中的行波的系统和方法。在一个实施例中，系统可包括行波识别子系统以接收电力系统信号并识别多个入射行波、反射行波和透射行波。可以从入射行波和透射行波选择第一行波，并且可以确定第一失真。可以从入射行波选择在第一行波之后的第二行波，并且可以确定第二失真。行波分析子系统可以比较第一失真和第二失真，并确定第一失真是否与第二失真一致。保护行动子系统可以基于第一失真与第二失真一致的第一确定来实施保护行动。

技术领域

本公开涉及用于电力系统保护的使用失真进行的行波识别。本公开还涉及使用由故障发射的行波的正确识别的实例来确定故障是否在保护区域内。

附图简述

描述了本公开的非限制性和非详尽的实施例，包括参考附图的本公开的各个实施例，其中：

图1示出了符合本公开的实施例的在电力系统线路上的位置处的故障的Bewley图。

图2示出了符合本公开的实施例的行波距离元件的简化逻辑图。

图3示出了符合本公开的实施例的说明行波在两个不同终端处的反射模式的Bewley图。

图4示出了符合本公开的实施例的覆盖在Bewley图上的总线特定行波失真的概念表示，其可用于识别和区分从故障的返回和从其他反射的返回。

图5示出了符合本公开的实施例的覆盖在Bewley图上的总线特定行波失真的概念表示，其可用于识别和区分从具有多条总线的系统中的故障的返回。

图6示出了符合本公开的实施例的用于使用失真来识别行波的方法的流程图。

图7示出了符合本公开的实施例的用于使用行波中的失真来检测和定位故障的系统的功能框图。

详细描述

行波(“TW”)是由电压的突然变化引起的电涌，其以接近光速的速度沿着架空电力线路传播。当由线路故障发射时，这些TW携带关于故障位置和类型的信息。此外，根据线路长度和故障位置，该信息在1至2ms内到达线路终端。TW的相对到达时间和极性允许以单塔跨度的量级的准确度定位故障，以及利用使用基于TW的定向元件(TW32)的允许式超范围传输跳闸(permissive over-reaching transfer trip)(POTT)方案和利用基于TW的线路电流差动方案(TW87)来保护线路。这些基于TW的线路保护利用通信信道，该通信信道可以是POTT方案的标准导频信道或TW87方案的直接光纤信道；并且可以利用电流测量设备的足够频率响应来使用电流TW。在各个实施例中，符合本公开的线路保护系统可以在没有通信信道的情况下在1到2ms的量级上操作。

图1示出了符合本公开的实施例的在长度为LL的电力系统线路上的位置F处的故障的Bewley图。故障离本地终端(S)为M(千米或英里)以及离远程终端(R)为LL-M(千米或英里)。考虑在本地终端后面的另一个终端(B)。TW线路传播时间(TWLPT)是TW从一个线路终端行进到相对的终端所花费的时间。

在故障点(F)处发射的TW在t₁到达本地终端(S)。TW的一部分反射，朝向故障行进回，从故障反射回来，然后在t₄返回到本地终端(S)。在t₄-t₁时间间隔期间，TW行进了2·M的距离。我们如下书写距离-速度-时间方程：

2·M＝(t₄-t₁)·PV 方程1

其中传播速度PV为：

将方程2代入方程1，并且对M求解产生方程3，方程3可用于计算故障距离值：