一种比较零序电压的输电线路断线区域判别方法与流程

本发明属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种比较零序电压的输电线路断线区域判别方法。

背景技术：

在大电流接地系统中，输电线路单相或两相断线属于断相状态，它与短路形成的横向故障不同，属于纵向故障。断线故障虽然没有短路故障严重，但也对旋转电机及系统运行和继电保护有一定影响。断线故障若不能有效切除，线路将处于非全相运行状态，出现的负序、零序电流可能引起电力系统继电保护越级动作，造成停电范围扩大。

在国外某些厂家的线路保护装置中，配置了线路断线监测功能的元件。当多级线路中某一条输电线路发生断线故障时，不止一条线路可以判断出系统发生断线故障，但单纯的线路断线监测功能元件却不容易定位断线故障的具体位置，继电保护无法做到有选择性地切除故障线路，使停电范围最小。因此，有必要对此问题进行深入研究，提出输电线路断线区域的判别方法。

本案正是基于以上需求而产生。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种比较零序电压的输电线路断线区域判别方法，有助于在大电流接地系统中，继电保护有选择性地切除断线故障。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种比较零序电压的输电线路断线区域判别方法，包括如下步骤：

步骤1，采集输电线路本侧三相电流和三相电压；

步骤2，计算本侧零序电流和本侧零序电压；

步骤3，根据步骤2计算得到的本侧零序电流和本侧零序电压，推算若断线未发生在该输电线路时对侧零序虚拟电压，并向对侧发送该零序虚拟电压，同时接收对侧发来的本侧零序虚拟电压；

步骤4，比较本侧零序电压和对侧发来的本侧零序虚拟电压，根据判据判别断线区域。

上述步骤2中，本侧零序电流的计算公式是：

其中，分别为输电线路本侧三相电流。

上述步骤2中，本侧零序电压的计算公式是：

其中，分别为输电线路本侧三相电压。

上述步骤3中，对侧零序虚拟电压的计算公式是：

其中，Z_1L0为输电线路零序阻抗，为本侧零序电压，为本侧零序电流，为本侧推算的对侧零序虚拟电压。

上述步骤4中，判据的内容是：若则判定断线发生在该输电线路；否则，判定断线不是发生在该输电线路；其中，为本侧零序电压，为对侧发来的本侧零序虚拟电压，U_set为判据门槛值，||为取幅值运算。

若本侧零序电压与对侧发来的本侧零序虚拟电压的差值不大于判据门槛值，则判定断线不是发生在该输电线路；若本侧零序电压与对侧发来的本侧零序虚拟电压的差值大于判据门槛值，则判定断线发生在该输电线路。

上述步骤1之前，先判断输电线路附近电网有无断线故障，当输电线路判别出附近电网有断线故障时，再进行步骤1。

采用上述方案后，本发明通过比较本侧零序电压和对侧发来的本侧零序虚拟电压，准确地判别断线故障所发生的区域，有助于在大电流接地系统中，继电保护有选择性地切除断线故障。

附图说明

图1是本发明的流程简图；

图2是本发明的具体流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供一种比较零序电压的输电线路断线区域判别方法，当输电线路判别出附近电网有断线故障时，进行如下步骤：

步骤1，采集输电线路本侧三相电流三相电压以及对侧三相电流三相电压

步骤2，根据步骤1采集的数据，分别计算线路两侧的零序电流和零序电压：

本侧零序电流

本侧零序电压

对侧零序电流

对侧零序电压

步骤3，输电线路两侧分别根据步骤2计算得到的本侧零序电流和本侧零序电压，推算若断线未发生在该输电线路时对侧零序虚拟电压，并向对侧发送该零序虚拟电压，同时接收对侧发来的本侧零序虚拟电压；

其中，以本侧为例，本侧零序虚拟电压的计算公式是：

其中，Z_1L0为输电线路零序阻抗，为本侧零序电压，为本侧零序电流，为本侧推算的对侧零序虚拟电压。

步骤4，比较本侧零序电压和对侧发来的本侧零序虚拟电压，根据如下判据判别断线区域：若本侧零序电压接近于对侧发来的本侧零序虚拟电压，则判定断线不是发生在该输电线路；若本侧零序电压不接近于对侧发来的本侧零序虚拟电压，则判定断线发生在该输电线路。

即，若则判定断线发生在该输电线路，

其中，为对侧发来的本侧零序虚拟电压，U_set为判据门槛值，||为取幅值运算。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。