本发明属于电力系统继电保护领域，更具体地，涉及一种基于测量阻抗的继电保护距离定值校核方法。
背景技术：
继电保护装置整定值是在常规运行方式中确定最严苛的运行方式，保证整定值在最严苛运行方式满足继电保护动作要求得到的。随着电网规模不断扩大、结构日益复杂，运行方式也将愈加复杂多变，一旦电网运行方式超过日常方式安排，保护装置会存在误动或拒动的隐患，进而给电网安全带来威胁。由此可见，利用电力系统实时数据，检验实际整定值在当前运行方式下是否满足灵敏度、选择性等要求，具有重要意义。
距离保护是目前高压输电网中常用的保护方式，目前距离定值在线校核的实现方法可以分为两种：一种是基于保护范围的定值校核，其核心是确定实际定值在当前运行方式下的保护范围，进而判断实际整定值是否合理；另一种是基于整定逆过程的定值校核，将校核计算过程类比为单一运行方式下的“整定计算”，将计算结果和实际定值比较来判断实际整定值的合理性。当电网结构复杂、规模较大时，求取保护装置的保护范围计算量很大，同时保护范围难以精确求取，因此第一种方法在很难满足大电网在线校核的要求。第二种方法虽然在计算速度上有一定优势，但整个校核过程不能正确反映故障发生后保护装置安装处的感受阻抗，对于线路间互感系数较大的多回线路，其校核结果会和实际情况有较大偏差，故无法准确地校核与该线路相关的保护装置整定值的选择性和灵敏性。
技术实现要素：
针对上述缺陷，本发明提出一种基于测量阻抗的继电保护距离定值校核方法，旨在解决现有技术中由于需要计算继电保护的保护范围或根据整定逆过程而导致现有方法不能兼顾校核速度和校核准确度的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于测量阻抗的继电保护距离定值校核方法，包括如下步骤：
(1)确定待校核线路并设置T个布满待校核线路的故障点t，且靠近待校核线路两端的故障点t比待校核线路中部的故障点t更密集；
(2)根据故障点t发生最小短路故障后在继电保护n安装处的测量阻抗和继电保护n的s段阻抗整定值，获得故障点t发生最小短路故障后继电保护n的s段保护的动作结果；
(3)根据故障点t发生最小短路故障后继电保护n的s段保护的动作结果及继电保护n的s段保护的时间整定值，校验故障点t发生最小短路故障后继电保护n的s段保护是否满足选择性要求，如果满足选择性要求，则进入步骤(4)，否则，记录不符合选择性要求的继电保护n并进入步骤(4)；
(4)根据待校核线路端点w发生最小短路故障时继电保护n安装处的测量阻抗与继电保护n的p段阻抗整定值校验继电保护n的p段保护是否满足灵敏度要求，如果满足灵敏度要求，则进入步骤(5)，否则，记录下不满足灵敏度要求的继电保护n并进入步骤(5)；
(5)根据最大过负荷运行方式下继电保护n安装处的测量阻抗和继电保护n的III段保护阻抗整定值，校核继电保护n安装处III保护是否满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求，如果满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求，则进入步骤(6)，否则，记录不满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求的继电保护n并进入步骤(6)；
(6)判断是否对所有待校核线路进行继电保护距离定值校核，若是，则结束继电保护距离定值校核，否则，选择下一条待校核线路，并进入步骤(1)；
所述继电保护指与待校核线路相关的继电保护，最小短路故障是指在故障点t发生各类短路故障后在继电保护n安装处的获得的测量阻抗中最小测量阻抗对应的短路故障；
式中，1≤t≤T,1≤n≤N，w＝l1,l2，s＝Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ，p＝Ⅱ,Ⅲ，T为待校核线路上设置的故障点数量，N为与待校核线路相关继电保护的数量，l1为待校核线路的首端，l2为待校核线路的末端。
进一步地，在步骤(3)中保护选择性校核包括如下步骤：
(31)故障点t发生最小短路故障后，若所有与待校核线路相关继电保护中有任一个继电保护一段保护结果为保护动作，则进入步骤(32)，否则进入步骤(35)；
(32)若故障点t发生最小短路故障后导致多个与待校核线路相关的继电保护动作，最小时间整定值对应的继电保护位于待校核线路两端，则进入步骤(33)，否则进入步骤(35)；
