[发明专利]一种串联电容补偿输电线路距离保护方法

摘要

本发明提供了一种串联电容补偿输电线路距离保护方法，包括：实时采集输电线路的电压和电流，获得每个采样时刻输电线路保护安装处(断路器)的电压采样值和电流采样值；同时进行输电线路故障检测，若输电线路发生故障，则进行故障测距判断故障点的位置。本发明可防止正向经串补电容短路故障超越动作，反向经串补电容短路故障保护不误动，克服了串补电容对距离保护的影响。本发明采用串补线路正向故障的π型等值电路，通过迭代算法测距，最后根据测距的离散度大小判断故障点相对于串补电容的位置，能够可靠防止距离保护超越动作和误动作，提高了保护的灵敏度。

主权项

一种串联电容补偿输电线路距离保护方法，其特征在于，包括：实时采集输电线路的电压和电流，获得每个采样时刻输电线路保护安装处的电压采样值和电流采样值；同时进行输电线路故障检测，若输电线路发生故障，则进行如下操作：(1)等待，直至tjs‑t0≥T1满足，进入步骤(2)；其中，t0为故障发生时刻，T1为故障发生后断路器跳闸所需的最小时间宽度，tjs为当前时刻；(2)设置故障距离的迭代初值l0，迭代次数n的初值为0；(3)将与保护安装处距离为l0的点作为虚拟故障点，并建立保护安装处到虚拟故障点这段线路的π型等值电路；计算所述π型等值电路中流过R‑L模型部分的三个相电流值；(4)计算t0‑T3到tjs时间段内的每个采样时刻的故障点电压值；其中，T3为预先设定的时间宽度，T3≤t0；(5)将每个采样时刻的输电线路的电压采样值、步骤(3)中计算的π型等值电路中R‑L模型部分的三个相电流值、以及步骤(4)中计算的故障点电压值均通过相同的低通滤波器处理，得到新电压采样值、新相电流值和新故障点电压值；(6)将步骤(5)中得到的新电压采样值、新相电流值和新故障点电压值带入距离保护微分方程，通过最小二乘法求得新的故障距离l1；所述距离保护微分方程为u(t)‑uf1(t)＝l×Δu(t)+if(t)×Rg；其中，l为故障距离，Rg为过渡电阻；对于相间故障，u(t)为两个故障相t时刻的新电压采样值之间的差值， uf1(t)为两个故障相t时刻新故障点电压值已知部分之间的差值，Δu(t)为两个故障相的输电线路单位长度的电压降之间的差值，if(t)为t时刻故障相中任一相的新相电流值；对于单相接地故障，u(t)、uf1(t)和Δu的分别为故障相t时刻的新电压采样值、新故障点电压值的已知部分和输电线路单位长度的电压降，if(t)为三相新相电流值之和的三分之一；(7)如果n≤N，令l0＝l1，n=n+1，转到步骤(3)，其中N为预先设定的迭代次数整定值；如果n＞N，选取长度为T2的时间段；计算tjs‑T2到tjs时间段内故障距离的离散度E；(8)如果E≤Ed，l1即为计算得到的保护安装处到故障点的距离值；判断l1＜lset是否成立，若是，则表明保护范围内发生故障发出跳闸信号，转到步骤(10)；若否，则表明保护范围外发生故障，转到步骤(10)；其中，Ed为预先设定的故障距离的离散度整定值；lset为预先设定的线路长度整定值；如果E＞Ed，进入步骤(9)；(9)如果tjs‑t0＜Tend，更新tjs至下一个采样数据时刻，转到步骤(2)；其中Tend为预先设定的全部迭代计算结束的最大时间宽度；如果tjs‑t0≥Tend，进入步骤(10)；(10)结束。