一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法和装置，先确定启动元件动作判据，并判断启动元件是否动作，若是则确定最优差动点位置；计算最优差动点两侧电压和电流和假同步差动阻抗，并确定假同步差动阻抗最小值；确定假同步差动阻抗选相判据，并判断假同步差动阻抗是否满足假同步差动阻抗选相判据，若是则假同步差动阻抗选相元件动作。本发明专利技术提供的技术方案中，利用假同步差动阻抗最小值构成假同步差动阻抗选相判据，能够保证在发生不对称故障的情况下，故障相可靠动作，非故障相不误动，提高半波长输电线路保护的可靠性。

A phase selection method and device for pseudo synchronous differential impedance protection for half wavelength transmission lines

The present invention provides a method and apparatus for phase selection of half wavelength transmission line impedance differential protection of false synchronization, first determine the starting element action criterion, and to judge whether the promoter action, determine if it is optimal point position; calculation of optimal point on both sides of the voltage and current and false step with the differential impedance, and determine the minimum differential impedance of false synchronization to determine the differential value; false synchronization phase selection criterion, and determine whether the false synchronization satisfy the differential impedance differential pseudo synchronous phase selection criterion, if false synchronous differential impedance phase selector action. The technical scheme provided by the invention, the minimum value of false synchronization differential impedance phase selection criterion using pseudo synchronous differential impedance, to ensure that in the event of asymmetric fault, fault phase and reliable action of non fault phase without misoperation, improve the reliability of half wavelength transmission line protection.

【技术实现步骤摘要】
一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法和装置
本专利技术涉及电力系统继电保护领域，具体涉及一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法和装置。
技术介绍
半波长交流输电系统属于一种新型的输电系统，其输电距离为3000公里(50Hz)或2600公里(60Hz)。与常规交流输电系统相比，半波长交流输电系统具有不需要安装无功补偿设备、经济型极佳、无需装设中间开关站等优点，因而是一种极具潜力的输电方式。但是由于半波长输电线路的通道传输时间较长，常规的差动保护本侧数据与对侧数据经过同步对时后进行计算，需要经过通道传输时间延时后出口，严重影响保护的动作时间。且半波长输电线路的故障特性与常规输电线路不同，在发生不对称故障时，非故障相的假同步差动阻抗保护可能发生误动。而假同步差动阻抗保护利用本侧数据与对侧前一个周波数据进行同步计算，能够提高保护的动作速度，对远端故障有较高的灵敏度，能够很好的提高保护的动作性能。
技术实现思路