(33)若故障点t发生最小短路故障后导致多个与待校核线路相关的继电保护动作，大的时间整定值对应的继电保护离故障点t的距离不小于小时间整定值对应的继电保护离故障点t的距离，则进入步骤(34)，否则进入步骤(35)；
(34)输出故障点t发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护满足选择性要求；
(35)输出故障点t发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护不满足选择性要求，并记录不满足选择性要求的继电保护。
进一步地，所述故障点t发生短路故障类型为α相和β相间短路时，根据公式获得继电保护n安装处的测量阻抗Ztn；
式中，为继电保护n安装处的α相电压，为继电保护n安装处的β相电压，为继电保护n安装处的α相电流，为继电保护n安装处的β相电流，α＝A,B,C,β＝A,B,C，A,B,C,代表电力系统A相、B相、C相。
进一步地，所述故障点t发生短路故障类型为α相接地短路，根据公式获得继电保护n安装处的测量阻抗Ztn；式中，为继电保护n安装处的α相电压，为继电保护n安装处的α相电流，是零序电流，k是零序补偿系数,α＝A,B,C，A,B,C代表电力系统A相、B相、C相。
进一步地，所述故障点t发生短路故障类型为三相短路，根据公式获得继电保护n安装处的测量阻抗Ztn，为继电保护n安装处的相电压，为继电保护n安装处的相电流。
进一步地，在步骤(4)根据公式校核继电保护n的p段保护是否满足灵敏度，若k1为1，表明保护满足灵敏度的要求，若k1为0，表明保护不满足灵敏度的要求；式中，Zwn为故障点w发生最小短路故障时继电保护n安装处的测量阻抗，Zpn为继电保护n的p段保护的整定值，ksen为继电保护n的p段保护的灵敏度阈值，p＝Ⅱ,Ⅲ。
进一步地，在步骤(5)根据公式校核躲过最小负荷阻抗的灵敏性，若k2为1，表明继电保护n的III段保护满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求，若k2为0，表明继电保护n的III段保护不满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求，式中，为最大过负荷运行方式下继电保护n安装处的测量阻抗，ZIIIn为继电保护n的III段保护的阻抗整定值。
通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，取得如下有益效果：
1、由于本发明基于测量阻抗，只需获取在不同故障点发生短路故障后继电保护安装处的测量阻抗，并根据测量阻抗和继电保护的阻抗整定值以及时间整定值实现校验选择性、灵敏度和躲最小负荷阻抗；使得本发明提供的方法在计算速度上有一定的优势，同时，本发明充分计及了在不同位置发生不同类型故障后保护装置的测量阻抗，能够更好地保证校核结果的准确性，使得本发明在校核速度和校核准确性方面能够更好地满足大电网在线校核的要求。
2、本发明所提供的基于测量阻抗的校核方法，步骤简单，在处理大电网在线校核数据较多的情况仍能保持较快的校核速度，且简单的步骤便于编程实现。
附图说明
图1为本发明提供的基于测量阻抗的继电保护距离定值校核方法的流程图；
图2为本发明提供的实施例中含4个继电保护的电网系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的基于测量阻抗的继电保护距离定值校核方法包括如下步骤：
(1)确定待校核线路并设置T个布满待校核线路的故障点t，且靠近待校核线路两端的故障点t比待校核线路中部的故障点t更密集；
(2)获得故障点t发生各类短路故障后与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗中最小测量阻抗对应的短路故障，则该短路故障为最小短路故障，根据故障点t发生最小短路故障后在与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗和与待校核线路相关的继电保护n的s段阻抗整定值，获得故障点t发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护n的s段保护的动作结果，与待校核线路相关的继电保护n包括待校核线路的保护和与待校核线路相邻线路的保护。
式中，1≤t≤T，1≤n≤N,N为与待校核线路相关的继电保护n的数量，T为待校核线路上设置的故障点数量，s＝I，II，III。
