基于模型识别的高压线路选相方法技术

本发明专利技术公开了一种基于模型识别的高压线路选相方法，用于振荡闭锁期间的选相元件。其特点是采用了模型识别方法：对发生接地故障，存在单相接地和两相短路接地两种模型，分别计算该两种故障模型下的距离及故障点三序电压，通过判别三序电压是否满足相应故障下的边界条件，以此确定实际故障相别。本发明专利技术的高压线路选相方法解决了以往选相元件在电力系统振荡情况下的误选相问题，具有耐高阻的能力，并且完全不受分支系数和系统运行方式的影响。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统高压输电线路保护，特别涉及一种。序分量选相中接地故障采用零、负序分量的相对相位关系结合阻抗选相，不接地故障采用阻抗选相。序分量选相是根据不同故障情况下负序及零序电流相对相位来确认的，相区的划分如图A。 由 相对相位和故障类型之间的关系见上表，表中，(2)、(4)、(6)为单一故障相别的相区，直接确认为相应的相间故障，在(1)、(3)、(5)相区包含单相和相间两种故障类型，由于两种故障类型的相别总是不相关的，采用相间阻抗排除法，即如果保护装置测量到的相间阻抗值在整定的相间阻抗范围内，则确认为是相间故障，否则，确认为相应的单相接地故障。采用相间阻抗排除法的原因是认为相间阻抗元件对于两相故障总能准确动作。目前，利用序电流的分区以及测量阻抗比较的方法，作为振荡闭锁期间的选相元件(参考文献徐振宇，杨奇逊，刘万顺等。一种序分量高压线路保护选相元件。中国电机工程学报，1997，17(3)214～216)。振荡闭锁期间，测量阻抗(特别是非故障相)受系统振荡的影响非常大，测量阻抗比较这一辅助元件会将单相接地误选为两相短路接地故障，也会将两相短路接地误判为单相接地，其耐过渡电阻的能力也很差，这是当前高压输电线路保护中的一大隐患。实现本专利技术的目的模型识别的高压线路选相方法的技术方案是这样的对发生单相接地和两相短路接地两种模型，分别计算该两种故障模型下的距离及故障点三序电压，通过判别三序电压是否满足相应故障下的边界条件，以此确定实际故障相别。包括以下步骤1)设置已知量(1)实时测量保护安装处的三序电压M1、M2、M0和电流 电流以母线流向线路方向为正；(2)实时测量到的单相阻抗的电抗部分XA、XB、XC，保护实时测量到的相间阻抗的电抗部分XBC、XCA、XAB；(3)设线路单位长度的正序和零序阻抗分别为z1和z0，线路单位长度的正序和零序电抗分别为x1和x0；(4) 和 分别为故障点对地的正、负和零序电流；2)模型识别中用到的故障点三序电压量(1)两相短路接地模型假定输电线路发生相间接地故障。则假定的相间接地故障点处三序电压分别为U·1′=U·M1-I·M1·Xij·z1/x1,U·2′=U·M2-I·M2·Xij·z1/x1,U·0′=U·M0-I·M0·Xij·z0/x1]]>其中Xij表示i、j两相相间测量电抗值；(2)单相接地模型假定输电线路发生单相接地故障。则假定的单相接地故障点处三序电压分别为U·1=U·M1-I·M1·Xi·z1/x1,U·2=U·M2-I·M2·Xi·z1/x1,U·0=U·M0-I·M0·Xi·z0/x1]]>其中Xi表示i相的测量电抗值；(3)两相相间短路的情况令Xn＝min{XBC、XCA、XAB}，Xd＝mid{XBC、XCA、XAB}，Xx＝max{XBC、XCA、XAB}U·1min=U·M1-I·M1·Xn·z1/x1,U·2min=U·M2-I·M2·Xn·z1/x1,U·0min=U·M0-I·M0·Xn·z0/x1]]>U·1mid=U·M1-I·M1·Xd·z1/x1,U·2mid=U·M2-I·M2·Xd·z1/x1,U·0mid=U·M0-I·M0·Xd·z0/x1]]>U·1max=U·M1-I·M1·Xx·z1/x1,U·2max=U·M2-I·M2·Xx·z1/x1,U·0max=U·M0-I·M0·Xx·z0/x1]]>dNmin{XBC、XCA、XAB}对应的两故障相；dDmid{XBC、XCA、XAB}对应的两故障相；dXmax{XBC、XCA、XAB}对应的两故障相；3)分析判定(1)单相接地单相接地有U·1+U·2+U·0=3I·f0·Rf,]]>，又U·2=-I·f2·ZΣ2,U·0=-I·f0·ZΣ0,I·f1=I·f2=I·f0,]]>，得到U·1=I·f0(ZΣ2+ZΣ0+3·Rf),]]&g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于模型识别的高压线路选相方法，其特征在于，对发生单相接地和两相短路接地两种模型，分别计算该两种故障模型下的距离及故障点三序电压，通过判别三序电压是否满足相应故障下的边界条件，确定实际故障相别；包括以下步骤：１）设置已知量（１） 实时测量保护安装处的三序电压Ｕ↓［Ｍ１］、Ｕ↓［Ｍ２］、Ｕ↓［Ｍ０］和电流＊↓［１］、＊↓［２］、＊↓［０］，电流以母线流向线路方向为正；（２）实时测量到的单相阻抗的电抗部分Ｘ↓［Ａ］、Ｘ↓［Ｂ］、Ｘ↓［Ｃ］，保护实时测量到的相间阻抗的 电抗部分Ｘ↓［ＢＣ］、Ｘ↓［ＣＡ］、Ｘ↓［ＡＢ］；（３）设线路单位长度的正序和零序阻抗分别为ｚ↓［１］和ｚ↓［０］，线路单位长度的正序和零序电抗分别为ｘ↓［１］和ｘ↓［０］；（４）＊↓［ｆ１］、＊↓［ｆ２］和＊↓［ｆ０］分别为故障点 对地的正、负和零序电流；２）模型识别中用到的故障点三序电压量（１）两相短路接地模型假定输电线路发生相间接地故障，则假定的相间接地故障点处三序电压分别为：＊′↓［１］＝＊↓［Ｍ１］－＊↓［Ｍ１］.Ｘ↓［ｉｊ］.ｚ↓［１］／ｘ↓ ［１］，＊′↓［２］＝＊↓［Ｍ２］－＊↓［Ｍ２］.Ｘ↓［ｉｊ］.ｚ↓［１］／ｘ↓［１］，＊′↓［０］＝＊↓［Ｍ０］－＊↓［Ｍ０］.Ｘ↓［ｉｊ］.ｚ↓［０］／ｘ↓［１］其中：Ｘ↓［ｉｊ］表示ｉ、ｊ两相相间测量电抗值；（２）单相接地模型 假定输电线路发生单相接地故障，则假定的单相接地故障点处三序电压分别为：＊↓［１］＝＊↓［Ｍ１］－＊↓［Ｍ１］.Ｘ↓［ｉ］.ｚ↓［１］／ｘ↓［１］，＊↓［２］＝＊↓［Ｍ２］－＊↓［Ｍ２］.Ｘ↓［ｉ］.ｚ↓［１］／ｘ↓［１］，＊↓［０］ ＝＊↓［Ｍ０］－＊↓［Ｍ０］.Ｘ↓［ｉ］.ｚ↓［０］／ｘ↓［１］其中：Ｘ↓［ｉ］表示ｉ相的测量电抗值；（３）两相相间短路的情况令Ｘ↓［Ｂ］＝ｍｉｎ｛Ｘ↓［ＢＣ］、Ｘ↓［ＣＡ］、Ｘ↓［ＡＢ］｝，Ｘ↓［ｄ］＝ｍｉｄ｛Ｘ↓［ＢＣ］、Ｘ ↓［ＣＡ］、Ｘ↓［ＡＢ］｝，Ｘ↓［ｘ］＝ｍａｘ｛Ｘ↓［ＢＣ］、Ｘ↓［ＣＡ］、Ｘ↓［ＡＢ］｝＊↓［１ｍｉｎ］＝＊↓［Ｍ１］－＊↓［Ｍ１］.Ｘ↓［ｎ］.ｚ↓［１］／ｘ↓［１］、＊↓［２ｍｉｎ］＝＊↓［Ｍ２］－＊↓［Ｍ２］.Ｘ↓［ｎ］.ｚ↓［ １］／ｘ↓［１］、＊↓［０ｍｉｎ］＝＊↓［Ｍ０］－＊↓［Ｍ０］.Ｘ↓［ｎ］.ｚ↓［０］／ｘ↓［１］＊↓［１ｍｉｄ］＝＊↓［Ｍ１］－＊↓［Ｍ１］.Ｘ...

