一种输电线路故障暂态保护方法_2

文档序号:9618005阅读:来源:国知局
参见图1,图1是实施本发明的电网结构图,为典型的500kV高压输电线路模型。 图1中P、M、N、Q为四个变电站,Λ、石、Λ为三条5〇〇kV高压输电线路,长度分别为60km、 100km、50km。约定输电线路石为被保护线路,在输电线路石端的变电站Μ处安装保护装置 1,为反向区外故障,为区内故障,为正向区外故障。仿真分析输电线路故障暂态保护方法 在各种故障情况下的适应性,首先,在输电线路石每隔500米设置一个样本故障点,在所有 样本故障点处模拟各种故障,检测模拟故障暂态波形,建立故障暂态波形样本数据库。
[0015] 在输电线路上选取典型位置仿真分析输电线路故障暂态保护方法在不同位置的 适应性。在故障点位置分别选取距离变电站Μ 0. lkm、50km、99. 9km的情况下仿真区内故 障;在故障点位置分别选取距离变电站N 0. lkm、25km、49. 9km的情况下仿真正向区外故 障;在故障点位置分别选取距离变电站P 〇. lkm、30km、59. 9km的情况下仿真反向区外故 障。检测不同位置发生故障后的故障暂态波形,与样本数据库中的故障暂态波形进行波形 相关性分析,计算波形相关系数々,并由保护判据判定区内外故障,判定结果如表1所示;
选取典型初相角15°、60°仿真分析输电线路故障暂态保护方法在不同故障初相角 情况下的适应性。不同的故障初相角,在故障点位置分别选取距离变电站M 0.1km、50km、 99. 9km的情况下仿真区内故障;在故障点位置距离变电站N 0. lkm的情况下仿真正向区外 故障;在故障点位置选取距离变电站P 59. 9km的情况下仿真反向区外故障。检测不同初相 角发生故障后的故障暂态波形,与样本数据库冲的故障暂态波形进行波形相关性分析, 计算波形相关系数々,并由保护判据判定区内外故障,判定结果如表2所示; 表2
选取典型过渡电阻15 Ω、150 Ω仿真分析输电线路故障暂态保护方法在不同故障过渡 电阻情况下的适应性。不同过渡电阻,在故障点位置分别选取距离变电站M 0.1km、50km、 99. 9km的情况下仿真区内故障;在故障点位置选取距离变电站N 0. lkm仿真正向区外故 障;在故障点位置选取距离变电站P 59. 9km的情况下仿真反向区外故障。检测不同过渡电 阻发生故障后的故障暂态波形,与样本数据库冲的故障暂态波形进行波形相关性分析, 计算波形相关系数々,并由保护判据判定区内外故障,判定结果如表3所示;
本发明在不同故障位置,不同故障初相角,不同故障过渡电阻的情况下均能准确、快 速、可靠地判定区内外故障及故障线路,实现过程简单易行,便于推广,具有广阔的应用前 景。
【主权项】
1. 一种输电线路故障暂态保护方法,包括如下步骤: (1) 设置样本故障点:将输电线路按照一定距离设置样本故障点; (2) 建立样本数据库:分别在所有样本故障点处模拟各种故障情况,在输电线路一端检 测所有故障情况下的故障暂态波形,建立故障暂态波形样本数据库r; (3) 检测实际故障暂态波形:输电线路发生故障后,在输电线路一端检测一段时间、一 定频带范围内的实际故障暂态波形; (4) 计算波形相关系数:将检测的实际故障暂态波形与样本数据库中的所有故障暂态 波形进行波形相关性分析,计算波形相关系数片 (5) 故障判定:根据波形相关系数的差异,利用保护判据判定区内外故障; (6) 线路保护:区内故障时发出跳闽指令,隔离故障;区外故障时闭锁保护装置。2. 根据权利要求1所述的输电线路故障暂态保护方法,所述步骤(1)中一定距离的取 值特征:对于短线路,每距离IOOm-SOOm设置一个样本故障点;对于长线路,每距离500m到 2000m设置一个样本故障点。3. 根据权利要求1所述的输电线路故障暂态保护方法,所述步骤(3)中一段时间、一定 频带的说明:一段时间表示输电线路发生故障后在输电线路一端检测到的故障暂态波形的 时间段范围是Ius-Ims; -定频带表示输电线路发生故障后在输电线路一端检测到的故障 暂态波形的频带段范围是lOKHz-lMHz。4. 根据权利要求1所述的输电线路故障暂态保护方法,所述步骤(4)中将实际故障暂 态波形与样本数据库冲的所有故障暂态波形进行波形相关性分析时采用的公式为:上式中,为实际故障暂态波形,为样本数据库中的故障暂态波形;衫3实际故障暂态波 形与样本数据库冲的故障暂态波形的波形相关系数,表征实际故障暂态波形与样本数据 库冲的故障暂态波形的波形相似程度;波形相关系数姊勺取值区间为[-1,1],刮直越大, 表示两个波形越相似,当时,表示两个波形完全相同。5. 根据权利要求1所述的输电线路故障暂态保护方法,所述步骤(5)中故障保护判据 具体为:是为了输电线路故障暂态保护能够可靠动作而设置的波形相关系数口槛值,当波 形相关系数大于波形相关系数口槛值时,判定为区内故障;反之,判定为区外故障。
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路故障暂态保护方法。其步骤为:在输电线路一端安装保护装置;将输电线路按照一定距离设置样本故障点;在所有样本故障点处模拟各种故障情况,在输电线路一端安装暂态信号检测装置,检测所有模拟故障情况下的故障暂态波形,建立故障暂态波形样本数据库<i>T</i>;输电线路发生故障后,在输电线路一端检测故障暂态波形,并与故障暂态波形样本数据库<i>T</i>中的所有故障暂态波形进行波形相关性分析,计算波形相关系数<i>k</i>;根据波形相关系数的差异判定区内外故障,区内故障时发出跳闸指令,隔离故障,区外故障时闭锁保护装置。本发明可以准确地判定区内外故障,有助于进一步提高暂态保护的可靠性和实用性。
【IPC分类】H02H7/26
【公开号】CN105375452
【申请号】CN201510984831
【发明人】李泽文, 范彩兄, 郭田田, 赵廷, 刘柏罕
【申请人】长沙理工大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月25日
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