为了克服所述现有技术的不足，本专利技术提供一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法和装置，先确定启动元件动作判据，并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作，若是则确定最优差动点位置；然后根据最优差动点位置计算最优差动点两侧电压和电流，并根据最优差动点两侧电压和电流计算假同步差动阻抗，并根据假同步差动阻抗确定假同步差动阻抗最小值；最后根据假同步差动阻抗最小值确定假同步差动阻抗选相判据，并判断假同步差动阻抗是否满足假同步差动阻抗选相判据，若是则假同步差动阻抗选相元件动作，能够保证在发生不对称故障的情况下，故障相可靠动作，非故障相不误动。为了实现所述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，包括：确定启动元件动作判据，并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作，若是则确定最优差动点位置；根据最优差动点位置计算最优差动点两侧电压和电流，并根据最优差动点两侧电压和电流计算假同步差动阻抗，并根据假同步差动阻抗确定假同步差动阻抗最小值；根据假同步差动阻抗最小值确定假同步差动阻抗选相判据，并判断假同步差动阻抗是否满足假同步差动阻抗选相判据，若是则假同步差动阻抗选相元件动作。所述启动元件动作判据如下式：|Δf(t)-Δf(t-1)|＞fset其中，fset表示启动元件动作判据的整定值，Δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流突变量，Δf(t-1)表示t-1时刻半波长输电线路的电流突变量，Δf(t)按下式计算：Δf(t-1)按下式计算：其中，ΔiA(t-1)、ΔiB(t-1)、ΔiC(t-1)分别表示t-1时刻半波长输电线路的A、B、C相电流突变量，ΔiA(t)、ΔiB(t)、ΔiC(t)分别表示t时刻半波长输电线路的A、B、C相电流突变量。所述半波长输电线路的两侧分别设为M侧和N侧，所述最优差动点位置用最优差动点至M侧的距离表示，最优差动点至M侧的距离按下式计算：Lcd＝(L-(TN-TM)v光)/2其中，Lcd表示最优差动点至M侧的距离，L表示半波长输电线路的长度，TM表示M侧启动元件的动作时间，TN表示N侧启动元件的动作时间，v光表示光速。所述根据最优差动点位置计算最优差动点的两侧电压和电流按下式计算：其中，表示相别，表示t时刻半波长输电线路的M侧电压，表示t时刻半波长输电线路的M侧电流；为t时刻M侧电压、电流得到的最优差动点的电压，为t时刻M侧电压、电流得到的最优差动点的电流；表示t时刻半波长输电线路的N侧电压，表示t时刻半波长输电线路的N侧电流；为t时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电压，为t时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电流；Zc表示半波长输电线路的波阻抗；γ表示半波长输电线路的传播常数。所述根据最优差动点两侧电压和电流计算假同步差动阻抗按下式计算：其中，表示t时刻假同步差动阻抗，T表示工频周期，表示t-T时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电流。所述根据假同步差动阻抗确定假同步差动阻抗最小值包括：将t时刻A、B、C三相的假同步差动阻抗进行横向比较，取三者中最小值作为假同步差动阻抗最小值。所述假同步差动阻抗选相判据如下式：其中，Zmin表示假同步差动阻抗最小值，kset和Zset表示假同步差动阻抗选相判据的整定值。本专利技术另一方面提供一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相装置，包括：确定模块，用于确定启动元件动作判据，并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作，若是则确定最优差动点位置；计算模块，用于根据最优差动点位置计算最优差动点两侧电压和电流，并根据最优差动点两侧电压和电流计算假同步差动阻抗，并根据假同步差动阻抗确定假同步差动阻抗最小值；判断模块，用于根据假同步差动阻抗最小值确定假同步差动阻抗选相判据，并判断假同步差动阻抗是否满足假同步差动阻抗选相判据，若是则假同步差动阻抗选相元件动作。所述确定模块包括第一确定单元，所述第一确定单元确定的启动元件动作判据如下式：|Δf(t)-Δf(t-1)|＞fset其中，fset表示启动元件动作判据的整定值，Δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流突变量，Δf(t-1)表示t-1时刻半波长输电线路的电流突变量，Δf(t)按下式计算：Δf(t-1)按下式计算：其中，ΔiA(t-1)、ΔiB(t-1)、ΔiC(t-1)分别表示t-1时刻半波长输电线路的A、B、C相电流突变量，ΔiA(t)、ΔiB(t)、ΔiC(t)分别表示t时刻半波长输电线路的A、B、C相电流突变量。所述确定模块还包括第二确定单元；第二确定单元用于确定最优差动点位置；半波长输电线路的两侧分别设为M侧和N侧，所述最优差动点位置用最优差动点至M侧的距离表示，最优差动点至M侧的距离按下式计算：Lcd＝(L-(TN-TM)v光)/2其中，Lcd表示最优差动点至M侧的距离，L表示半波长输电线路的长度，TM表示M侧启动元件的动作时间，TN表示N侧启动元件的动作时间，v光表示光速。所述计算模块包括第一计算单元，所述第一计算范元根据最优差动点位置按下式计算最优差动点的两侧电压和电流：其中，表示相别，表示t时刻半波长输电线路的M侧电压，表示t时刻半波长输电线路的M侧电流；为t时刻M侧电压、电流得到的最优差动点的电压，为t时刻M侧电压、电流得到的最优差动点的电流；表示t时刻半波长输电线路的N侧电压，表示t时刻半波长输电线路的N侧电流；为t时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电压，为t时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电流；Zc表示半波长输电线路的波阻抗；γ表示半波长输电线路的传播常数。