继电保护方法及装置的制作方法

文档序号:7495143阅读:222来源:国知局
专利名称:继电保护方法及装置的制作方法
技术领域
本发明涉及高电压技术领域,尤其涉及一种继电保护方法及装置。
背景技术
在高压输电中,线路两端互为本端和对端。对于线路本端来说,当线路对端出现线 路过电压、电抗器内部短路和断路器失灵等故障时,需要计算对端的补偿电压,以便作为判 据,实现本端的继电保护功能。
目前,计算对端补偿电压Uop的方法主要有以下两种
—、阻抗计算方法 计算公式一般为Uop = U-IXZdz ;其中,U为本端三相相电压,I为本端三相相电 流,Zdz为整定的线路阻抗; 在该公式中,仅考虑了线路阻抗对对端补偿电压的影B向,因此,多用于计算短线路
的对端补偿电压。 二、集中参数方法 计算公式一般为Uop = U-(I+jU/Xcom-jU/Xc即)XZdz ;其中,U为本端三相相电 压,I为本端三相相电流,Zdz为整定的线路正序阻抗,Xcom为本端电抗器电抗值,Xc即为 将线路正序容抗按等效电路归算到线路两侧的容抗值(为线路正序容抗的两倍)。
在该公式中考虑了线路分布电容和并联电抗器对对端补偿电压的影响,可以应用 于普通高压线路中对端补偿电压的计算。 本发明人发现,在特高压长距离的情况下,使用上述公式计算对端补偿电压不能 满足特高压长距离输电线路的要求,计算结果将会产生较大的误差,进而将该计算结果作 为本端继电保护的判据时,将无法对本端进行准确的继电保护。

发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题是,提供一种继电保护方法及装置,能够在特
高压长距离输电中,对端发生故障时,更加准确地对本端实施继电保护。 为此,本发明实施例采用如下技术方案 本发明实施例提供一种继电保护方法,包括 根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电压; 获取远方保护系统发来的远跳信号,所述远跳信号在对端出现故障时发送; 根据所述远跳信号、计算得到的所述对端补偿电压以及预置的对端电压整定值,
判断延时整定时间后是否跳开本端断路器。
其中,所述对端电压整定值包括对端过电压整定值以及对端欠电压整定值;
所述根据远跳信号、计算得到的对端补偿电压以及预置的对端电压整定值,判断 延时整定时间后是否跳开本端断路器具体为 当远跳信号满足预置条件且A1+B1+C1+T(A2+B2+C2) = 1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路器; 其中,Al表示Una > UHd ;B1表示Unb > UHd ;C1表示Unc > UHd ;A2表示Una < ULd ;B2表示Unb < ULd ;C2表示Unc < ULd ;T表示TV不断线;T表示TV断线;U表示电
压;a、 b、 C表示电压的相别;UHd表示整定的对端过电压定值;ULd为整定的对端欠电压定
值;n表示对端。 所述当远跳信号满足预置条件且A1+B1+C1+T(A2+B2+C2) = 1时,延时整定时间后 跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路器具体为 ((A1+B1+C1+A1B1C1)+T(A2+B2+C2+A2B2C2))Y = 1时,延时整定时间后跳开本端
断路器;否则,不跳开本端断路器; 其中,Y表示远跳信号满足预置条件。 所述根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电压具体为
Una = {(2Uma-Umb-Umc) X 〔 ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) / jXkml 〕 (2Ima-Imb_I mc) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkmO〕_(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; Unb = {(2Umb-Uma—Umc) X 〔 ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) / jXkml 〕 (2Imb-Ima_I mc) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkmO〕_(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; Unc = {(2Umc-Umb-Uma) X 〔 ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) / jXkml 〕 (2Imc-Imb_I ma) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkmO〕_(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; 其中,U表示电压;I表示电流;a、 b、 c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、 正、负序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;Y为传播系数;L为线路长度。
