【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输电线路保护，涉及波动方程的距离保护方法与系统。
技术介绍
1、距离保护是高压输电线路的继电保护基本配置之一。现有距离保护一般采用下列的接线方式来实现短路阻抗测量：
2、
3、式中，分别为保护安装处的测量电压、测量电流。当输电线路发生三相短路、两相相间短路、两相接地短路时，取故障相的电压差、取故障相的电流差，以ab两相相间短路为例，取当输电线路发生单相接地短路时，以a接地短路为例，取其中，为保护的零序测量电流；k＝(z0-z1)/(3z1)为输电线路的零序补偿系数，z1、z0为线路的正序阻抗和零序阻抗，二者均属于已知参数。式(1)接线方式也能测量三相短路和两相接地短路的故障相阻抗。在式(1)的测量基础上，再与动作特性相比较，就构成了距离保护测量元件的判别功能。
4、但是现有距离保护均忽略了输电线路的波传输时延影响，也忽略了相与相、相与地之间的分布电容，在较长输电线路与电缆线路时，会增大计算误差。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种波动方程的距离保护方法与系统。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术的第一方面提供了一种波动方程的距离保护方法，包括以下步骤：
4、步骤1、对输电线路建立考虑线路的分布参数和传输时延的无损线路单端解计算式；
5、步骤2、将单端解计算式应用于线路设定保护范围，得到线路参数计算式；
6、步骤3、根据所述线路参
7、步骤4、将保护范围的输电线路分段后每一段应用所述波动方程，最终得到保护范围末端的电压相量，将其与保护安装处的测量电压相量比较，若满足距离保护动作条件，则进行输电线路的距离保护。
8、优选地，所述输电线路为传输工频量的输电线路、直流输电线路或传输其它频率成分的输电线路。
9、优选地，步骤1具体包括：
10、步骤11、对于输电线路m-n，建立线路m-n连接完整情况下的无损分布参数导线的基本方程；
11、步骤12、对所述基本方程求解，得线路两端电气量与前行波、反行波电压之间的关系；
12、步骤13、对线路两端电气量与前行波、反行波电压之间的关系进行比较合并后，联立求解得到考虑线路的分布参数和传输时延的无损线路单端解计算式。
13、优选地，步骤11中，建立的线路m-n连接完整情况下的无损分布参数导线的基本方程为：
14、
15、式中，x表示位置，i、u为线路电流、电压；
16、l0和c0分别为线路单位长度的电感、电容。
17、优选地，步骤12中，以m为线路首端，该首端处的位置坐标为x＝0，电压为um；n为线路末端，该末端处的位置坐标为x＝l，电压为un，对所述基本方程求解，得线路两端电气量与前行波、反行波电压之间的关系如下：
18、m端
19、n端
20、式中，τ＝l/v，表示电磁波在线路全长的传输时延；
21、l、v分别为线路的全长、电磁波的传输速度；
22、表示波阻抗；
23、um(t)、im(t)分别为t时刻m端的电压、电流；
24、un(t+τ)、in(t+τ)分别为t+τ时刻n端的电压、电流；
25、un(t-τ)、in(t-τ)分别为t-τ时刻n端的电压、电流；
26、uf(t)、ub(t)分别为t时刻的前行波、反行波电压。
27、优选地，步骤13中，比较式(4)和式(5)，并依据两式中uf(t)、ub(t)分别对应相等的条件，得：
28、
29、将um(t)、im(t)作为未知数，将un(t+τ)、in(t+τ)、un(t-τ)、in(t-τ)作为可得到的测量信号，联立求解式(6)、式(7)，得到用n端电气量来描述m端电气量的无损线路单端解计算式：
30、
31、根据线路m-n两端的互易性质得到用m端电气量求n端电气量的无损线路单端解表达式：
32、
33、优选地，步骤2得到的线路参数计算式为：
34、
35、式中，h＝krelr/(4zc)为线路参数确定的常数；
36、r为线路m-n全长的电阻；zc为波阻抗；
37、krel＝zset/zmn为可靠系数，zmn为线路m-n全长的正序阻抗，zset为线路设定保护范围m-y的整定阻抗；
38、uy(t)为y点t时刻的电压；
39、um(t-krelτ)、um(t)、um(t+krelτ)分别为(t-krelτ)、t、(t+krelτ)时刻m端的电压；
40、im(t-krelτ)、im(t)、im(t+krelτ)分别为(t-krelτ)、t、(t+krelτ)时刻m端的电流；
41、krelτ为电磁波在线路设定保护范围m-y之间的传输时延；
42、τ表示电磁波在线路m-n全长的传输时延。
43、优选地，步骤3中，以m端作为电气量已知端，y作为待求电压对端时，建立的通过单端电气量求取对端电压的波动方程为：
44、
45、式中，eu＝-zch(1-h2)，h＝krelr/(4zc)均为与线路相关的常系数；
46、um(t-krelτ)、um(t)、um(t-2krelτ)分别为(t-krelτ)、t、(t-2krelτ)时刻m端的电压；
47、im(t-krelτ)、im(t)、im(t-2krelτ)分别为(t-krelτ)、t、(t-2krelτ)时刻m端的电流；
48、krelτ为电磁波在线路设定保护范围m-y之间的传输时延；
49、uy(t-krelτ)为m端的对端y在(t-krelτ)时刻的电压。
50、优选地，步骤4中，距离保护动作条件为：保护范围末端的电压相量与保护安装处的测量电压相量的相位相反；
51、当满足上述条件时，输电线路的距离保护动作。
52、本专利技术的第二方面提供了一种波动方程的距离保护系统，所述系统包括：
53、波动方程推导模块，用于对输电线路建立考虑线路的分布参数和传输时延的无损线路单端解计算式；将单端解计算式应用于线路设定保护范围，得到线路参数计算式；根据所述线路参数计算式建立通过单端电气量求取对端电气量的波动方程；；
54、距离保护模块，用于将保护范围的输电线路分段后每一段应用所述波动方程，最终得到保护范围末端的电压相量，将其与保护安装处的测量电压相量比较，若满足距离保护动作条件，则进行输电线路的距离保护。
55、一种终端，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述方法的步骤。...
【技术保护点】
1.一种波动方程的距离保护方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
10.一种波动方程的距离保护系统，利用权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述系统包括：
11.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
12.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-9任一项所述方法的步
...【技术特征摘要】
1.一种波动方程的距离保护方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种波动方程的距离保护方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种波...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄少锋，徐可寒，伍叶凯，张月品，赵月，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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