所述计算模块还包括第二计算单元，所述第二计算单元根据最优差动点两侧电压和电流按下式计算假同步差动阻抗：其中，表示t时刻假同步差动阻抗，T表示工频周期，表示t-T时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电流。所述计算模块还包括比较单元，所述比较单元将t时刻A、B、C三相的假同步差动阻抗进行横向比较，取三者中最小值作为假同步差动阻抗最小值。所述判断模块确定的假同步差动阻抗选相判据如下式：其中，Zmin表示假同步差动阻抗最小值，kset和Zset表示假同步差动阻抗选相判据的整定值。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的半波长输电线路假同步差动阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，包括：确定启动元件动作判据，并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作，若是则确定最优差动点位置；根据最优差动点位置计算最优差动点两侧电压和电流，并根据最优差动点两侧电压和电流计算假同步差动阻抗，并根据假同步差动阻抗确定假同步差动阻抗最小值；根据假同步差动阻抗最小值确定假同步差动阻抗选相判据，并判断假同步差动阻抗是否满足假同步差动阻抗选相判据，若是则假同步差动阻抗选相元件动作。

【技术特征摘要】
1.一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，包括：确定启动元件动作判据，并根据启动元件动作判据判断启动元件是否动作，若是则确定最优差动点位置；根据最优差动点位置计算最优差动点两侧电压和电流，并根据最优差动点两侧电压和电流计算假同步差动阻抗，并根据假同步差动阻抗确定假同步差动阻抗最小值；根据假同步差动阻抗最小值确定假同步差动阻抗选相判据，并判断假同步差动阻抗是否满足假同步差动阻抗选相判据，若是则假同步差动阻抗选相元件动作。2.根据权利要求1所述的半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，所述启动元件动作判据如下式：|Δf(t)-Δf(t-1)|＞fset其中，fset表示启动元件动作判据的整定值，Δf(t)表示t时刻半波长输电线路的电流突变量，Δf(t-1)表示t-1时刻半波长输电线路的电流突变量，Δf(t)按下式计算：Δf(t-1)按下式计算：其中，ΔiA(t-1)、ΔiB(t-1)、ΔiC(t-1)分别表示t-1时刻半波长输电线路的A、B、C相电流突变量，ΔiA(t)、ΔiB(t)、ΔiC(t)分别表示t时刻半波长输电线路的A、B、C相电流突变量。3.根据权利要求2所述的半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，所述半波长输电线路的两侧分别设为M侧和N侧，所述最优差动点位置用最优差动点至M侧的距离表示，最优差动点至M侧的距离按下式计算：Lcd＝(L-(TN-TM)v光)/2其中，Lcd表示最优差动点至M侧的距离，L表示半波长输电线路的长度，TM表示M侧启动元件的动作时间，TN表示N侧启动元件的动作时间，v光表示光速。4.根据权利要求3所述的半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，所述根据最优差动点位置计算最优差动点的两侧电压和电流按下式计算：其中，表示相别，表示t时刻半波长输电线路的M侧电压，表示t时刻半波长输电线路的M侧电流；为t时刻M侧电压、电流得到的最优差动点的电压，为t时刻M侧电压、电流得到的最优差动点的电流；表示t时刻半波长输电线路的N侧电压，表示t时刻半波长输电线路的N侧电流；为t时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电压，为t时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电流；Zc表示半波长输电线路的波阻抗；γ表示半波长输电线路的传播常数。5.根据权利要求4所述的半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，所述根据最优差动点两侧电压和电流计算假同步差动阻抗按下式计算：其中，表示t时刻假同步差动阻抗，T表示工频周期，表示t-T时刻N侧电压、电流得到的最优差动点的电流。6.根据权利要求4所述的半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，所述根据假同步差动阻抗确定假同步差动阻抗最小值包括：将t时刻A、B、C三相的假同步差动阻抗进行横向比较，取三者中最小值作为假同步差动阻抗最小值。7.根据权利要求4所述的半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相方法，其特征在于，所述假同步差动阻抗选相判据如下式：其中，Zmin表示假同步差动阻抗最小值，kset和Zset表示假同步差动阻抗选相判据的整定值。8.一种半波长输电线路假同步差动阻抗保护选相装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定启动元件动作判据，并根据启动元件动作判据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雅蓉，柳焕章，杜丁香，王兴国，李会新，陈祥文，谢俊，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11