一种基于过渡电阻计算的线路保护方法技术

一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，包括：设定第一整定过渡电阻和第二整定过渡电阻；获取出现故障的线路两侧的电压量及电流量信息，以及线路相关参数，并计算得到线路过渡电阻R

【技术实现步骤摘要】
一种基于过渡电阻计算的线路保护方法
本专利技术涉及电力系统继电保护领域，更具体地，涉及一种基于过渡电阻计算的线路保护方法。
技术介绍
随着电力系统的不断发展壮大，输电线路电压等级不断提高，输电距离不断延长，对线路保护的抗过渡电阻能力提出了更高的要求。由于高阻接地故障的故障电流较小，故障特征不明显，传统线路保护难以有效反应高阻接地故障，尤其在过渡电阻较大时无法保证可靠动作。而且传统线路保护的抗过渡电阻能力受系统运行方式的影响很大，对高阻接地故障的保护性能不稳定。因此，亟需一种抗过渡电阻能力强、受系统运行方式变化影响小的线路保护方法。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于，提供了一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，综合利用线路双端电气量信息及线路参数信息，计算得到线路过渡电阻，以过渡电阻作为故障量判别是否发生线路区内故障，具有极强的抗过渡电阻能力。采用本专利技术后，能够有效提高线路保护的抗过渡电阻能力，可靠切除高阻接地故障。本专利技术具体采用如下的技术方案：一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：步骤1：根据采集线路的电压等级，设定第一整定过渡电阻Rset1和第二整定过渡电阻Rset2；步骤2：获取线路两侧的电压量及电流量信息，以及线路相关参数；步骤3：根据所述线路相关参数，和所述线路两侧电压量及电流量信息，计算得到线路过渡电阻Rg；步骤4：基于步骤1中设定的第一整定过渡电阻Rset1、第二整定过渡电阻Rset2以及步骤3中的线路过渡电阻Rg，分别计算线路过渡电阻Rg与第一整定过渡电阻Rset1的差作为第一阻抗差X、线路过渡电阻Rg与第二整定过渡电阻Rset2的差作为第二阻抗差Y；步骤5：根据步骤4的计算结果，计算第一阻抗差X与第二阻抗差Y的相角差步骤6：判断步骤5的计算结果是否在预设范围内，若计算结果在预设范围内，则判断在线路区内发生了故障；否则为在线路区内未发生故障；步骤7：根据步骤6的判断结果，排除故障。本专利技术还进一步采用以下优选技术方案：在步骤1中，通过以下公式设定第一整定过渡电阻Rset1：Rset1＝KK×Rmax式中，KK为可靠系数，Rmax为线路上出现的最大过渡电阻。所述的过渡电阻可靠系数KK取值范围为1.1与2之间。步骤1中，需要反映金属性接地故障时，第二整定过渡电阻Rset2为负实数，其取值范围为-50Ω到-1Ω之间；不需要反映金属性接地故障时，第二整定过渡电阻Rset2为不大于第一整定过渡电阻的正实数。所述步骤2中，所述线路两侧的电压量及电流量信息包括线路两侧的基波电压、基波电流和基波零序电流信息；所述线路相关参数包括线路正序阻抗和线路零序补偿系数。所述步骤3中，通过以下公式计算线路过渡电阻：其中，i＝A、B、C，分别表示A相、B相和C相，Rgi为计算得到的过渡电阻，和分别为线路两侧的基波电压，和分别为线路两侧的基波电流，和分别为线路两侧的基波零序电流，ZL为线路正序阻抗，K为线路零序补偿系数。所述计算得到的线路过渡电阻Rgi为复数。步骤4中，第一阻抗差X与第二阻抗差Y均为复数。在步骤6中，时，则判定在线路区内发生了故障，否则判定为在线路区内未发生故障。步骤7中，步骤6的判断结果为在线路区内发生故障时，保护动作切除故障；判断结果为在线路区内未发生故障时，保护不动作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，通过综合利用线路双端电气量信息及线路参数信息，计算得到线路过渡电阻，并且计算线路过渡电阻与整定过渡电阻值的阻抗差的相角差，并根据该相角差是否超出预设取值范围来判断是否发生了线路区内故障。本专利技术以过渡电阻作为故障量，具有极强的抗过渡电阻能力，且抗过渡电阻能力受系统运行方式变化影响小，整定简便，能够有效识别线路高阻接地故障，实现线路区内故障的快速、可靠切除。附图说明图1是本专利技术的一种基于过渡电阻计算的线路保护方法的流程图。图2是本专利技术的一个实施例的输电线路结构示意图。图3是本专利技术的一个实施例中发生接地故障的输电线路结构示意图。图4是本专利技术提出的一种基于过渡电阻计算的线路保护方法中区内故障判别示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部实施例，不能以此来限制本申请的保护范围。基于本专利技术精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，具体包括以下步骤：步骤1：根据采集线路的电压等级，设定第一整定过渡电阻Rset1和第二整定过渡电阻Rset2。具体地，根据以下公式计算第一整定过渡电阻Rset1：Rset1＝KK×Rmax式中，Rset1为第一整定过渡电阻，KK为可靠系数，Rmax为线路上可能出现的最大过渡电阻。优选地，对于220kV线路，Rmax取为100Ω；对于500kV线路，Rmax取为300Ω。优选地，过渡电阻可靠系数KK应大于1，建议取值范围为1.1与2之间。第二整定过渡电阻Rset2的取值根据需求选择，若需要反映金属性接地故障，则第二整定过渡电阻Rset2应为一个负实数，其优选取值为-50Ω到-1Ω之间；若不需要反映金属性接地故障，则第二整定过渡电阻Rset2应为一个正实数，且不应大于所述第一整定过渡电阻Rset1。步骤2：采集发生故障的线路两端的电压量、电流量以及线路相关参数。优选地，需要获取的线路两侧的电压量及电流量信息包括线路两侧的基波电压、基波电流和基波零序电流信息，并且需要获取的线路相关参数包括线路正序阻抗和线路零序补偿系数。图2为本专利技术的一个实施例的输电线路结构示意图，即为电网中输电线路的通用模型，该模型包括M侧系统电源1、M侧系统2、M侧母线3、M侧线路保护4、N侧系统电源8、N侧系统阻抗7、N侧母线6以及N侧线路保护5。图3为本专利技术的一个实施例中发生接地故障的输电线路结构示意图。如图2-3所示，在本专利技术的一个实施例中，当线路上发生接地故障时，可以获取线路两侧的电压量及电流量信息以及线路相关参数。即分别获取即M侧端和N侧端的基波电压、基波电流和基波零序电流信息，并且需要获取的线路相关参数包括线路正序阻抗和线路零序补偿系数。步骤3：根据步骤2采集的所述线路相关参数，和所述线路两侧电压量及电流量信息，计算得到线路过渡电阻。优选地，计算线路过渡电阻的公式为：其中，i＝A、B、C，分别表示A相、B相和C相，Rgi为计算得到的过渡电阻，和分别为线路两侧的基波电压，和分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：/n步骤1：根据采集线路的电压等级，设定第一整定过渡电阻R

