本發(fā)明涉及一種基于同塔雙回線路橫向故障的區(qū)內(nèi)、外故障的判別方法。
背景技術(shù)：
：同塔雙回線路，當(dāng)一回線發(fā)生斷線故障時(shí)，在另一回線上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)零序電壓過(guò)零點(diǎn)，如果按傳統(tǒng)的補(bǔ)償方法，可能會(huì)發(fā)生過(guò)補(bǔ)償，使本來(lái)判為反向的零序方向繼電器判為正向，兩邊同正，導(dǎo)致零序縱聯(lián)誤動(dòng)。如圖1所示，當(dāng)同塔雙回線路一回線發(fā)生斷線故障時(shí)，在零序故障附加網(wǎng)中相當(dāng)于在故障點(diǎn)處串聯(lián)了一個(gè)電壓源。此時(shí)，另一回線健全線路會(huì)同時(shí)受到電和磁的雙重耦合作用，電的耦合使健全線路兩端零序電壓極性相反，如圖1中為正極性而為負(fù)極性，因此健全線路上將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)零序電壓過(guò)零點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于同塔雙回線路橫向故障的區(qū)內(nèi)、外故障的判別方法，針對(duì)傳統(tǒng)零序方向保護(hù)在同塔雙回線路橫向故障時(shí)存在零序方向誤動(dòng)的可能，提出的方法能有效地防止保護(hù)誤動(dòng)的發(fā)生，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更好的保障。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于同塔雙回線路橫向故障的區(qū)內(nèi)、外故障的判別方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1、判斷縱聯(lián)距離保護(hù)是否采用光纖通道，若是，則進(jìn)入步驟2，若否，則進(jìn)入步驟4；步驟2、判斷光纖通道誤碼率是否小于設(shè)定值，若是，則進(jìn)入步驟3，若否，且光纖通道誤碼率小于縱聯(lián)距離門檻值，則進(jìn)入步驟4；步驟3、采集光纖通道兩端數(shù)據(jù)并計(jì)算差流：當(dāng)滿足差動(dòng)判據(jù)，判別為區(qū)內(nèi)故障；當(dāng)不滿足差動(dòng)判據(jù)，判別為區(qū)外故障；步驟4、建立縱聯(lián)方向零序、負(fù)序綜合方向判據(jù)，其中：1a)零序方向主判據(jù)為：|3U·0-3I·0Z0|>|3U·0+I·0Z0|---(1)]]>式中，U0、I0為線路一端保護(hù)裝置安裝處的零序電壓、電流，其正方向均采用參考方向，為對(duì)應(yīng)的零序電壓矢量、電流矢量，Z0為線路零序阻抗；1b)零序方向保護(hù)的零序電流門檻判據(jù)為：|3I·0|>300A---(3)]]>2a)負(fù)序方向輔助判據(jù)為：|3U·2-3I·2Z2|>|3U·2+I·2Z2|---(4)]]>式中，U2、I2為線路一端保護(hù)裝置安裝處的負(fù)序電壓、電流，其正方向均采用參考方向，為對(duì)應(yīng)的負(fù)序電壓矢量、電流矢量，Z2為線路負(fù)序阻抗；2b)負(fù)序補(bǔ)償電壓?jiǎn)?dòng)判據(jù)為：|3U·2-I·2Z2|>0.02UN---(6)]]>式中，UN為相電壓額定值；2c)負(fù)序電流啟動(dòng)判據(jù)為：|3I·2|>150A---(7)]]>2d)負(fù)序電壓門檻判據(jù)為：|3U·2|>0.02UN---(8)]]>步驟5、進(jìn)行零序方向保護(hù)正、反向故障判別：當(dāng)判據(jù)(1)、(3)與(4)、(6)、(7)同時(shí)滿足時(shí)，則零序方向保護(hù)判為正向故障；當(dāng)判據(jù)(1)、(3)、(8)滿足且(7)不滿足，則零序方向保護(hù)判為正向故障；步驟6、進(jìn)行縱聯(lián)方向零序、負(fù)序綜合方向判別：若線路兩端零序方向保護(hù)均判為正向故障，則判別為區(qū)內(nèi)故障。優(yōu)選，步驟5中，當(dāng)判據(jù)(1)、(4)不滿足，且(3)、(6)、(7)滿足，則零序方向保護(hù)判為反向故障，否則，零序方向保護(hù)均判為無(wú)故障。本發(fā)明的有益效果是：該方法基于目前光纖通道廣泛運(yùn)用的背景下，充分利用光纖通道能夠傳輸大量數(shù)據(jù)的特性，在能夠正確接收差流的情況下，利用差流識(shí)別區(qū)內(nèi)、外故障；無(wú)法正確獲得差流時(shí)利用改進(jìn)的零、負(fù)序方向判別方法，解決了當(dāng)同塔雙回線，一回線發(fā)生斷線故障，在另一回線上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)零序電壓過(guò)零點(diǎn)，導(dǎo)致零序縱聯(lián)保護(hù)誤動(dòng)的問(wèn)題，本發(fā)明能有效地防止保護(hù)誤動(dòng)的發(fā)生，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。附圖說(shuō)明圖1是同塔雙回線路縱向故障時(shí)零序電壓分量分布示意圖；圖2是本發(fā)明基于同塔雙回線路橫向故障的區(qū)內(nèi)、外故障的判別方法的流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。一種基于同塔雙回線路橫向故障的區(qū)內(nèi)、外故障的判別方法，如圖2所示，包括如下步驟：步驟1、判斷縱聯(lián)距離保護(hù)是否采用光纖通道，若是，則進(jìn)入步驟2，若否，則進(jìn)入步驟4。步驟2、判斷光纖通道誤碼率是否小于設(shè)定值，若是，則進(jìn)入步驟3，若否，且光纖通道誤碼率小于縱聯(lián)距離門檻值，則進(jìn)入步驟4。步驟3、采集光纖通道兩端數(shù)據(jù)并計(jì)算差流：當(dāng)差流與制動(dòng)電流滿足差動(dòng)判據(jù)，判別為區(qū)內(nèi)故障；否則，判別為區(qū)外故障。差動(dòng)判據(jù)為：IdΦ>0.6×IrΦIdΦ>IdsetH]]>其中：IdΦ為相差動(dòng)電流，IdΦ＝|IMΦ+INΦ|；IrΦ為相制動(dòng)電流，IrