步骤3:如果系统中发生了行波扰动，记录扰动发生时间，基于行波电气量判断扰动是否发生在被保护线路上；
[0022]步骤4:如果判定扰动发生在被保护线路上，基于工频电气量判断系统中是否发生了故障；
[0023]步骤5:如果判定系统中发生了故障，保护动作，发出跳闸信号；
[0024]步骤6:如果判定系统中没有发生故障，判断连续行波扰动判据是否满足；
[0025]步骤7:如果连续行波扰动判据满足，发出故障预警信号。
[0026]本发明设计了一个实现该方法的典型实施例，该方法如图2所示，包括以下步骤:
[0027]步骤1:实时同步采集被保护线路上三相电压行波和三相电流行波，采样频率IMhz，实时采集被保护线路上三相电压和三相电流，采样频率IKhz ；
[0028]步骤2:基于行波电气量，判断系统中是否发生了行波扰动。例如，将实时三相电压行波和三相电流行波模拟量输入电平比较电路，与预设阈值比较，判断系统中是否发生了行波扰动。阈值的设定可以为100-400mv，优选为200mv。
[0029]步骤3:如果系统中发生了行波扰动，记录扰动发生时间，并基于行波电气量判断扰动是否发生在被保护线路上。例如，若监测到系统中发生了行波扰动，记录扰动发生时间，存储三相电压行波和三相电流行波扰动前后各预定量的数据，例如32点数据。对三相电压行波进行相模变换，相模变换矩阵采用凯伦贝尔矩阵，获得电压行波线模分量和零模分量。同理，对三相电流行波进行相模变换，变换矩阵采用凯伦贝尔矩阵，获得电流行波线模分量和零模分量。
[0030]对电压行波线模分量、零模分量、电流行波线模分量和零模分量分别进行四层小波变换。此处的小波函数可选用三次B样条函数的一次导函数。
[0031]对行波数据的小波变换结果提取模极大值。
[0032]比较电压行波线模分量四层小波变换模极大值与对应的电流行波线模分量四层小波变换模极大值的极性，如果有不少于三层的电压行波线模分量和电流行波线模分量的小波变换模极大值极性相反，则判定扰动发生在被保护线路上；否则，比较电压行波零模分量四层小波变换模极大值与对应的电流行波零模分量四层小波变换模极大值的极性，如果有不少于三层的电压行波零模分量和电流行波零模分量的小波变换模极大值极性相反，则判定扰动发生在被保护线路上；如果上述都不满足，判定扰动发生在被保护线路以外。
[0033]步骤4:如果系统中发生了行波扰动，基于工频电气量判断系统中是否发生了故障。若监测到系统中发生了行波扰动，存储三相工频电压和三相工频电流扰动后预定量的数据，例如20点数据。对三相工频电压和三相工频电流分别进行相序变换，获得工频电压和工频电流正负零三序分量。
[0034]利用傅里叶变换分别求取零序电压、正序电流有效值。比较零序电压有效值与电压整定值，如果零序电压有效值大于电压整定值，则判定系统中发生了故障。电压整定值一般可取为30V ;否则，比较正序电流有效值与正序电流整定值，如果正序电流有效值大于正序电流整定值，则判定系统中发生了故障，如果上述都不满足，判定系统中没有发生故障。
[0035]步骤5:如果判定系统中发生了故障，保护动作，发出跳闸信号。
[0036]步骤6:如果判定系统中没有发生故障，判断连续行波扰动判据是否满足。
[0037]如果判定扰动发生在被保护线路上，但系统中并没有发生故障，基于记录的被保护线路最近两次发生行波扰动的时间，计算两次扰动时间间隔。
[0038]比较计算得到的被保护线路最近两次发生扰动的时间间隔与整定时间间隔，如果计算得到的时间间隔小于整定时间间隔，则连续行波扰动判据满足。考虑系统正常运行的工频周期，60hz系统整定时间间隔为16ms, 50hz系统整定时间间隔为20ms。如果考虑正常运行时，正负两个半周都可能击穿，则60hz系统整定时间间隔为8ms，50hz系统整定时间间隔为1ms0
[0039]步骤7:如果连续行波扰动判据满足，发出故障预警信号。
[0040]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电力线路保护方法，其特征在于，包括: 实时采集被保护线路一端行波电气量和工频电气量； 基于行波电气量，判断系统中是否发生了行波扰动； 如果系统中发生了行波扰动，记录扰动发生时间，基于行波电气量判断扰动是否发生在被保护线路上； 如果判定扰动发生在被保护线路上，基于工频电气量判断系统中是否发生了故障； 如果判定系统中发生了故障，保护动作，发出跳闸信号； 如果判定系统中没有发生故障，判断连续行波扰动判据是否满足； 如果连续行波扰动判据满足，发出故障预警信号。
【专利摘要】本发明提供了一种电力线路保护方法，包括：实时采集被保护线路一端的行波电气量和工频电气量；基于行波电气量判断被保护线路上是否发生了扰动；如果被保护线路上发生了扰动，基于工频电气量判断被保护线路上是否发生了故障；如果被保护线路上发生了故障，则输出跳闸信号；如果被保护线路上没有发生故障，则判断连续行波扰动判据是否满足；如果连续行波扰动判据满足，则输出故障预警信号。本发明能够及时提供被保护线路故障信息，尤其能及时提供被保护线路故障预警信息，不仅能够准确而快速的检测出接地故障，并能减少预防故障，提高电力系统供电可靠性，保证电力线路安全运行。
【IPC分类】H02H7-26
【公开号】CN104701822
【申请号】CN201310656406
【发明人】施慎行, 董新洲
【申请人】清华大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】WO2015081826A1