一种半波长输电线路保护配置方法和装置与流程

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一种半波长输电线路保护配置方法和装置与流程

本发明涉及保护配置技术,具体涉及一种半波长输电线路保护配置方法和装置。



背景技术:

半波长交流输电技术是指输电电气距离接近1个工频半波长(50hz下约3000km)的超远距离交流输电技术,此项技术在20世纪40年代由苏联专家提出。半波长输电不需线路无功补偿装置(如高压电抗器)、不需中间加设开关站、经济性和可靠性较好、可以实现远距离同步联网,世界范围内许多国家对此都展开了积极的研究。

目前,超、特高压线路的保护配置方案主要包括电流差动保护、距离保护及方向元件等。对于半波长输电线路,由于故障特征呈现非线性、不单调的波动特征,基于霍夫电流定律的差动保护原理、基于阻抗线性特征的距离保护不适用于半波长输电线路。

半波长线路输电距离远,其故障特征与常规线路相比,在空间和时间上存在显著差异,空间尺度上,半波长线路故障后沿线电气量呈非线性、非单调的波动特征,不对称故障与对称故障时故障相的电气量特征类似。时间尺度上,半波长线路故障后电磁波传输延时及通道延时显著增大;对于半波长线路,电流差动保护无法进行电容电流补偿,故障点与差动点位置不一致导致电流差动保护灵敏度降低,当故障点与电流差动点相差1500km时,差动电流最小,差动保护灵敏度最低,电流差动保护动作时间延长。半波长线路的空间距离与电气距离不再线性且不单调,正向超越问题严重,距离保护无法识别故障点位置。

在特高压半波长线路保护研究方面,由于线路输电距离长,与常规线路相比,半波长线路故障后电气特征呈现非线性、非单调等特征,传统电流差动保护、距离保护、零序电流保护失效,不适用于半波长输电线路。此外,由于半波长线路故障后电磁波及数据传输延时显著增加,严重影响保护的速动性。目前半波长输电线路尚未投入运行,制约其实用化的因素是半波长输电线路的保护原理及保护配置方案尚未取得突破,且现有输电线路的保护原理及配置方案不能满足半波长输电线路故障速动性需要,目前尚未提出适用于半波长交流输电线路的保护配置方案。



技术实现要素:

为了满足半波长输电线路故障速动性需要,本发明提供一种半波长输电线路保护配置方法和装置,该配置方法和装置通过确定启动元件动作判据,根据启动元件动作判据判断启动元件的动作情况,并采用两种独立的半波长输电线路保护,实现了单端量保护和双端量保护快速动作。

为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:

本发明第一方面提供一种半波长输电线路保护配置方法,包括:

确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,若是则根据半波长输电线路的单端相电流计算半波长输电线路上电流的能量;

根据半波长输电线路上电流的能量确定自由波能量;

判断自由波能量是否大于等于单端量保护判据定值,若是则表明半波长输电线路发生故障,单端量保护动作。

所述启动元件动作判据如下式:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中,δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)按下式计算:

δf(t)按下式计算:

其中,δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量;

所述根据半波长输电线路的单端相电流计算半波长输电线路上电流的能量按下式计算:

其中,f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,ia(t)、ib(t)、ic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

所述根据半波长输电线路上电流的能量确定自由波能量按下式计算:

e=∑|df(t)|=∑|f(t+1)-f(t)|

其中,e表示自由波能量,df(t)表示相邻时刻半波长输电线路的电流能量差,f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)按下式计算:

其中,ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

所述半波长输电线路发生的故障包括相间短路故障和单相接地故障;

所述半波长输电线路发生相间短路故障时,单端量保护的范围为[0-1000km];

所述半波长输电线路发生单相接地故障时,单端量保护的范围[0-500km]。

本发明第二方面提供一种半波长输电线路保护配置装置,包括:

计算模块,用于确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,若是则根据半波长输电线路的单端相电流计算半波长输电线路上电流的能量;

确定模块,用于根据半波长输电线路上电流的能量确定自由波能量;

判断模块,用于判断自由波能量是否大于等于单端量保护判据定值,若是则表明半波长输电线路发生故障,单端量保护动作。

所述计算模块包括第一确定单元,所述第一确定单元用于确定如下式的启动元件动作判据:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中,δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)按下式计算:

δf(t)按下式计算:

其中,δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量;

所述计算模块还包括计算单元,所述计算单元用于根据半波长输电线路的单端相电流计算如下式的半波长输电线路上电流的能量:

其中,f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,ia(t)、ib(t)、ic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

所述确定模块具体用于:

根据f(t)确定如下式的自由波能量:

e=∑|df(t)|=∑|f(t+1)-f(t)|

其中,e表示自由波能量,df(t)表示相邻时刻半波长输电线路的电流能量差,f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)按下式计算:

其中,ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

本发明第三方面提供一种半波长输电线路保护配置方法,包括:

确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,若是则计算补偿点的两侧电流;

确定双端量保护判据,并判断补偿点的两侧电流是否满足双端量保护判据,若是则双端量保护动作。

所述启动元件动作判据如下式:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中,δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)按下式计算:

δf(t)按下式计算:

其中,δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量。

所述半波长输电线路的两侧分别设为m侧和n侧,m侧启动元件的动作时间和n侧启动元件的动作时间分别用tm和tn表示,时间间隔用δt表示,补偿点距离m侧的长度用x表示,所述双端量保护具体包括:

若m侧在tm+δt未收到n侧发送的启动元件的启动信号,则双端量保护采取闭锁式保护,此时x=0;

若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足则双端量保护采取测距式保护,其中lset表示半波长输电线路的设定长度,v光表示光速;

若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足lset<x<l,则双端量保护采取允许式保护,其中l表示半波长输电线路的实际长度。

所述闭锁式补偿点的电流如下式:

其中,ix-表示补偿点的m侧电流,ix+表示补偿点的n侧电流,im表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电流,in表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电流,um表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电压,un表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电压,zc表示半波长输电线路的波阻抗,γ表示行波传播速度。

所述双端量保护判据如下式:

其中,k表示制动系数,iset表示差流门槛值。

本发明第四方面提供一种半波长输电线路保护配置装置,所述半波长输电线路保护为双端量保护,所述配置装置包括:

计算模块,用于确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,若是则计算补偿点的两侧电流;

判断模块,用于确定双端量保护判据,并判断补偿点的两侧电流是否满足双端量保护判据,若是则双端量保护动作。

所述计算模块包括第一确定单元,所述第一确定单元用于确定如下式的启动元件动作判据:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中,δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)按下式计算:

δf(t)按下式计算:

其中,δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量。

所述半波长输电线路的两侧分别设为m侧和n侧,m侧启动元件的动作时间和n侧启动元件的动作时间分别用tm和tn表示,时间间隔用δt表示,补偿点距离m侧的长度用x表示,所述双端量保护具体包括:

若m侧在tm+δt未收到n侧发送的启动元件的启动信号,则双端量保护采取闭锁式保护,此时x=0;

若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足则双端量保护采取测距式保护,其中lset表示半波长输电线路的设定长度,v光表示光速;

若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足lset<x<l,则双端量保护采取允许式保护,其中l表示半波长输电线路的实际长度。

所述计算模块还包括计算单元,所述计算单元根据下式计算闭锁式补偿点的电流:

其中,ix-表示补偿点的m侧电流,ix+表示补偿点的n侧电流,im表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电流,in表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电流,um表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电压,un表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电压,zc表示半波长输电线路的波阻抗,γ表示行波传播速度。

所述判断模块包括第二确定单元,所述第二确定单元用于确定如下式的双端量保护判据:

其中,k表示制动系数,iset表示差流门槛值。

与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有以下有益效果:

本发明提供的技术方案先通过确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,若是则经过相应的计算,最终采用单端量保护或双端量保护实现了半波长输电线路上故障的灵敏快速清除;

本发明提供的技术方案基于半波长输电线路在时间的特征,其中的单端量保护不依赖通道,可以快速切除半波长输电线路出口故障;包括闭锁式保护、测距式保护和允许式保护的双端量快速保护投入时间为m侧保护启动后20~30ms,可以在m侧保护启动后0~30ms快速切除故障;

本发明提供的技术方案基于半波长输电线路在空间的特征,单端量保护的保护范围为半波长输电线路两侧;双端量快速保护通过闭锁式、测距式和允许式三种保护原理相互衔接,实现对半波长输电线路的全覆盖;