【技术特征摘要】
1.一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：
步骤1：根据采集线路的电压等级，设定第一整定过渡电阻Rset1和第二整定过渡电阻Rset2；
步骤2：获取采集线路两侧的电压量及电流量信息，以及线路相关参数；
步骤3：根据所述线路相关参数，和所述线路两侧电压量及电流量信息，计算得到线路过渡电阻Rg；
步骤4：基于步骤1中设定的第一整定过渡电阻Rset1、第二整定过渡电阻Rset2以及步骤3中的线路过渡电阻Rg，分别计算线路过渡电阻Rg与第一整定过渡电阻Rset1的差作为第一抗阻差X、线路过渡电阻Rg与第二整定过渡电阻Rset2的差作为第二抗阻差Y；
步骤5：根据步骤4的计算结果，计算第一阻抗差X与第二阻抗差Y的相角差
步骤6：判断步骤5的计算结果是否在预设范围内，若计算结果在预设范围内，则判断在线路区内发生了故障；否则为在线路区内未发生故障；
步骤7：根据步骤6的判断结果，排除故障。


2.根据权利要求1所述的一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，其特征在于：
在步骤1中，通过以下公式设定第一整定过渡电阻Rset1：
Rset1＝KK×Rmax
式中，KK为可靠系数，Rmax为线路上出现的最大过渡电阻。


3.根据权利要求2所述的一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，其特征在于：
所述的过渡电阻可靠系数KK取值范围为1.1与2之间。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于过渡电阻计算的线路保护方法，其特征在于：
步骤1中，需要反映金属性接地故障时，第二整定过渡电阻Rset2为负实数，其取值范围为-50Ω...

【专利技术属性】
技术研发人员：段文岩，刘磊，田宝江，韩伟，张峰，马伟东，吴春红，王阳，郭培，刘超，乔利红，蔡得雨，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国网河南省电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41