专利名称：高压线路保护的振荡中的故障选相方法
技术领域：
本发明涉及一种高压线路保护中振荡中的故障选相方法，属于电力系统自 动化技术领域。
背景技术：
目前在高压线路保护中一般采用突变量选相和稳态量选相相结合，突变量选 相主要用于故障初期，在故障后期和系统振荡期间采用稳态量选相元件。
系统振荡中的选相问题一直没有得到很好的解决，国内外的继电保护工作者 对此进行了大量的研究。突变量选相一般仅在故障初期短时投入，对于振荡到 两侧功角摆开较大的时候故障，突变量选相可能因为电流突变量灵敏度不足而 拒选或者误选。对于稳态选相一般是利用负序和零序电流之间的相位关系，再 结合阻抗进行选相，这种方法因使用了阻抗判别，必须在系统两侧电源电势角 差小的情况下才能使用，否则在振荡过程中可能导致误选相。另外，传统的阻 抗选相在发生相间故障或者三相故障的时候有着很好的选相效果，而振荡中再 故障时由于非故障相电流电压周期性变化，除故障回路之外的其他各个回路的 阻抗也不断变化，可能导致阻抗选相误选。因此，研究适用于振荡中再故障的 选相元件具有很强的实用型和必要性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，旨在提供一种高压线路保护的振荡中的故障 选相方法，可正确选出振荡当中的各种类型的故障。
为解决上述问题,本发明是通过以下的技术方案来实现的 一种高压线路保护的振荡中的故障选相方法，其特征在于，包括以下步骤
1) 计算各回路阻抗变化率计算各个回路的阻抗值，并且分别计算其阻抗变化 率；
2) 各回路阻抗变化判别将计算得出的各个回路的阻抗变化率和设定的门槛作比较，判别各回路阻抗是否有变化；
3) 振荡中的分区选相零序电流/。和负序电流/2较大时投入振荡中的分区选相， 振荡中的分区选相是将阻抗不变的条件结合传统的分区选相方法，只有分区 选中且对应的阻抗测量值保持不变的回路才能被选中；
4) 振荡当中的阻抗选相根据各个回路的阻抗变化率进行判别，若仅存在某一 个回路的阻抗变化率很小，其他回路阻抗变化率均较大则直接选中该回路； 若存在多个回路阻抗变化率小，则单独将此几个回路再做阻抗选相；若任一 回路阻抗变化率均很大则不选中任何回路。
本发明的工作原理为振荡中故障回路的阻抗应该保持不变，而其他回路 的阻抗测量值都是作周期性的变化的。本发明就是根据上述特点并且结合传统 的分区选相和阻抗选相方法提出。进入振荡流程后首先计算6个回路的阻抗变 化率，若其中仅有一个回路不变，则可以肯定为该回路故障，直接可以选中。 若有多个回路阻抗不变，则将这几个测量阻抗保持不变的回路重新进行阻抗选 相，阻抗相对较小的回路可以选中。本发明能够可靠选出振荡当中的故障回路, 且不会误选。
本发明的有益效果是本发明的方法可有效防止振荡当中传统的基于阻抗 的选相元件的误选，保证振荡中故障能可靠跳闸，且仅跳故障相，有利于电力 系统的安全可靠运行。
具体实施例方式
下面对本发明的各步骤进行详细的说明。
一、 各回路阻抗变化率的计算 进入振荡闭锁前就开始计算各个回路的阻抗，阻抗的变化率可以以5ms或
者其他时间间隔求取。以BC相间回路为例说明阻抗变化率的计算方法。假设对 每个采样周期进行各回路阻抗的计算，并得到一组BC相间阻抗测量值Z^("。 假设每个采样间隔时间为rs ，则BC相间阻抗的变化率为
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二、 各回路阻抗变化判别则可以判定该回路阻抗不变， 否则判定该回路阻抗变化。A^为健全相相间阻抗不变的门槛定值，该门槛定值 应该和系统阻抗相关，由保护内部自适应，无需整定。
三、 振荡中的分区选相 分区选相主要是依据零序电流/。和负序电流/2的相位关系将故障类型分为A、
B、 C三个区域。
j区 -60。〈arg(，)<60。
-妪 60o〈arg(4)<180o
丫2
C区 -180o<arg(A)〈-60。