当故障点t发生短路故障类型为α相和β相间短路时，根据公式获得与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗Ztn；
式中，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的α相电压，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的β相电压，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的α相电流，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的β相电流，α＝A,B,C,β＝A,B,C,A,B,C代表电力系统A、B、C相。
当故障点t发生短路故障类型为α相接地短路，根据公式获得与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗Ztn，式中，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的α相电压，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的α相电流，是零序电流，k是零序补偿系数，α＝A,B,C，A,B,C代表电力系统A相、B相、C相。
当故障点t发生短路故障类型为三相短路，根据公式获得与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗Ztn，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的相电压，为与待校核线路相关的继电保护n安装处的相电流。
(3)根据故障点t发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护n的s段保护的动作结果及与待校核线路相关的继电保护n的s段保护的时间整定值，校验故障点t发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护n的s段保护是否满足选择性要求，校核选择性要求包括如下步骤：
(31)故障点t发生最小短路故障后，若所有与待校核线路相关继电保护中有任一个继电保护一段保护结果为保护动作，则进入步骤(32)，否则进入步骤(35)；
(32)若故障点t发生最小短路故障后导致多个与待校核线路相关的继电保护动作，最小时间整定值对应的继电保护位于待校核线路两端，则进入步骤(33)，否则进入步骤(35)；
(33)若故障点t发生最小短路故障后导致多个与待校核线路相关的继电保护动作，大的时间整定值对应的继电保护离故障点t的距离不小于小时间整定值对应的继电保护离故障点t的距离，则进入步骤(34)，否则进入步骤(35)；
(34)输出故障点t发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护满足选择性要求；
(35)输出故障点t发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护不满足选择性要求，并记录不满足选择性要求的继电保护。根据步骤(34)与步骤(35)输出的结果，如果继电保护n满足选择性要求，则进入步骤(4)，否则，记录下继电保护n并进入步骤(4)，上述步骤(31)至步骤(35)中继电保护n是指与待校核线路相关的继电保护。
根据故障点发生最小短路故障的继电保护安装处的测量阻抗和继电保护的各段整定值获得继电保护各段保护的动作结果，并通过继电保护多段的动作结果、继电保护位置以及继电保护的整定值校核继电保护的选择性，该步骤中获得测量阻抗计算量较小，且步骤中获取了不同短路故障下的测量阻抗，并取最小测量阻抗用于校核继电保护的选择性，使得该步骤中对选择性校核准确度提高。
(4)将待校核线路首端记为端点l1，将待校核线路末端记为端点l2，获取端点w发生最小短路故障时与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗Zwn，且w＝l1,l2，根据公式校验与待校核线路相关的继电保护n的p段保护是否满足灵敏度要求，Zwn为端点w发生最小短路故障时与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗，Zpn为与待校核线路相关的继电保护n的p段保护的阻抗整定值，ksen为与待校核线路相关继电保护n的p段保护的灵敏度阈值，p＝Ⅱ,Ⅲ；若k1为1，表明保护满足灵敏度的要求，若k1为0，表明保护不满足灵敏度的要求，如果满足灵敏度要求，则进入步骤(5)，否则，记录下不满足灵敏度要求的与待校核线路相关的继电保护n并进入步骤(5)。