本发明提供的技术方案灵敏性较高,对于金属性故障,单端量保护与双端量快速保护切除速度满足了现有特高压线路保护标准;

本发明提供的技术方案具有较高的可靠性,针对半波长输电线路上发生的故障,单端量保护和双端量快速保护可靠动作;

本发明提供的技术方案利用单端量保护与双端量快速保护相互配合,克服了半波长输电线路电磁波及数据传输延时对保护速动性的影响,并实现了半波长输电线路全线故障的快速切除。

附图说明

图1是本发明实施例提供的半波长输电线路保护示意图;

图2是本发明实施例提供的单端量保护的保护范围示意图;

图3是本发明实施例提供的实施例1中半波长输电线路保护配置方法流程图;

图4是本发明实施例提供的双端量保护的保护范围示意图;

图5是本发明实施例提供的实施例2中半波长输电线路保护配置方法流程图;

图6是本发明实施例提供的闭锁式保护动作逻辑图;

图7是本发明实施例提供的测距式保护动作逻辑图;

图8是本发明实施例提供的允许式保护动作逻辑图;

图9是本发明实施例提供的近段故障电磁波及通道传输时序图;

图10是本发明实施例提供的反向区外故障电磁波及通道传输时序图;

图11是本发明实施例提供的中段故障电磁波及通道传输时序图;

图12是本发明实施例提供的远段故障电磁波及通道传输时序图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本发明实施例1提供一种半波长输电线路保护配置方法,其中的半波长输电线路保护为单端量保护,如图2,单端量保护的保护范围是半波长输电线路出口附近故障;单端量保护能够快速切除半波长输电线路出口附近故障,且配置方法不依赖通道,单端量保护能准确识别正、反方向故障。本实施例提供的半波长输电线路保护配置方法具体流程图如图3所示,具体可以包括以下步骤:

s101:确定启动元件动作判据,并根据确定的启动元件动作判据判断启动元件是否动作,如果启动元件动作,则需要根据半波长输电线路的单端相电流进一步计算半波长输电线路上电流的能量;

s102:根据上述s101中计算得到的半波长输电线路上电流的能量进一步确定自由波能量;

s103:判断上述s102中确定的自由波能量是否大于等于单端量保护判据定值(即判断是否满足单端量保护判据),如果自由波能量大于等于单端量保护判据定值,则表明半波长输电线路上发生了故障,于是单端量保护动作,即可实现故障的快速切除。

上述s101中确定的启动元件动作判据如下式:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中的δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,上述δf(t+1)按下式计算:

δf(t)按下式计算:

其中的δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,其中的δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量;

上述s101中根据半波长输电线路的单端相电流计算半波长输电线路上电流的能量具体可以包括以下过程:

根据半波长输电线路的单端相电流计算如下式的半波长输电线路上电流的能量:

其中的f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,ia(t)、ib(t)、ic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

上述s102中根据半波长输电线路上电流的能量确定自由波能量具体可以包括以下过程:

根据f(t)确定如下式的自由波能量:

e=∑|df(t)|=∑|f(t+1)-f(t)|

其中的e表示自由波能量,df(t)表示相邻时刻半波长输电线路的电流能量差,f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)按下式计算:

其中,ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

上述的半波长输电线路发生的故障包括相间短路故障和单相接地故障;具体分为以下两种情况:

1)半波长输电线路发生相间短路故障时,单端量保护的范围为[0-1000km];

2)半波长输电线路发生单相接地故障时,单端量保护的范围[0-500km]。

基于同一发明构思,本发明实施例还进一步提供了半波长输电线路保护配置装置,这些设备解决问题的原理与半波长输电线路保护配置方法相似,该半波长输电线路保护配置装置主要包括计算模块、确定模块和判断模块,下面对上述三个模块的功能作进一步的具体介绍:

其中的计算模块,主要用于确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,如果启动元件动作,则需要根据半波长输电线路的单端相电流进一步计算半波长输电线路上电流的能量;

其中的确定模块,主要用于根据计算模块计算的半波长输电线路上电流的能量进一步确定自由波能量;

其中的判断模块,主要用于判断确定模块确定的自由波能量是否大于等于单端量保护判据定值,如果自由波能量大于等于单端量保护判据定值,则表明半波长输电线路发生故障,单端量保护动作,实现半波长输电线路上故障的快速切除。