其中A区包括AG和BCG两类故障，B区包括BG和CAG两类故障，C区包括 CG和ABG两类故障。每个分区中的两类故障的选择是通过阻抗比较实现，且选 中回路必须是阻抗测量值不变的回路。以A区为例进行说明，若BC相间阻抗不 变，且其落在距离的最末一段范围之内则可选中BC相间故障；否则看A相回路 的阻抗，若其阻抗测量值不变，且其落在距离的最末一段范围之内则可选中AG 故障。
四、 振荡当中的阻抗选相
首先判别各个回路的阻抗变化率，若仅有一个回路的阻抗不变(阻抗变化
率小)，则直接选中该回路；若存在多个回路阻抗不变，则比较此几个回路阻抗 的相对大小，选中相对较小的回路。例如，AB，A,B三个回路阻抗测量值^，^，Zs 均不变，满足2^<^.11^(2^2/4,23)则可将AB回路选中。其中Jt为可靠系数，可 选为0. 9左右。
以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等 同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围。
权利要求
1.一种高压线路保护的振荡中的故障选相方法，其特征在于，包括以下步骤1)计算各回路阻抗变化率计算各个回路的阻抗值，并且分别计算其阻抗变化率；2)各回路阻抗变化判别将计算得出的各个回路的阻抗变化率和设定的门槛作比较，判别各回路阻抗是否有变化；3)振荡中的分区选相零序电流 id="icf0001" file="A2009100346660002C1.tif" wi="3" he="5" top= "84" left = "98" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>和负序电流 id="icf0002" file="A2009100346660002C2.tif" wi="3" he="5" top= "84" left = "127" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>较大时投入振荡中的分区选相，振荡中的分区选相是将阻抗不变的条件结合传统的分区选相方法，只有分区选中且对应的阻抗测量值保持不变的回路才能被选中；4)振荡当中的阻抗选相根据各个回路的阻抗变化率进行判别，若仅存在某一个回路的阻抗变化率很小，其他回路阻抗变化率均较大则直接选中该回路；若存在多个回路阻抗变化率小，则单独将此几个回路再做阻抗选相；若任一回路阻抗变化率均很大则不选中任何回路。
2.根据权利要求1所述的高压线路保护的振荡中的故障选相方法，其特征在于 在所述步骤l)中，利用式(1)求得相间阻抗变化率。其中z^(it)为相间阻抗测量值，r,为每个釆样间隔时间，/0^(^>>为相间阻 抗变化率。
3. 根据权利要求1或2所述的高压线路保护的振荡中的故障选相方法,其 特征在于在所述步骤4)中，如果其中AB，A，B三个回路阻抗测量值z^Z,，^均 不变，满足^d.min(Z^Z^zp则可将AB回路选中，其中A为可靠系数。
4. 根据权利要求3所述的高压线路保护的振荡中的故障选相方法，其特征 在于在所述步骤4)中，其中可靠系数A为0.9。
全文摘要
本发明公开了一种高压线路保护的振荡中的故障选相方法，其特征在于，包括以下步骤1)计算各回路阻抗变化率；2)各回路阻抗变化判别；3)振荡中的分区选相零序电流i<sub>0</sub>和负序电流i<sub>2</sub>较大时投入振荡中的分区选相，只有分区选中且对应的阻抗测量值保持不变的回路才能被选中；4)振荡当中的阻抗选相根据各个回路的阻抗变化率进行判别，若仅存在某一个回路的阻抗变化率很小，则直接选中该回路；若存在多个回路阻抗变化率小，则单独将此几个回路再做阻抗选相；若任一回路阻抗变化率均很大则不选中任何回路。本发明的方法可有效防止振荡当中传统的选相元件的误选，保证振荡中故障能可靠跳闸，且仅跳故障相，有利于电力系统的安全可靠运行。
文档编号H02H7/26GK101662139SQ20091003466
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者钱国明, 陈福锋 申请人:国电南京自动化股份有限公司