所述根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算本端补偿电压具体为
Una = UmaX [ch ( Y 1 X L)+Zcl X sh ( Y 1 X L)/jXkml] _ImaX Zcl X sh ( Y 1 X L)+Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; Unb = UmbX [ch( y 1XL)+ZclXsh( y 1XL)/jXkml]-ImbXZclXsh( y 1XL)+Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; Unc = UmcX [ch( Y lXL)+ZclXsh( Y lXL)/jXkml]_ImcXZclXsh( Y 1XL)+Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; 其中,U表示电压;I表示电流;a、 b、 c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、 正、负序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;Y为传播系数;L为线路长度。
本发明实施例还提供一种继电保护装置,包括 计算单元,用于根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电压;
获取单元,用于获取远方保护系统发来的远跳信号,所述远跳信号在对端出现故 障时发送; 断路器控制单元,用于根据所述远跳信号、计算得到的对端补偿电压以及预置的对端电压整定值,判断是否延时整定时间后跳开本端断路器。
其中,所述对端电压整定值包括对端过电压整定值以及对端欠电压整定值;
所述断路器控制单元具体用于当远跳信号满足预置条件且 A1+B1+C1+T(A2+B2+C2) = 1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路 器; 其中,Al表示Una > UHd ;B1表示Unb > UHd ;C1表示Unc > UHd ;A2表示Una < ULd ;B2表示Unb < ULd ;C2表示Unc < ULd ;T表示TV不断线;T表示TV断线;U表示电
压;a、 b、 C表示电压的相别;UHd表示整定的对端过电压定值;ULd为整定的对端欠电压定
值;n表示对端。所述断路器控制单元具体用于((A1+B1+C1+A1B1C1)+T(A2+B2+C2+A2B2C2))Y =
1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路器; 其中,Y表示远跳信号满足预置条件。 所述计算单元使用的计算对端补偿电压的公式为 Una = {(2Uma-Umb-Umc) X 〔 ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) / jXkml 〕 (2Ima-Imb_I mc) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkmO〕_(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; Unb = {(2Umb-Uma-Umc) X 〔 ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) / jXkml 〕 (2Imb-Ima_I mc) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkmO〕_(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; Unc = {(2Umc-Umb-Uma) X 〔 ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) / jXkml 〕 (2Imc-Imb_I ma) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkmO〕_(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; 其中,U表示电压;I表示电流;a、 b、 c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、 正、负序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;Y为传播系数;L为线路长度。
