[发明专利]一种基于坐标变换的瞬时值变化量距离保护方法和系统

权利要求书

1.一种基于坐标变换的瞬时值变化量距离保护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.一旦交流线路发生故障，根据继电保护装置采集的三相电压和三相电流，结合输电线路模型，计算整定点三相电压；根据继电保护装置采集的三相电压和三相电流，结合输电线路模型，构造虚拟故障点三相电压；计算继电保护装置采集到的三相电压的相位；

S2.利用继电保护装置采集到的三相电压的相位，对整定点三相电压进行坐标变换，得到整定点电压的d轴和q轴分量；利用继电保护装置采集到的三相电压的相位，对虚拟故障点三相电压进行坐标变换，得到虚拟故障点电压的d轴和q轴分量；

S3.若整定点电压d轴分量变化量的绝对值在故障后预设时间内始终大于虚拟故障点电压d轴分量变化量的绝对值，则认为发生区内故障；否则，认为发生区外故障，所述整定点电压d轴分量变化量为t′时刻整定点电压d轴分量与t₀时刻整定点电压d轴分量的差值，所述虚拟故障点电压d轴分量变化量为t′时刻虚拟故障点电压d轴分量与t₀时刻虚拟故障点电压d轴分量的差值，t′为故障后时刻，t₀为发生故障前至发生故障期间某一时刻。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，整定点三相电压的计算公式为：

u_SETk(t)＝f₁[u_k(t),i_k(t)]

其中，k＝a,b,c分别代表a相、b相和c相，t为时刻，u_SETk(t)为整定点三相电压，u_k(t)为采集到的三相电压，i_k(t)为采集到的三相电流，f₁(·)表示根据输电线路模型和相应的线路参数计算整定点三相电压的函数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，虚拟故障点三相电压构造方式如下：

发生故障前，虚拟故障点三相电压为被保护线路上某一点三相电压；除此之外，虚拟故障点三相电压为零；

发生故障前虚拟故障点电压的计算公式为：

u_FAULTk(t)＝f₂[u_k(t),i_k(t)]

其中，k＝a,b,c分别代表a相、b相和c相，t为时刻，u_FAULTk(t)为虚拟故障点三相电压，u_k(t)为采集到的三相电压，i_k(t)为采集到的三相电流，f₂(·)表示根据输电线路模型和相应的线路参数计算虚拟故障点三相电压的函数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进入步骤S2之前，将整定点三相电压经过数字低通滤波器处理，将虚拟故障点三相电压经过数字低通滤波器处理，两者所用数字低通滤波器完全相同，截止频率取值范围为(50Hz,500Hz]。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，整定点电压d轴分量变化量的计算公式为：

u_{1k_d}(t′)＝u_{SET_LPFk_d}(t′)-u_{SET_LPFk_d}(t₀)

其中，k＝a,b,c分别代表a相、b相和c相，u_{1k_d}(t′)为t′时刻整定点电压d轴分量变化量，u_{SET_LPFk_d}(t′)为t′时刻经过数字低通滤波器处理的整定点电压d轴分量。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，虚拟故障点电压d轴分量变化量的计算方法为：

u_{2k_d}(t′)＝u_{FAULT_LPFk_d}(t′)-u_{FAULT_LPFk_d}(t₀)

其中，k＝a,b,c分别代表a相、b相和c相，u_{2k_d}(t′)为t′时刻虚拟故障点电压d轴分量变化量，u_{FAULT_LPFk_d}(t′)为t′时刻经过数字低通滤波器处理的虚拟故障点电压d轴分量。