一种确定振荡中心位置的方法
【专利摘要】本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种确定振荡中心位置的方法。为了提供一种简单可靠的、仅使用本地电气量且不受系统阻抗的方法，本发明采集得到的A、B、C三相电压和电流进行低通滤波、采样保持和A/D转换后，得到A、B、C三相电压和电流采样值；将采样结果记为uA(k),uB(k),uC(k)，iA(k),iB(k),iC(k)，电力系统发生振荡时，得到若λ＜0，则说明振荡中心在母线M外侧；若λ＞1，则说明振荡中心在母线N外侧；若0＜λ＜1，则说明说明振荡中心在线路MN上，且λ的值可以反映振荡中心到母线M距离占线路总长度的比例。本方法在计算过程中只关心线路阻抗值得大小，与两侧系统的阻抗值无关，所以理论上不受线路两侧系统阻抗对计算振荡中心位置的影响。
【专利说明】一种确定振荡中心位置的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种确定振荡中心位置的方法。
【背景技术】
[0002] 随着大区联网，区域之间联络线传输功率增大，这种大容量长距离的联络使系统 因欠阻尼或负阻尼产生低频振荡，表现为系统发电机功角之间的相对变化。
[0003] 距离保护，作为一种典型的单端量保护原理，具有保护区域稳定、不受系统运行方 式等因素影响等优点。距离保护具有优点是因为只关心计算阻抗的大小，在系统正常运行 和故障时，计算阻抗大小有明显差别。但是在电力系统振荡过程中，系统的电气量会发生周 期性变化，造成计算阻抗的周期性变化，在变化过程中可能会造成距离保护出口动作。现有 距离保护普遍加装电力系统振荡闭锁元件防止距离保护在这种情况下的误动。但是在闭锁 过程中保护区内发生三相短路时，距离保护需延时动作，这给系统安全运行带来隐患。这一 情况出现的主要原因是现有振荡闭锁逻辑与振荡中心位置无关。
[0004] 因此，为解决在系统振荡时是否有必要将距离保护闭锁这一问题，需要进一步研 究如何利用本地信息确定电力系统的振荡中心位置，当振荡中心不在距离保护范围内部时 及时开放闭锁元件。这对提高距离保护性能具有很强的现实意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述不足，提供一种确定振荡中心位置的方法，该方法简 单可靠、仅使用本地电气量且不受线路两侧系统阻抗的影响。
[0006] 为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：
[0007] 步骤一、利用电子型传感器采集保护安装处的A、B、C三相电压和电流数据；
[0008] 步骤二、对采集得到的A、B、C三相电压和电流进行低通滤波、采样保持和A/ D转换后，得到A、B、C三相电压和电流采样值；将采样结果记为uA(k)，uB(k)，u c(k)， iA(k), iB(k), ic(k)，其中k为采样点序号；
[0009] 步骤三、在电力系统发生振荡时三相对称，无负序零序分量，所以使用电压电流的 正序分量+ (k)，h (k)进行计算，计算公式如下：
【权利要求】
1. 一种确定振荡中心位置的方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一、利用电子型传感器采集保护安装处的A、B、C三相电压和电流数据； 步骤二、对采集得到的A、B、C三相电压和电流进行低通滤波、采样保持和A/ D转换后，得到A、B、C三相电压和电流采样值；将采样结果记为uA(k)，uB(k)，u c(k)， iA(k), iB(k), ic(k)，其中k为采样点序号； 步骤三、在电力系统发生振荡时三相对称，无负序零序分量，所以使用电压电流的正序 分量Ul (k)，h (k)进行计算，计算公式如下：
(1) (2) 式中
为旋转因子； 将正序分量的采样值通过全周傅氏算法变换成相量值，计算公式如下：
(3) (4) 式中：N为一工频周期内采样点个数； 步骤四、电力系统发生振荡时，如果振荡中心在保护区内，有(匕-&〇s)<d-匕）. 振汤中心在保护区外，有(L W - d.W)〉(L.1/ - ).通过两者大小的不等关系判断振汤中心 9 是否位于保护区内，其中为振荡中心的电压相量值，为Μ母线和N母线的电压相 量值；通过计算和的比值确定振荡中心在保护区内的具体位置；其中 (i>M 用& · IM进行计算，其中&为线路的阻抗；d -?#)用匕_c〇W进行计算，即
(5) 式中：Θ为相量滞后相量[>#)的角度； 考虑到4 ·ΙΜ和Θ三者之间的关系，将表达式转化成内积形式： 步骤五、按照以下判据判断振荡中心的位置： (6) 若λ <〇,则说明振荡中心在母线Μ外侧； 若λ > 1，则说明振荡中心在母线Ν外侧； 若λ = 〇,则说明振汤中心在母线Μ上； 若λ = 1，则说明振汤中心在母线Ν上； 右0〈 λ〈 1，则说明说明振汤中心在线路丽上。
2. 根据权利要求1所述的一种确定振荡中心位置的方法，其特征在于：所述步骤二中 低通滤波器的截止频率为300Hz。
3. 根据权利要求1所述的一种确定振荡中心位置的方法，其特征在于：所述步骤二中 采样频率为10kHz，每工频周波采样点数N = 200,采样时间间隔Ts = 0. lms。
4. 根据权利要求1所述的一种确定振荡中心位置的方法，其特征在于：所述步骤五中 入的值为振荡中心到母线Μ距离占线路丽全长的比例。
【文档编号】H02H7/26GK104124673SQ201410366444
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】康小宁, 王文森, 焦在滨 申请人:西安交通大学