所述计算单元使用的计算对端补偿电压的公式为 Una = UmaX [ch ( Y 1 X L)+Zcl X sh ( Y 1 X L)/jXkml] _ImaX Zcl X sh ( Y 1 X L)+Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; Unb = Umb X [ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) /jXkml] -Imb X Zcl X sh ( y 1 X L) +Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; Unc = UmcX [ch( y lXL)+ZclXsh( y lXL)/jXkml]_ImcXZclXsh( y 1XL)+Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; 其中,U表示电压;I表示电流;a、 b、 c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、 正、负序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;Y为传播系数;L为线路长度。
对于上述技术方案的技术效果分析如下 在特高压长距离输电中,根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电 压,从而使得计算结果更为精确,进而使得该计算结果作为本端继电保护的判据时,能够更加精确的对本端实行继电保护。


图1为本发明实施例继电保护方法流程示意图;
图la为本发明实施例均匀长线路示例图;
图lb为本发明实施例特高压长距离线路模型;
图lc为本发明实施例本端断路器控制逻辑框图;
图2为本发明实施例继电保护装置结构示意图。
具体实施例方式
现有技术中对于补偿电压的计算方法无法适用于特高压长距离情况,从而导致在 特高压长距离输电中,根据现有技术计算对端补偿电压的方法计算得到的对端补偿电压存 在较大误差,进而当使用所述补偿电压作为判据进行继电保护时,使得无法准确的对本端 实施继电保护。 基于以上缺点,本发明实施例中根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端
补偿电压,从而使得计算得到的对端补偿电压更为实际和准确,进而使用计算得到的对端
补偿电压作为判据进行本端的继电保护时,继电保护的结果更为准确。 以下,结合附图详细说明本发明实施例继电保护方法及装置的实现。
图1为本发明实施例继电保护方法流程示意图,如图1所示,包括 步骤101 :根据线路分布电容以及本端并联电抗器的参数,计算对端补偿电压。
其中,本端并联电抗器的参数包括并联电抗器的电抗值以及流过电抗器的电流等。 本步骤中计算对端补偿电压的过程一般是持续执行的。 步骤102 :获取远方保护系统发来的远跳信号,所述远跳信号在对端出现故障时 发送。 其中,当线路对端出现线路过电压、电抗器内部短路和断路器失灵等故障时,均可 通过远方保护系统发出远跳信号给本端。 步骤103 :根据所述远跳信号、计算得到的对端补偿电压以及预置的对端电压整 定值,判断是否延时整定时间后跳开本端断路器。 其中,所述对端电压整定值包括对端过电压整定值以及对端欠电压整定值。具体 数值可以根据实际应用环境具体设定,这里不限定。所述延时整定时间也可以根据实际应 用环境具体设定,这里也不限定。 具体的,步骤101中所述根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电 压的具体计算过程可以为 以图la为例,利用分布参数模型实现补偿电压的计算,先假设长线路是均匀线 路,由任意两点的电压电流满足输电线路方程。考虑两侧电流规定的正方向后,得到两侧电 压电流的表达式为式(1)。
<formula>formula see original document page 9</formula>
(1) 上式中,Zc为线路波阻抗;Y为传播系数;lnm为线路长度(lnm为通用的表示方 法,即m端和n端之间的距离;后文中的L为整定值,也就是实际mn间的距离,两者是一致 的)。 以上分析以及所列出的表达式适合于三相对称线路,对于不对称线路,仍然可以 转换为对称分量予以计算,这里不再赘述。使用上述分布参数模型能较好地解决线路分布 电容和位移电流的影响。 根据以上表达式,并结合图lb可以推导出补偿电压计算公式如下
Icml = Iml-Ikml = Iml_Uml/jXkml
Icm2 = Im2-Ikm2 = Im2-Um2/jXkml Icm0 = ImO_IkmO = ImO_UmO/jXkmO ; (2)
Unl = UmlXch( Y 1XL)-IcmlXZclXsh( Y 1XL)
Un2 = Um2Xch( y 1XL)-Icm2XZclXsh( y 1XL)
UnO = UmOXch( YOXL)-IcmOXZcOXsh( YOXL) ; (3)
10 = (Ia+Ib+Ic)/3 ;
11+12 = Ia-IO ;
a 211+a 12 = Ib_IO ; a 11+a 212 = Ic_IO ; (4)
UO = (Ua+Ub+Uc) /3 ;
Ul+U2 = Ua-UO ;
a 2U1+ a U2 = Ub-UO ; a U1+ a 2U2 = Uc-UO ; (5) [oo91] 由上述式(2) (5)推导可得以下公式Una = Unl+Un2+Un0 = {(2Uma-Umb-Umc) x 〔 ch ( y 1 x l)+Zcl x sh ( y 1 x l) /
