[发明专利]一种基于交叉重叠变换的含UPFC和固定串补C混合补偿线路纵联保护方法

说明书

本发明涉及一种基于交叉重叠变换的含UPFC和固定串补C混合补偿线路纵联保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。首先读取由量测端的高速采集装置获取的故障零模电压和零模电流数据；其次对所获取的零模电压和零模电流数据进行4阶交叉重叠(SOD)变换；并构造SP(n)＝Su(n)×Si(n)来识别故障方向，若SP(n)＜0，则判断为正向故障，若SP(n)＞0，则判断为反向故障；最后采用量测端M端SP(n)和N端SP(n)的结果来构成基于SOD变换暂态量方向元件的纵联保护。

技术领域

本发明涉及一种基于交叉重叠变换的含UPFC和固定串补C混合补偿线路纵联保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

为了满足不断增长的电力负荷需求，避免输电通道建设的前提下，尽可能地提升现有输电线路的输送容量，以功能最强大、特性最优越的统一潮流控制器(UPFC)为代表，柔性交流输电装置(FACTS)在电力系统中得到了广泛应用。UPFC强大的控制能力虽为电力系统运行带来了极大好处，其中使用固定串补电容(C)+UPFC可控移相技术能够在达到相当的潮流控制效果前提下极大地降低工程造价，但其接入也使得电网故障暂态过程日趋复杂，给继电保护带来了许多新问题，而线路保护的关键在于线路故障的准确可靠识别。基于此可构建各种基于输电线路内、外部故障波形高频含量差异性刻画和表征算法的线路内部故障识别元件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于交叉重叠变换的含UPFC和固定串补C混合补偿线路纵联保护方法，用以解决上述问题。

本发明的技术方案是：借鉴交流系统保护的成功经验，当输电线路发生故障时，倘若能放大故障特征，尽可能消除噪声，则可对故障的识别大有裨益，交叉重叠(SOD)变换即可满足此要求。用提取的故障初始零模电压和故障零模电流数据进行交叉重叠(SOD)变换，进而快速的检测故障初始零模电压和故障零模电流，且交叉重叠(SOD)变换只需提取故障零模电压和故障零模电流信号的前几个采样点便可进行。其是对故障特征量值的加强，而不是单纯关注相位特征化。构造的SP(n)＝Su(n)×Si(n)可以更好的区分故障方向，而基于电压、电流故障方向的纵联保护原理广泛应用于交流线路的主保护，所以最后采用测量端M端SP(n)和N端SP(n)的结果来构成的纵联保护可以有效的判别区内外故障。

一种基于交叉重叠变换的含UPFC和固定串补C混合补偿线路纵联保护方法，首先读取由量测端的高速采集装置获取的故障零模电压和零模电流数据；其次对所获取的零模电压和零模电流数据进行4阶交叉重叠(SOD)变换；并构造SP(n)＝Su(n)×Si(n)来识别故障方向，若SP(n)＜0，则判断为正向故障，若SP(n)＞0，则判断为反向故障；最后采用量测端M端SP(n)和N端SP(n)的结果来构成基于SOD变换暂态量方向元件的纵联保护。

具体步骤为：

Step1：当输电系统发生故障时，在测量点获取初始故障零模电压u_M、u_N和初始故障零模电流i_M、i_N；

Step2：截取5ms时窗内的故障零模电压和零模电流数据，对该数据进行4阶交叉重叠变换，获取Su(n)和Si(n)；

Su(n)_M＝u_M(n)-4×u_M(n-1)+6×u_M(n-2)-4×u_M(n-3)+u_M(n-4) (1)

Si(n)_M＝i_M(n)-4×i_M(n-1)+6×i_M(n-2)-4×i_M(n-3)+i_M(n-4) (2)