根据待校核线路两端发生最小短路故障的继电保护安装处的测量阻抗和继电保护的各段整定值获得继电保护的灵敏度，并将所得的灵敏度和灵敏度阈值比较，实现校核继电保护的灵敏度；该步骤中获得测量阻抗计算量较小，且步骤中获取了不同短路故障下的测量阻抗，并取最小测量阻抗用于校核继电保护的选择性，使得该步骤中对选择性校核准确度提高。
(5)获得最大过负荷运行方式下与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗根据公式校核躲过最小负荷阻抗的灵敏性躲，为最大过负荷运行方式下与待校核线路相关的继电保护n安装处的测量阻抗，ZIIIn为与待校核线路相关的继电保护n的III段保护的阻抗整定值，若k2为1，表明与待校核线路相关继电保护n的III段保护满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求躲，若k2为0，表明与待校核线路相关继电保护n的III段保护不满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求，如果满足躲过最小负荷阻抗的灵敏性要求，则进入步骤(6)，否则，记录下与待校核线路相关的继电保护n并进入步骤(6)。
根据最大过负荷运行方式下的继电保护安装处的测量阻抗和继电保护的III段整定值校核躲最小负荷阻抗；该步骤中获得测量阻抗计算量较小，且步骤中获取了不同短路故障下的测量阻抗，并取最小测量阻抗用于校核继电保护的选择性，使得该步骤中对选择性校核准确度提高。
(6)判断是否对所有待校核线路进行继电保护距离定值校核，若是，则结束继电保护距离定值校核，否则，选择下一条待校核线路，并进入步骤(1)。
本发明在当前运行方式下，充分考虑在不同位置发生不同类型故障的可能性，基于故障后保护装置处的测量阻抗值来校核距离定值的选择性、灵敏性和躲负荷阻抗的性能，利用保护动作情况和时间整定值来校核选择性，利用线路首末两端发生故障后的测量阻抗值来校核灵敏度，利用最大过负荷运行方式下的测量阻抗值来校核保护躲最小负荷的灵敏度，本发明中基于测量阻抗，获取测量阻抗的计算量较小，能够提高本发明提供的方法的速度，且本发明获取了不同短路故障下的测量阻抗，而本发明充分计及了在不同位置发生不同类型故障后保护装置的测量阻抗，能够更好地保证校核结果的准确性。
图2为本发明提供的实施例的包含4个继电保护的电网系统结构图，包括线路AB和线路BC，在线路AB上设置有继电保护R1和继电保护R2，在线路BC上设置有继电保护R3和继电保护R4，发电机S1位于线路AB一端，发电机S2位于线路AB与线路BC相连端，发电机S3位于线路BC另一端。
通过本发明提供的基于测量阻抗的继电保护距离定值校核方法校核继电保护R1至继电保护R4，包括如下步骤：
(1)在线路AB的10％、20％、50％、80％和90％共5处设置故障点，则T＝5。
(2)根据公式计算在线路AB的10％处发生A相和B相两相短路时继电保护R1安装处的测量阻抗Ztn，其中，为继电保护R1安装处的A相电压，为继电保护R1安装处的B相电压，为继电保护R1安装处的A相电流，为继电保护R1安装处的B相电流。根据获得在线路AB的10％处发生其他两相故障短路后在继电保护R1安装处的测量阻抗Ztn，其中，为继电保护n安装处的α相电压，为继电保护n安装处的β相电压，为继电保护n安装处的α相电流，为继电保护n安装处的β相电流，α＝A,B,C,β＝A,B,C,A,B,C代表电力系统A、B、C相。
根据公式获取在线路AB的10％处发生A相短路后继电保护R1处的测量阻抗，为继电保护n安装处的A相电压，为继电保护n安装处的A相电流，是零序电流，k是零序补偿系数。根据公式获得线路AB的10％处发生B相短路、C相短路或单相通过过渡电阻接地短路后在继电保护R1安装处的测量阻抗，为继电保护n安装处的α相电压，为继电保护n安装处的α相电流，是零序电流，k是零序补偿系数,α＝A,B,C，A,B,C代表电力系统B、C相。
根据公式获得线路AB的10％处发生三相短路后继电保护R1安装处的测量阻抗，为继电保护R1安装处的相电压，为继电保护R1安装处的相电流。
