一种基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法与流程

本发明涉及一种基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法。

背景技术：

半波长交流输电是指输电的电气距离接近1个工频半波，即3000km(50Hz)的超远距离的三相交流输电。随着能源互联网的建设，半波长交流输电作为一种高效的远距离洲际输电方式，具有良好的应用前景。

现有的国内高压线路保护主要采用单端相电流突变量选相和序分量选相相结合的方法来实现故障选相。但是，半波长交流输电线路距离长，零序模量波速小于正负序模量波速，非故障相电流突变量较大，相电流突变量选相失去意义。而且，当半波长交流输电线路中点附近发生短路时，保护安装处电流序分量很小，序分量选相灵敏度不足。

申请号为2016100669912的中国发明专利，公开了一种基于单侧电流的半波长线路自由波能量保护选相方法，其通过选相元件与自由波能量保护经与逻辑出口，选跳故障相，但是选相元件由于只使用单侧电流量，往往受运行方式的影响较大，特别是在半波长交流输电线路一端弱馈时，弱馈端的保护电流几乎为零，单侧量电流选相失效。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法，受半波长交流输电线路运行方式影响小，能够正确选出故障相，提高故障选相的准确性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对半波长交流输电线路本侧和对侧的电压、电流进行同步采样，并将对侧的电压、电流采样值传输到本侧；

步骤2、利用半波长交流输电线路两侧的线电压和线电流构造选相元件；

步骤3、比较选相元件输出值与门槛值大小，选出故障相。

其中，步骤2中，线电压和线电流可以采用工频稳态量，也可以采用工频变化量。

优选，构造选相元件的具体步骤为：

A)计算半波长交流输电线路两侧线电流之差、计算半波长交流输电线路两侧线电压之和；

B)两侧线电流之差与线路波阻抗作乘积，再加上两侧线电压之和，构成选相元件，包括AB相选相元件、BC相选相元件、CA相选相元件。

优选，步骤3中，门槛值包括固定门槛值和浮动门槛值。

优选，浮动门槛值为AB相选相元件、BC相选相元件、CA相选相元件中的最大输出值与一常系数的乘积。

优选，若某相选相元件输出值小于固定门槛值，且该相选相元件输出值小于浮动门槛值，则该相选相元件动作：

1)当仅有AB相选相元件动作时，则半波长交流输电线路发生C相接地短路；

2)当仅有BC相选相元件动作时，则半波长交流输电线路发生A相接地短路；

3)当仅有CA相选相元件动作时，则半波长交流输电线路发生B相接地短路；

4)否则，半波长交流输电线路发生多相短路。

本发明的有益效果是：

第一、基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法，受半波长交流输电线路运行方式影响小，能够正确选出故障相。

第二、选相元件是根据半波长交流输电线路的特征而构造的，完全适用于半波长交流输电线路。

第三、基于两侧信息的故障选相方法在半波长交流输电线路两端的灵敏度完全一样，能够很好地配合全线速动保护。

附图说明

图1是本发明一种基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

一种基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤1、对半波长交流输电线路本侧和对侧的电压、电流进行同步采样，并将对侧的电压、电流采样值传输到本侧；

步骤2、利用半波长交流输电线路两侧的线电压和线电流构造选相元件；

步骤3、比较选相元件输出值与门槛值大小，选出故障相。

下面进行详细介绍。

步骤2中，两侧线电流和两侧线电压可以同时选用工频稳态量或同时选用工频变化量。构造选相元件的具体步骤为：

A)计算半波长交流输电线路两侧线电流之差、计算半波长交流输电线路两侧线电压之和；

B)两侧线电流之差与线路波阻抗作乘积，再加上两侧线电压之和，构成选相元件，选相元件包括AB相选相元件、BC相选相元件、CA相选相元件。

也即，当两侧线电流、两侧线电压同时选用工频稳态量，则选相元件为：

其中，是本侧线电流工频稳态量，是对侧线电流工频稳态量，是本侧线电压工频稳态量，是对侧线电压工频稳态量，ZC1是线路波阻抗，下标表示AB、BC或CA。

当两侧线电流、两侧线电压同时选用工频变化量，则选相元件为：

其中，是本侧线电流工频变化量，是对侧线电流工频变化量，是本侧线电压工频变化量，是对侧线电压工频变化量，ZC1是线路波阻抗，下标表示AB、BC或CA。

优选，步骤3中，门槛值包括固定门槛值和浮动门槛值，比较选相元件输出值与门槛值包括：比较选相元件输出值与固定门槛值、比较选相元件输出值与浮动门槛值：若某相选相元件输出值小于固定门槛值，且该相选相元件输出值小于浮动门槛值，则该相选相元件动作。优选，浮动门槛值为AB相选相元件、BC相选相元件、CA相选相元件中的最大输出值与一常系数的乘积。比如：

若UIAB＜UI_set且UIAB＜k_set×UImax，则AB相选相元件动作；

若UIBC＜UI_set且UIBC＜k_set×UImax，则BC相选相元件动作；

若UICA＜UI_set且UICA＜k_set×UImax，则CA相选相元件动作；

其中，UIAB是AB相选相元件输出值，UIBC是BC相选相元件输出值，UICA是CA相选相元件输出值，UI_set是固定门槛值，UImax是AB相选相元件、BC相选相元件、CA相选相元件中的最大输出值，k_set是浮动门槛值中的常系数。

具体的，选出故障相的方法为：

1)当仅有AB相选相元件动作时，则半波长交流输电线路发生C相接地短路；

2)当仅有BC相选相元件动作时，则半波长交流输电线路发生A相接地短路；

3)当仅有CA相选相元件动作时，则半波长交流输电线路发生B相接地短路；

4)否则，半波长交流输电线路发生多相短路。

本方法简单有效，具有下述有益效果：

第一、基于两侧信息的半波长交流输电线路故障选相方法，受半波长交流输电线路运行方式影响小，能够正确选出故障相。

第二、选相元件是根据半波长交流输电线路的特征而构造的，完全适用于半波长交流输电线路。

第三、基于两侧信息的故障选相方法在半波长交流输电线路两端的灵敏度完全一样，能够很好地配合全线速动保护。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。