【技术特征摘要】
1.一种基于模型识别的高压线路选相方法，其特征在于，对发生单相接地和两相短路接地两种模型，分别计算该两种故障模型下的距离及故障点三序电压，通过判别三序电压是否满足相应故障下的边界条件，确定实际故障相别；包括以下步骤1)设置已知量(1)实时测量保护安装处的三序电压M1、M2、M0和电流 电流以母线流向线路方向为正；(2)实时测量到的单相阻抗的电抗部分XA、XB、XC，保护实时测量到的相间阻抗的电抗部分XBC、XCA、XAB；(3)设线路单位长度的正序和零序阻抗分别为z1和z0，线路单位长度的正序和零序电抗分别为x1和x0；(4) 和 分别为故障点对地的正、负和零序电流；2)模型识别中用到的故障点三序电压量(1)两相短路接地模型假定输电线路发生相间接地故障，则假定的相间接地故障点处三序电压分别为U·1′=U·M1-I·M1·Xij·z1/x1,U·2′=U·M2-I·M2·Xij·z1/x1,U·0′=U·M0-I·M0·Xij·z0/x1]]>其中Xij表示i、j两相相间测量电抗值；(2)单相接地模型假定输电线路发生单相接地故障，则假定的单相接地故障点处三序电压分别为U·1′=U·M1-I·M1·Xi·z1/x1,U·2′=U·M2-I·M2·Xi·z1/x1,U·0′=U·M0-I·M0·Xi·z0/x1]]>其中Xi表示i相的测量电抗值；(3)两相相间短路的情况令Xij＝min{XBC、XCA、XAB}，Xd＝mid{XBC、XCA、XAB}，Xx＝max{XBC、XCA、XAB}U·1min=U·M1-I·M1·Xn·z1/x1,U·2min=U·M2-I·M2·Xn·z1/x1,U&...

【专利技术属性】
技术研发人员：索南加乐，许庆强，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]