根据上述步骤中获得线路AB的10％处发生两相短路、三相短路、单相短路和单相经过渡电阻接地短路故障时继电保护R1的测量阻抗方法，获得线路AB的10％处发生两相短路、三相短路、单相短路和单相经过渡电阻接地短路故障时继电保护R2安装处和继电保护R4安装处的测量阻，获取线路AB的20％、50％、80％和90％处发生两相短路、三相短路、单相短路和单相经过渡电阻接地短路故障时继电保护R1安装处、继电保护R2安装处和继电保护R4安装处的测量阻抗。
获得线路AB的10％处发生各类故障下继电保护R1安装处的测量阻抗的最小测量阻抗对应的短路故障，该短路故障为最小短路故障，将线路AB的10％处发生最小短路故障后继电保护R1安装处的测量阻抗与继电保护R1的各段整定值比较，若测量阻抗小于该段整定值表明继电保护R1的该段保护动作，否则，表明继电保护R1的该段保护不动作；
同理，获得线路AB的10％处发生最小短路故障后继电保护R2和继电保护R4各段保护的动作结果，获得线路AB的20％、50％、80％和90％处发生最小短路故障下继电保护R1、继电保护R2和继电保护R4各段保护的动作结果。
(3)搜索线路AB的10％处发生最小短路故障后所有与待校核线路相关的继电保护中R1、继电保护R2和继电保护R4中，若任何一个继电保护的任何一段保护动作结果为保护动作，则进入步骤(31)，否则进入步骤(35)；
(32)若故障点线路AB的10％处发生最小短路故障后导致多个与待校核线路相关的继电保护动作，即继电保护R1、继电保护R2和继电保护R4中任何两个或者三个继电保护动作，最小时间整定值对应的继电保护是否位于待校核线路两端，若是则进入步骤(33)，否则进入步骤(35)；
(33)若线路AB的10％处发生最小短路故障后导致多个与待校核线路相关的继电保护动作，即继电保护R1、继电保护R2和继电保护R4中任何两个或者三个继电保护动作，时间整定值大的继电保护离线路AB的10％处的距离不小于时间整定值小的继电保护离线路AB的10％处的距离，若是则进入步骤(34)，否则进入步骤(35)；
(34)输出线路AB的10％处发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护满足选择性要求；
(35)输出线路AB的10％处发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护不满足选择性要求。
根据校核线路AB的10％处发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护是否满足选择性要求的方法，校核线路AB的20％、50％、80％和90％处发生最小短路故障后与待校核线路相关的继电保护是否满足选择性要求。
(4)分别在线路AB首末两端设置故障点，将线路AB的A点发生最小短路故障后继电保护R2处的测量阻抗分别除以继电保护R2的II段阻抗整定值和继电保护R2的III段阻抗整定值，所得结果和ksen比较，校验继电保护R2的II段和III段近后备保护的灵敏性；将线路AB的A点发生最小短路故障后继电保护R4处的测量阻抗除以继电保护R4的III段阻抗整定值，所得结果和ksen比较，校验继电保护R4的III段远后备保护的灵敏性；将线路AB的B点发生最小短路故障后继电保护R1处的测量阻抗分别除以继电保护R1的II段阻抗整定值和继电保护R1的III段阻抗整定值，所得结果和ksen比较，校验继电保护R1的II段和III段近后备保护的灵敏性。
(5)计算在最大过负荷运行方式下线路AB两端的继电保护R1和继电保护R2处的测量阻抗，将继电保护R1处在该运行方式下的测量阻抗除以继电保护R1的III段保护阻抗整定值，将继电保护R2处的测量阻抗除以继电R2的III段保护阻抗整定值，并将计算结果和ksen.load比较，用于校验该线路上的继电保护的III段躲过最小负荷阻抗的灵敏性。
(6)将线路BC确定为待校核线路，并重复步骤(1)至步骤(5)。
本实施例中采用基于测量阻抗的继电保护距离定值校核方法，校核过程中获取测量阻抗的计算量较小，提高了继电保护校核的速度，同时获取了不同短路故障下的测量阻抗，能够提高继电保护校核的准确性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的一种实例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护和范围之内。