[发明专利]一种适用于UPFC接入的工频变化量方向保护改进方法

权利要求书

1.一种适用于UPFC接入的工频变化量方向保护改进方法，其特征在于，具体包括UPFC线路系统仿真模型和以模糊逻辑的方法判别故障方向；

所述UPFC线路系统仿真模型，继电保护装置配置在UPFC所在线路1的首端，同时在线路1首端P测点接入电流互感器TA,在P测点和UPFC所在线路2串联变压器T2的右侧出口L测点分别接入电压互感器PT，分别求取故障时P测点、L测点的正序突变量阻抗相角；将传统工频变化量方向元件的正反向动作区按照与其对应的最大灵敏角的接近程度进一步分别分为灵敏区和不灵敏区，并据此计算P测点与L测点正序突变量阻抗相角分别对应的正方向动作区隶属度函数λ₁、λ₂和反方向动作区隶属度函数λ₃、λ₄，求取综合隶属度函数μ,通过判断μ与阈值η的大小关系，实现以工频变化量方向元件能正确判别正向和反向故障；因此仅需在传统工频变化量方向元件的基础上，再接入一个电压互感器PT，就可以正确判别线路的故障方向；

所述以模糊逻辑的方法判别故障方向包括以下步骤：

步骤1，确定判别故障正、反方向的判据；

步骤2，计算P测点与L测点的正序突变量阻抗相角；

步骤3，将传统工频变化量方向元件的正反向动作区分别划分为灵敏区和不灵敏区；

步骤4，利用模糊逻辑思想判断线路故障方向，包括：

(a)计算θ_P、θ_L正方向动作区隶属度函数λ₁、λ₂；

(b)计算θ_P、θ_L反方向动作区隶属度函数λ₃、λ₄；

步骤5，计算综合隶属度函数μ；

步骤6，判断μ与阈值η的大小关系，判别故障方向。

2.根据权利要求1所述一种适用于UPFC接入的工频变化量方向保护改进方法，其特征在于，所述步骤1确定判别故障正、反方向的判据；

假设系统阻抗与线路阻抗的阻抗角都等于那么工频变化量阻抗正方向最大灵敏角考虑一定的裕度，则正反方向故障判据如下：

正方向故障判据为：

反方向故障判据为：

上述正反方向判据可用工频变化量方向元件的动作特性表示，表示为正方向动作区和反方向动作区。

3.根据权利要求1所述一种适用于UPFC接入的工频变化量方向保护改进方法，其特征在于，所述步骤2，计算P测点与L测点的正序突变量阻抗相角；

设P测点正序突变量阻抗相角θ_P，设L测点正序突变量阻抗相角θ_L；利用全周傅式算法分别对P测点与L测点采集的电压、电流量提取基频分量，并求取正序突变量阻抗相角，P测点的正序突变量阻抗相角θ_P为：

式中：Δu_p+为P测点测得的正序故障电压分量，Δi_p+为P测点测得的正序故障电流分量；

L测点的正序突变量阻抗相角θ_L为：

式中：Δu_L+为L测点测得的正序故障电压分量，Δi_L+为L测点测得的正序故障电流分量。

4.根据权利要求1所述一种适用于UPFC接入的工频变化量方向保护改进方法，其特征在于，所述将传统工频变化量方向元件的正反动作区划分为灵敏区和不灵敏区：

以工频变化量方向元件的正反方向动作区最大灵敏角θ_sen为基准划分：±30°之间为灵敏区，±30°至±90°为不灵敏区。