其中的计算模块包括第一确定单元,所述第一确定单元确定的启动元件动作判据如下式:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中,δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)按下式计算:

δf(t)按下式计算:

其中,δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量;

其中的计算模块还包括计算单元,计算单元根据半波长输电线路的单端相电流计算出的半波长输电线路上电流的能量如下式:

其中,f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,ia(t)、ib(t)、ic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

其中的确定模块根据计算模块计算的半波长输电线路上电流的能量进一步确定自由波能量具体过程如下:

根据f(t)确定如下式的自由波能量:

e=∑|df(t)|=∑|f(t+1)-f(t)|

其中,e表示自由波能量,df(t)表示相邻时刻半波长输电线路的电流能量差,f(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量,f(t+1)按下式计算:

其中,ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流。

实施例2

本发明实施例2提供一种半波长输电线路保护配置方法,半波长输电线路保护为双端量保护,如图4,对于双端量保护,从空间上将半波长输电线路可以分为近段(0-1000km)、中段(1000-2000km)和远段(2000-3000km)三部分(以半波长输电线路的m侧保护为参考),近段和远段包含半波长输电线路两侧出口,闭锁式保护、测距式保护、允许式保护的保护范围分别是线路近段、中段和远段,这三种保护的保护范围相互衔接,覆盖半波长输电线路全长。本实施例提供的半波长输电线路保护配置方法具体流程图图如5,具体包括以下步骤:

s201:确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,若启动元件动作则需要计算补偿点的两侧电流;

s202:确定双端量保护判据,并判断补偿点的两侧电流是否满足双端量保护判据,若是则双端量保护动作。

上述s201中,确定的启动元件动作判据如下式:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中的δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)和δf(t)分别按下式计算:

其中,δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量。

上述半波长输电线路的两侧分别设为m侧和n侧,m侧启动元件的动作时间和n侧启动元件的动作时间分别用tm和tn表示,时间间隔用δt表示,补偿点距离m侧的长度用x表示,具体采用哪种双端量保护分为以下三种情况:

1)闭锁式保护的逻辑图如图6所示,若m侧在tm+δt未收到n侧发送的启动元件的启动信号,则双端量保护采取闭锁式保护,此时x=0;m侧方向元件判为正方向,闭锁式保护动作(n侧启动信号为闭锁信号);

2)测距式保护的逻辑图如图7所示,若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足则双端量保护采取测距式保护,其中lset表示半波长输电线路的设定长度,v光表示光速;

3)允许式保护的逻辑图如图8所示,若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足lset<x<l,则双端量保护采取允许式保护,其中l表示半波长输电线路的实际长度。允许式保护的动作逻辑为m侧保护动作,测距结果位于允许式保护范围,且收到n侧允许信号,保护动作。

具体的,针对于闭锁式保护,近段(0-1000km)f1点(100km)发生故障,一次电磁波传输及通道传输时序如图9所示,故障后一次电磁波传输到m侧和n侧,保护启动时间分别为tm和tn,n侧启动后将启动信号发向m侧,m侧启动后,经tn-tm+20ms后会收到n侧启动信号(设通道延时为20ms)。若m侧出口故障,tn-tm=10ms,即m侧启动后30ms收到n侧启动信号;

对于正向区外f2处故障(即故障发生在半波长输电线路外),m侧保护启动后tm+δt内可收到n侧启动信号。根据动作逻辑,m侧方向元件判断为正方向,但是不满足tm+δt内未收到n侧启动信号,故m侧闭锁式保护不动作。

对于反向区外f3处故障(即故障发生在半波长输电线路外),一次电磁波传输及通道传输时序如图10所示,m侧保护启动后,tm+δt内未收到n侧启动信号,根据动作逻辑,不满足方向元件正方向,故m侧闭锁式保护不动作。

具体的,针对于测距式保护,办波长输电线路中段f4点发生故障,一次电磁波传输及通道传输时序如图11所示,m侧保护启动后tm+δt内可收到n侧启动信号。利用两侧的启动信号进行测距,计算公式为:式中:v光为光速,3×105km/s,x表示补偿点到m侧的距离。

测距式保护首端边界为闭锁式末端边界即l首-测距=l末-闭锁,末端边界l末-测距<3000km,计及测距误差,l末-测距取2700km。

半波长线路中段故障,m侧保护启动后30ms内根据测距结果快速动作,半波长输电线路正、反向区外故障时,测距结果分别为0或3000km,在测距式保护范围之外,保护不动作。

