[发明专利]输电线的高速保护

说明书

本申请涉及一种三相输电系统，包括第一导体线、第二导体线和第三导体线。一个或多个传感器被配置为检测第一、第二和第三导体中的每个导体中的行波。控制器被配置为接收由该一个或多个传感器发送的数据，并且确定行进模态波中的哪个行进模态波是第一金属模式波(MM1)、第二金属模式(MM2)波和/或地面模式(GM0)波。控制器可操作以基于MM1波、MM2波和/或GM0波中的一个或多个波的检测来确定导体线中的哪些导体线出现故障。

技术领域

本申请总体涉及输电线故障的高速检测，并且更具体地但非排他地涉及基于由故障生成的行波的金属模态分量和地面模态分量的故障识别和保护。

背景技术

诸如由高压输电线中的短路产生的故障可能导致电网中的过载和热失效。如果没有快速地检测到故障，则该故障可能在数秒钟内使电气系统停机。用于检测和隔离这种故障的现有解决方案需要采集大量数据点，并且将这些数据点发送到电子控制处理器以分析数据并在确定故障是否已经发生之前执行预压计算，诸如傅里叶变换计算等。这些分析花费宝贵的时间，在此期间可能发生系统失效。因此，仍然需要在这一技术领域的进一步贡献。

发明内容

本申请的一个实施例是一种用以检测和隔离高压输电线中的故障的独特系统。其他实施例包括用于检测输电线中的故障的装置、系统、设备、硬件、方法和组合，该检测包括检测由短路等生成的金属模式行波和地面模式行波。根据本文提供的描述和附图，本申请的其他实施例、形式、特征、方面、益处和优点将变得显而易见。

附图说明

图1A是具有三相导体架空布置的示例性输电系统的示意图；

图1B是图示由图1A中所示导体中的故障生成的电压波的表格；

图2是由输入到A相导体的负电压脉冲所感应的行进电压波的示例性图；

图3是由输入到A相导体的正电压脉冲所感应的行进电压波的示例性图；

图4是由输入到B相导体的负电压脉冲所感应的行进电压波的示例性图；

图5A是图示用于A相导体的控制算法的流程图；

图5B是图示用于B相导体的控制算法的流程图；以及

图5C是图示用于C相导体的控制算法的流程图。

具体实施方式

为了促进对本申请原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而，应该理解的是，并不旨在由此限制本申请的范围。本申请所涉及领域的技术人员通常将想到所描述的实施例中的任何变化和进一步修改，以及如本文所述的本申请的原理的任何进一步应用。

由于负载增加、新的输电线的进入延迟以及可变能源的进入，电力系统正在被推向其运行极限。稳定性极限正在迫近，从而要求改进的控制和更快的保护。在后者中，必须开发更快和更安全的保护方法和系统来应对这些挑战。高压输电线保护必须利用高采样信号处理系统的增加的可用性，以提高保护速度。本发明利用高采样技术来采样高频暂态、特别是行波。基于入射行波的一些样本对故障存在快速地做出判断的算法是由相对较慢的采样率所主导的AC保护市场中明显的差异化因素。