jXkml〕 (2Ima-Imb-Imc)XZclXsh(YlXL) + (Uma + Umb+Umc)X 〔
ch ( y 0 X L) +ZcO X sh ( y 0 X L) / jXkmO 〕 _ (Ima+Imb+Imc) X ZcO X sh ( y 0 X L)} /3 ; Unb = a 2Unl + a Un2+Un0 = {(2Umb-Uma-Umc) X 〔 ch ( Y 1 X L) +Zcl X sh ( Y 1 X L) /
jXkml〕 (2Imb-Ima-Imc)XZclXsh(YlXL) + (Uma + Umb+Umc)X 〔
ch ( y 0 X L) +ZcO X sh ( y 0 X L) / jXkmO 〕 _ (Ima+Imb+Imc) X ZcO X sh ( y 0 X L)} /3 ; Unc = a Unl + a 2Un2+UnO = {(2Umc-Umb-Uma) X 〔 ch ( Y 1 X L) +Zcl X sh ( Y 1 X L) /
jXkml〕 (2Imc-Imb-Ima)XZclXsh(YlXL) + (Uma + Umb+Umc)X 〔
ch( YOXL)+ZcOXsh(YOXL)/jXkmO〕 _ (Ima+Imb + Imc) X ZcO X sh ( y 0 X L)}/3 ;
(6) 其中,m端为本端,n端为对端;下标中的a、 b、 c为三种相别,1 、2、0为正、负、零序 分量;I为电流,U为电压。例如,Im为流过本端断路器的电流,Icm为流过输电线路的电流、 Ikm为流过本端并联电抗器的电流,Zc为波阻抗。上式右边的本侧三相电流Ima、 Imb、 Imc 和电压Uma、Umb、Umc可以通过测量回路随时获取,L为线路长度,其它参数均与线路的实际参数有关,可以通过整定值获取。所以只要线路参数确定,通过本端的三相电压和电流,即 可直接获得对端的三相补偿电压Una、 Unb、 Unc。 上述补偿电压的计算公式中使用相电流和相电压,零序电流和电压均用自产,优 点是减少外接零序电流采样出错造成的问题。
由式(2) (5)还可以推导出如下公式 Una = Unl+Un2 + Un0 = Uma X [ ch ( y 1 X L)+Zc 1 X sh ( y 1 X L) / jXkml]-Ima XZclXsh(ylXL) +UmO X [ch(YOXL)+ZcOXsh(yOXL)/ jXkmO-ch( y 1XL)-ZclXsh( y 1 X L) / jXkml] _ImO X [ZcO X sh ( y 0 X L) _Zcl X sh ( y IX
L)]; Unb = a 2Un 1 + a Un2 + Un0 = Umb X [ch ( y 1 X L)+Zc 1 X sh ( y 1 X L) / jXkml]-ImbXZclXsh(Y 1XL) +UmO X [ch(YOXL)+ZcOXsh(yOXL)/ jXkmO-ch( y 1XL)-ZclXsh( y 1 X L) / jXkml] _ImO X [ZcO X sh ( y 0 X L) _Zcl X sh ( y IX
L)]; Unc = a Unl+a 2Un2 + UnO = Umc X [ch ( y 1 X L)+Zc 1 X sh ( y 1 X L) / jXkml]-ImcXZclXsh(Y 1XL) +UmO X [ch(YOXL)+ZcOXsh(yOXL)/ jXkmO-ch( y 1XL)-ZclXsh( y 1 X L) / jXkml] _ImO X [ZcO X sh ( y 0 X L) _Zcl X sh ( y IX L)] ; (7) 该公式中使用外接零序电流,零序电压用自产,优点是公式简单明了,减少计算误 差。该公式在整定完线路参数的基础上,只需采集到该相别的电压、电流和零序电压、电流 即可。 上述推出的两种补偿电压的计算方法的结果基本一致,但是由于公式(6)不用外 接零序电流和电压,可以减少人为的误差,从而相较于公式(7),对端补偿电压的计算结果 具有更小的误差,进而计算得到的对端补偿电压作为本端判断是否跳开断路器的判据时, 判断结果更为精确。 具体的,对于步骤103,可以使用如下方式实现 当远跳信号满足预置条件且A1+B1+C1+T(A2+B2+C2) = 1时,延时整定时间后跳开 本端断路器;否则,不跳开本端断路器;其中,A1表示Una > UHd, Bl表示Unb > UHd, Cl表 示Unc > UHd, A2表示Una < ULd, B2表示Unb < ULd, C2表示Unc < ULd, T表示TV不断 线,T表示TV断线,UHd表示整定的对端过电压定值,ULd为整定的对端欠电压定值。
