[发明专利]抗电流互感器饱和影响的有损耗输电线路电流行波差动保护方法有效
申请号: | 201310185014.0 | 申请日: | 2013-05-19 |
公开(公告)号: | CN103296649A | 公开(公告)日: | 2013-09-11 |
发明(设计)人: | 曾惠敏;林富洪 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司;福建省电力有限公司;福建省电力有限公司检修分公司;福建省电力有限公司莆田电业局 |
主分类号: | H02H7/26 | 分类号: | H02H7/26 |
代理公司: | 福州展晖专利事务所 35201 | 代理人: | 林天凯 |
地址: | 100031 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明公开了一种抗电流互感器饱和影响的有损耗输电线路电流行波差动保护方法。该方法首先采集输电线路两端变电站保护安装处各个采样时刻的电压、电流行波分量,计及线路损耗的影响,通过预测算法计算输电线路一端的电流行波分量,利用计算得到的电流行波分量与采样得到的该端线路电流行波分量构成电流行波差动保护判据。本发明方法无需通过插值运算求取各采样时刻的电流行波分量,减少了算法运算量,提高了保护动作速度。本发明方法可在1/4周期的短数据窗内完成线路故障行波保护功能,保护动作速度快,且计及线路损耗影响,因此适用于各种电压等级输电线路的整个暂态故障过程的行波保护。 | ||
搜索关键词: | 电流 互感器 饱和 影响 损耗 输电 线路 行波 差动 保护 方法 | ||
【主权项】:
1.抗电流互感器饱和影响的有损耗输电线路电流行波差动保护方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)保护装置利用位于输电线路两端的m变电站保护安装处和n变电站保护安装处的各采样时刻的行波电气量计算t采样时刻的m变电站保护安装处的0、α、β模电流行波分量i′m0(t)、i′mα(t)、i′mβ(t):i m 0 ′ ( t ) = u m 0 ( t ) ( 1 - cos ( ωτ 0 ) ) - u m 0 ( t - T 4 ) sin ( ωτ 0 ) ( Z c 0 + R 0 4 ) ( 1 + cos ( ωτ 0 ) ) - i m 0 ( t - T 4 ) sin ( ωτ 0 ) 1 + cos ( ωτ 0 ) - i n 0 ( t ) - i n 0 ( t - T 4 ) sin ( ωτ 0 ) 1 + cos ( ωτ 0 ) + u n 0 ( t ) ( 1 - cos ( ωτ 0 ) ) - u n 0 ( t - T 4 ) sin ( ωτ 0 ) ( Z c 0 + R 0 4 ) ( 1 + cos ( ωτ 0 ) ) ]]>i mα ′ ( t ) = u mα ( t ) ( 1 - cos ( ωτ α ) ) - u mα ( t - T 4 ) sin ( ωτ α ) ( Z cα + R α 4 ) ( 1 + cos ( ωτ α ) ) - i mα ( t - T 4 ) sin ( ωτ α ) 1 + cos ( ωτ α ) - i nα ( t ) - i nα ( t - T 4 ) sin ( ωτ α ) 1 + cos ( ωτ α ) + u nα ( t ) ( 1 - cos ( ωτ α ) ) - u nα ( t - T 4 ) sin ( ωτ α ) ( Z cα + R α 4 ) ( 1 + cos ( ωτ α ) ) ]]>i mβ ′ ( t ) = u mβ ( t ) ( 1 - cos ( ωτ β ) ) - u mβ ( t - T 4 ) sin ( ωτ β ) ( Z cβ + R β 4 ) ( 1 + cos ( ωτ β ) ) - i mβ ( t - T 4 ) sin ( ωτ β ) 1 + cos ( ωτ β ) - i nβ ( t ) - i nβ ( t - T 4 ) sin ( ωτ β ) 1 + cos ( ωτ β ) + u nβ ( t ) ( 1 - cos ( ωτ β ) ) - u nβ ( t - T 4 ) sin ( ωτ β ) ( Z cβ + R β 4 ) ( 1 + cos ( ωτ β ) ) ]]> 其中,t为采样时间;
,
,
;l为连接m变电站和n变电站的输电线路长度;T为基频分量的周期时间;Zc0、Zcα、Zcβ分别为输电线路0、α、β模行波分量的特性阻抗;vc0、vcα、vcβ分别为输电线路0、α、β模行波分量的传播速度;ω为电力系统角频率;R0、Rα、Rβ分别为输电线路0、α、β模行波分量的电阻;um0(t)、umα(t)、umβ(t)分别为m变电站保护安装处的t采样时刻的0、α、β模的电压行波分量;im0(t)、imα(t)、imβ(t)分别为m变电站保护安装处的t采样时刻的0、α、β模的电流行波分量;un0(t)、unα(t)、unβ(t)分别为n变电站保护安装处的t采样时刻的0、α、β模的电压行波分量;in0(t)、inα(t)、inβ(t)分别为n变电站保护安装处的t采样时刻的0、α、β模的电流行波分量;
、
、
分别为m变电站保护安装处的
采样时刻的0、α、β模的电压行波分量;
、
、
分别为n变电站保护安装处的
采样时刻的0、α、β模的电压行波分量;
、
、
分别为m变电站保护安装处的
采样时刻的0、α、β模的电流行波分量;
、
、
分别为n变电站保护安装处的
采样时刻的0、α、β模的电流行波分量;(2)保护装置将i′m0(t)、i′mα(t)、i′mβ(t)进行相模反变换得到t采样时刻的m变电站保护安装处的三相电流行波分量i′mA(t)、i′mB(t)、i′mC(t);对i′mA(t)、i′mB(t)、i′mC(t)采用傅里叶算法计算m变电站保护安装处的t采样时刻的三相基频电流分量
、
、
;对t采样时刻的m变电站保护安装处的三相实测的电流行波分量imA(t)、imB(t)、imC(t)采用傅里叶算法计算m变电站保护安装处的t采样时刻的三相实测的基频电流分量
、
、
;(3)保护装置判断cos θ A [ Re ( I . mA ′ + I . mA ) ] 2 + [ Im ( I . mA ′ + I . mA ) ] 2 > k [ Re ( I . mA ′ - I . mA ) ] 2 + [ Im ( I . mA ′ - I . mA ) ] 2 ]]> 是否成立,若成立,则保护装置向A相输电线路两端的断路器发送跳闸信号,跳开A相输电线路两端的断路器;其中,θA为
领先
的角度;k为整定系数;
为
的虚部;
为
的实部;
为
的实部;
为
的虚部;(4)保护装置判断cos θ B [ Re ( I . mB ′ + I . mB ) ] 2 + [ Im ( I . mB ′ + I . mB ) ] 2 > k [ Re ( I . mB ′ - I . mB ) ] 2 + [ Im ( I . mB ′ - I . mB ) ] 2 ]]> 是否成立,若成立,则保护装置向B相输电线路两端的断路器发送跳闸信号,跳开B相输电线路两端的断路器;其中,θB为
领先
的角度;k为整定系数;
为
的虚部;
为
的实部;
为
的实部;
为
的虚部;(5)保护装置判断cos θ C [ Re ( I . mC ′ + I . mC ) ] 2 + [ Im ( I . mC ′ + I . mC ) ] 2 > k [ Re ( I . mC ′ - I . mC ) ] 2 + [ Im ( I . mC ′ - I . mC ) ] 2 ]]> 是否成立,若成立,则保护装置向C相输电线路两端的断路器发送跳闸信号,跳开C相输电线路两端的断路器;其中,θC为
领先
的角度;k为整定系数;
为
的虚部;
为
的实部;
为
的实部;
为
的虚部。
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