一种纵横混合制动的线路差动保护方法及系统与流程

本发明涉及电气，并且更具体地，涉及一种纵横混合制动的线路差动保护方法及系统。

背景技术：

1、现有交流系统中的线路保护广泛采用电流差动保护作为主保护。电流差动保护基于基尔霍夫电流定律，差动电流在无故障或区外故障时为零，在区内故障时为故障电流，具有较好的灵敏度与可靠性。但由于输电线路对地电容的影响，在正常运行时差动电流为电容电流，为了提高电流差动保护的灵敏度，需要补偿电容电流，使线路无故障时差动电流为零。随着新型电力系统中新能源的大规模接入，受新能源电源故障后控制系统策略的影响，故障电流表现出幅值受限的特征，新能源侧故障特征弱化，通过故障电流特征识别故障的电流差动保护原理灵敏度大幅降低。此外，受新能源控制策略的影响，对于新能源送出的交流线路，或新能源经柔直交流汇集线路送出的场景，其交流线路故障具有汲出特性，区内故障时线路两侧电流相位呈现区外故障特征，电流差动保护可能出现拒动。

2、上述情况导致现有保护不能适应，甚至会出现保护不正确动作，不能及时切除故障，从而影响系统稳定。目前大规模新能源集中送出电网已出现多起交流汇集线路继电保护装置灵敏度下降的问题。

技术实现思路

1、根据本发明，提供了一种纵横混合制动的线路差动保护方法及系统，以解决现有差动保护不能适应，甚至会出现保护不正确动作，不能及时切除故障，从而影响系统稳定。目前大规模新能源集中送出电网已出现多起交流汇集线路继电保护装置灵敏度下降的技术问题。

2、根据本发明的第一个方面，提供了一种纵横混合制动的线路差动保护方法，包括：

3、根据故障前的电压相量和与相差动电流的运算结果对故障后相差动电流进行修正，计算每相的差动电流修正值；

4、根据额定电压，计算每相的电压相量和修正值；

5、对于任一相，根据该相的差动电流修正值和该相的电压相量和修正值，确定该相的纵横制动的差动保护判据。

6、可选地，根据故障前的电压相量和与相差动电流的运算结果对故障后相差动电流进行修正，包括：

7、由故障前的电压相量和与相差动电流的运算结果对故障后相差动电流进行修正，计算每相的差动电流修正值：

8、

9、式中：为线路故障后差动电流相量值；为故障后线路两侧电压相量和；为故障前线路差动电流相量值；为故障前线路两侧电压相量和。

10、可选地，根据额定电压，计算每相的电压相量和修正值，包括：

11、对每相的电压相量进行修正，计算每相的电压相量和修正值为：

12、

13、式中：ue为额定电压。

14、可选地，对于任一相，根据该相的差动电流修正值和该相的电压相量和修正值，确定该相的纵横制动的差动保护判据，包括：

15、对于任一相，利用线路两侧电流较小值构成纵向制动，利用线路电容电流构成横向制动，根据该相的差动电流修正值和该相的电压相量和修正值，确定该相的纵横制动的差动保护判据为：

16、

17、式中：为差动电流修正值；为电压相量和修正值；yset为导纳定值；为线路两侧电流值。

18、根据本发明的另一个方面，还提供了一种纵横混合制动的线路差动保护系统，包括：

19、计算差动电流修正值模块，用于根据故障前的电压相量和与相差动电流的运算结果对故障后相差动电流进行修正，计算每相的差动电流修正值；

20、计算电压相量和修正值模块，用于根据额定电压，计算每相的电压相量和修正值；

21、确定差动保护判据模块，用于对于任一相，根据该相的差动电流修正值和该相的电压相量和修正值，确定该相的纵横制动的差动保护判据。

22、可选地，计算差动电流修正值模块，包括：

23、计算差动电流修正值子模块，由故障前的电压相量和与相差动电流的运算结果对故障后相差动电流进行修正，计算每相的差动电流修正值：

24、

25、式中：为线路差动电流相量值；为线路两侧电压相量和；为故障前线路差动电流相量值；为故障前线路两侧电压相量和。

26、可选地，计算电压相量和修正值模块，包括：

27、计算电压相量和修正值子模块，对每相的电压相量进行修正，计算每相的电压相量和修正值为：

28、

29、式中：ue为额定电压。

30、可选地，确定差动保护判据模块，包括：

31、确定差动保护判据子模块，用于对于任一相，利用线路两侧电流较小值构成纵向制动，利用线路电容电流构成横向制动，根据该相的差动电流修正值和该相的电压相量和修正值，确定该相的纵横制动的差动保护判据为：

32、

33、式中：为差动电流修正值；为电压相量和修正值；yset为导纳定值；为线路两侧电流值。

34、从而，从线路纵向和横向两个维度出发，构建纵横混合制动的差动保护，在保障可靠性的同时大幅提升保护的灵敏性，解决了现有电流差动保护性能受电源故障特性影响的难题，为大规模清洁能源消纳创造了条件。

技术特征：

1.一种纵横混合制动的线路差动保护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据故障前的电压相量和与相差动电流的运算结果对故障后相差动电流进行修正，计算每相的差动电流修正值，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据额定电压，计算每相的电压相量和修正值，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于任一相，根据该相的差动电流修正值和该相的电压相量和修正值，确定该相的纵横制动的差动保护判据，包括：

5.一种纵横混合制动的线路差动保护系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，计算差动电流修正值模块，包括：

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，计算电压相量和修正值模块，包括：

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，确定差动保护判据模块，包括：

技术总结
本发明公开了一种纵横混合制动的线路差动保护方法及系统，其中，该方法包括：根据故障前的电压相量和与相差动电流的运算结果对故障后相差动电流进行修正，计算每相的差动电流修正值；根据额定电压，计算每相的电压相量和修正值；对于任一相，根据该相的差动电流修正值和该相的电压相量和修正值，确定该相的纵横制动的差动保护判据。从而，从线路纵向和横向两个维度出发，构建纵横混合制动的差动保护，在保障可靠性的同时大幅提升保护的灵敏性。

技术研发人员：周泽昕,郭雅蓉,王兴国,王书扬,刘佳琪,戴飞扬,于溯
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12