进一步的,可以通过如下逻辑方式实现((A1+B1+C1+A1B1C1) +T (A2+B2+C2+A2B2 C2))Y = 1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路器,Y表示远跳信号 满足预置条件。该逻辑可以对应图lc所示的逻辑框图。其中,远跳信号所需满足的条件可 以参考现有技术,这里不再赘述。另外,在判断延时整定时间后是否跳开本端断路器时,所 计算得到的对端补偿电压需要一直满足跳开本端断路器的条件时,本端断路器才会跳开, 否则将不跳开。 图1所示的本发明实施例中,根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补 偿电压,从而使得计算结果更为精确,进而使得该计算结果作为本端继电保护的判据时,能 够更加精确的对本端实行继电保护。 图2为本发明实施例一种继电保护装置,如图2所示,包括
计算单元210,用于根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电压;
获取单元220,用于获取远方保护系统发来的远跳信号,所述远跳信号在对端出现 故障时发送; 断路器控制单元230,用于根据所述远跳信号、计算得到的对端补偿电压以及预置 的对端电压整定值,判断是否延时整定时间后跳开本端断路器。 其中,所述对端电压整定值包括对端过电压整定值以及对端欠电压整 定值;相应的,所述断路器控制单元220具体用于当远跳信号满足预置条件且 A1+B1+C1+T(A2+B2+C2) = 1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路 器; 其中,Al表示Una > UHd ;B1表示Unb > UHd ;C1表示Unc > UHd ;A2表示Una < ULd ;B2表示Unb < ULd ;C2表示Unc < ULd ;T表示TV不断线;T表示TV断线;U表示电
压;a、 b、 C表示电压的相别;UHd表示整定的对端过电压定值;ULd为整定的对端欠电压定
值;n表示对端。进一步地,所述断路器控制单元220具体用于((A1+B1+C1+A1B1C1)+T(A2+B2+C2
+A2B2C2))Y = 1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路器;其中,Y表
示远跳信号满足预置条件。具体逻辑框图参见图lc。 所述计算单元210可以使用如下计算对端补偿电压的公式Una = {(2Uma-Umb-Umc) X 〔 ch ( y 1 X L)+Zcl X sh ( y 1 X L)/jXkml 〕 (2Ima-Imb-I
mc) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkm0〕-(Ima+I
mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; Unb = {(2Umb-Uma-Umc) X 〔 ch ( y 1 X L)+Zcl X sh ( y 1 X L)/jXkml 〕 (2Imb—Ima-I mc) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkm0〕-(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; Unc = {(2Umc-Umb-Uma) X 〔 ch ( y 1 X L) +Zcl X sh ( y 1 X L) / jXkml 〕 (2Imc-Imb-I ma) XZclXsh( y lXL) + (Uma+Umb+Umc) X 〔ch( y 0XL)+ZcOX sh( y 0XL)/jXkm0〕-(Ima+I mb+Imc)X ZcO X sh(y 0 X L)} /3 ; 其中,U表示电压;I表示电流;a、 b、 c表示电压的相别,0、 1 、2表示零、正、负序分
量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;Y为传播系数;L为线路长度。 或者,所述计算单元210还可以使用如下计算对端补偿电压的公式 Una = UmaX [ch ( Y 1 X L)+Zcl X sh ( Y 1 X L)/jXkml]-ImaX Zcl X sh ( Y 1 X L)+Um
OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [
ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; Unb = UmbX [ch( y 1XL)+ZclXsh( y 1XL)/jXkml]-ImbXZclXsh( y 1XL)+Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; Unc = UmcX [ch( y 1XL)+ZclXsh( y 1XL)/jXkml]-ImcXZclXsh( y 1XL)+Um OX [ch(yOXL)+ZcOXsh( YOXL)/jXkm0-ch(Y 1XL)-ZclXsh( y 1XL)/jXkm1]-ImOX [ ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)]; 其中,U表示电压;I表示电 ;a、 b、 c表示电压的相别,0、 1 、2表示零、正、负序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;Y为传播系数;L为线路长度。 图2所示的本发明实施例中,计算单元210根据线路分布电容以及并联电抗器参