具体的,针对于允许式保护,半波长输电线路末段f5点发生故障,一次电磁波传输及通道传输时序如图12所示,m侧保护启动后tm+δt内可收到n侧启动信号。n侧保护动作后向m侧发送允许信号,若保护计算时间为10ms,m侧在启动后陆续收到n侧启动信号及允许信号。m侧保护启动,测距结果位于允许式保护范围,且收到n侧允许信号,保护动作。

反方向区外故障时,m侧保护启动后tm+δt内收不到n侧启动信号及允许信号,根据动作逻辑,允许式保护不动作。

正方向区外故障时,n侧保护判断为反方向故障,不发允许信号至m侧,根据动作逻辑,允许式保护不动作。

上述s201中,根据下式计算闭锁式补偿点的电流:

其中,ix-表示补偿点的m侧电流,ix+表示补偿点的n侧电流,im表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电流,in表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电流,um表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电压,un表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电压,zc表示半波长输电线路的波阻抗,γ表示行波传播速度。

上述s202中的双端量保护判据具体如下式:

其中,k表示制动系数,iset表示差流门槛值。

上述补偿点的两侧电流的计算和双端量保护判据对于双端量保护中的闭锁式保护、测距式保护、允许式保护都适用。

基于上述半波长输电线路保护配置方法,本发明实施例更提供一种半波长输电线路保护配置装置,两者技术方案类似,其中的半波长输电线路保护为双端量保护,该半波长输电线路保护配置装置主要包括计算模块和判断模块,下面对两个模块的功能分别进行说明:

其中的计算模块,主要用于确定启动元件动作判据,并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作,若是则计算补偿点的两侧电流;

其中的判断模块,主要用于确定双端量保护判据,并判断补偿点的两侧电流是否满足双端量保护判据,若是则双端量保护动作。

其中的计算模块包括第一确定单元,第一确定单元用于确定如下式的启动元件动作判据:

δf(t+1)-δf(t)>δfset

其中,δfset表示启动元件整定值,δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)表示表示t+1时刻半波长输电线路的电流能量变化量,δf(t+1)和δf(t)分别按下式计算:

其中,δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分别表示t+1时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量,δia(t)、δib(t)、δic(t)分别表示t时刻半波长输电线路的单端a、b、c相电流变化量。

上述的半波长输电线路的两侧分别设为m侧和n侧,m侧启动元件的动作时间和n侧启动元件的动作时间分别用tm和tn表示,时间间隔用δt表示,补偿点距离m侧的长度用x表示,双端量保护具体包括:

若m侧在tm+δt未收到n侧发送的启动元件的启动信号,则双端量保护采取闭锁式保护,此时x=0;

若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足则双端量保护采取测距式保护,其中lset表示半波长输电线路的设定长度,v光表示光速;

若m侧在tm+δt收到n侧发送的启动元件的启动信号,且满足lset<x<l,则双端量保护采取允许式保护,其中l表示半波长输电线路的实际长度。

上述的计算模块还包括计算单元,该计算单元按下式计算闭锁式补偿点的电流:

其中,ix-表示补偿点的m侧电流,ix+表示补偿点的n侧电流,im表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电流,in表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电流,um表示半波长输电线路m侧双端量保护安装处的电压,un表示半波长输电线路n侧双端量保护安装处的电压,zc表示半波长输电线路的波阻抗,γ表示行波传播速度。

上述的判断模块包括第二确定单元,该第二确定单元确定的双端量保护判据如下式:

其中,k表示制动系数,iset表示差流门槛值。

实施例3

如图1,本发明实施例提供一种半波长输电线路保护配置方法中,半波长输电线路保护包括单端量保护和双端量保护,双端量保护又进一步包括闭锁式保护、测距式保护和允许式保护。单端量保护和双端量保护具有不同的保护范围。

半波长输电线路两端附近发生故障时,选择单端量保护;双端量保护因为包括了闭锁式保护、测距式保护和允许式保护三种保护,且分别对应于故障发生在半波长输电线路的近端、中段和远端的情况,所以双端量保护能够实现半波长输电线路全段发生故障时的配置。

为了描述的方便,以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然,在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

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