数计算对端补偿电压,从而使得计算结果更为精确,进而使得该计算结果作为本端继电保
护的判据时,能够更加精确的对本端实行继电保护。 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种继电保护方法,其特征在于,包括根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电压;获取远方保护系统发来的远跳信号,所述远跳信号在对端出现故障时发送;根据所述远跳信号、计算得到的所述对端补偿电压以及预置的对端电压整定值,判断延时整定时间后是否跳开本端断路器。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对端电压整定值包括对端过电压整 定值以及对端欠电压整定值;所述根据远跳信号、计算得到的对端补偿电压以及预置的对端电压整定值,判断延时 整定时间后是否跳开本端断路器具体为当远跳信号满足预置条件且A1+B1+C1+T(A2+B2+C2) = 1时,延时整定时间后跳开本端 断路器;否则,不跳开本端断路器;其中,A1表示Una > UHd ;B1表示Unb > UHd ;C1表示Unc > UHd ;A2表示Una < ULd ; B2表示Unb < ULd ;C2表示Unc < ULd ;T表示TV不断线;T表示TV断线;U表示电压;a、b、C表示电压的相别;UHd表示整定的对端过电压定值;ULd为整定的对端欠电压定值;n表示对端。
3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述当远跳信号满足预置条件且 A1+B1+C1+T(A2+B2+C2) = 1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路器 具体为((A1+B1+C1+A1B1C1)+T(A2+B2+C2+A2B2C2))Y = 1时,延时整定时间后跳开本端断路 器;否则,不跳开本端断路器;其中,Y表示远跳信号满足预置条件。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据线路分布电容以及并 联电抗器参数计算对端补偿电压具体为Una = {(2Uma-Umb-Umc)X 〔 ch ( y1X L)+ZclX sh(y1X L)/jXkml〕 (2Ima-Imb-Imc)X ZclX sh(y1X U + (Uma+Umb+Umc)X 〔 ch(y 0 X L)+ZcO X sh(y 0 X L)/jXkm0 〕 _(Ima+Imb+Im c) XZcOXsh( yOXL)}/3 ;Unb = {(2Umb-Uma-Umc)X 〔 ch ( y1X L)+ZclX sh(y1X L)/jXkml〕 (2Imb-Ima-Imc)X ZclX sh(y1X U + (Uma+Umb+Umc)X 〔 ch(y 0 X L)+ZcO X sh(y 0 X L)/jXkm0 〕 _(Ima+Imb+Im c) XZcOXsh( yOXL)}/3 ;Unc = {(2Umc-Umb-Uma)X 〔 ch ( y1X L)+ZclX sh(y1X L)/jXkml〕 (2Imc-Imb-Ima)X ZclX sh(y1X U + (Uma+Umb+Umc)X 〔 ch(y 0 X L)+ZcO X sh(y 0 X L)/jXkm0 〕 _(Ima+Imb+Im c) XZcOXsh( yOXL)}/3 ;其中,U表示电压;1表示电流;a、b、c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、正、负 序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;y为传播系数;L为线路长度。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据线路分布电容以及并 联电抗器参数计算本端补偿电压具体为Una = UmaX [ch( y 1XL)+ZclXsh(y 1XL)/jXkml]-ImaXZclXsh(y 1XL)+UmOX [ch(y 0 X L)+ZcO X sh(y 0 X L)/jXkmO-ch(y1X L)_ZclX sh(y1X L)/jXkml]_ImO X [ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)];Unb = UmbX [ch( y 1XL)+ZclXsh(y 1XL)/jXkml]-ImbXZclXsh(y 1XL)+Um0X [ch ( y 0 X L)+ZcO X sh ( y 0 X L)/jXkmO-ch(y1X L)-ZclX sh(y1X L)/jXkml]-ImO X [ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)];Unc = UmcX [ch( y 1XL)+ZclXsh(y 1XL)/jXkml]-ImcXZclXsh(y lXL)+UmOX [ch ( y 0 X L)+ZcO X sh ( y 0 X L)/jXkmO-ch(y1X L)-ZclX sh(y1X L)/jXkml]-ImO X [ZcO X sh ( y 0 X L) -Zcl X sh ( y 1 X L)];其中,U表示电压;1表示电流;a、b、c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、正、负 序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;y为传播系数;L为线路长度。
6. —种继电保护装置,其特征在于,包括计算单元,用于根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电压; 获取单元,用于获取远方保护系统发来的远跳信号,所述远跳信号在对端出现故障时 发送;断路器控制单元,用于根据所述远跳信号、计算得到的对端补偿电压以及预置的对端 电压整定值,判断是否延时整定时间后跳开本端断路器。
7. 根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述对端电压整定值包括对端过电压整 定值以及对端欠电压整定值;所述断路器控制单元具体用于当远跳信号满足预置条件且A1+B1+C1+T (A2+B2+C2) =1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳开本端断路器;其中,A1表示Una > UHd ;B1表示Unb > UHd ;C1表示Unc > UHd ;A2表示Una < ULd ; B2表示Unb < ULd ;C2表示Unc < ULd ;T表示TV不断线;T表示TV断线;U表示电压;a、b、C表示电压的相别;UHd表示整定的对端过电压定值;ULd为整定的对端欠电压定值;n表示对端。
8. 根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述断路器控制单元具体用于((A1+B1 +C1+A1B1C1)+T(A2+B2+C2+A2B2C2))Y = 1时,延时整定时间后跳开本端断路器;否则,不跳 开本端断路器;其中,Y表示远跳信号满足预置条件。
9. 根据权利要求6至8任一项所述的装置,其特征在于,所述计算单元使用的计算对端 补偿电压的公式为Una = {(2Uma-Umb-Umc)X 〔 ch ( y1X L)+ZclX sh(y1X L)/jXkml〕 (2Ima-Imb-Imc)X ZclX sh(y1X U + (Uma+Umb+Umc)X 〔 ch(y 0 X L)+ZcO X sh(y 0 X L)/jXkmO 〕 _(Ima+Imb+Im c) XZcOXsh( yOXL)}/3 ;Unb = {(2Umb-Uma-Umc)X 〔 ch ( y1X L)+ZclX sh(y1X L)/jXkml〕 (2Imb-Ima-Imc)X ZclX sh(y1X U + (Uma+Umb+Umc)X 〔 ch(y 0 X L)+ZcO X sh(y 0 X L)/jXkmO 〕 _(Ima+Imb+Im c) XZcOXsh( yOXL)}/3 ;Unc = {(2Umc-Umb-Uma)X 〔 ch ( y1X L)+ZclX sh(y1X L)/jXkml〕 (2Imc-Imb-Ima)X ZclX sh(y1X U + (Uma+Umb+Umc)X 〔 ch(y 0 X L)+ZcO X sh(y 0 X L)/jXkmO 〕 _(Ima+Imb+Im c) XZcOXsh( yOXL)}/3 ;其中,U表示电压;1表示电流;a、b、c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、正、负 序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;y为传播系数;L为线路长度。
10.根据权利要求6至8任一项所述的装置,其特征在于,所述计算单元使用的计算对 端补偿电压的公式为<formula>formula see original document page 4</formula>其中,U表示电压;1表示电流;a、b、c分别表示电压的相别,0、l、2分别表示零、正、负 序分量;m表示本端;n表示对端;Zc为线路波阻抗;y为传播系数;L为线路长度。
全文摘要
本发明公开了一种继电保护方法及装置,该方法包括根据线路分布电容以及并联电抗器参数计算对端补偿电压;获取远方保护系统发来的远跳信号,所述远跳信号在对端出现故障时发送;根据所述远跳信号、计算得到的所述对端补偿电压以及预置的对端电压整定值,判断延时整定时间后是否跳开本端断路器。该方法及装置能够得到更准确的对本端实施继电保护。
文档编号H02J13/00GK101699688SQ20091016826
公开日2010年4月28日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者伍业凯, 刘洪涛, 张月品, 徐振宇, 苏黎明, 韩先才 申请人:北京四方继保自动化股份有限公司;国家电网公司
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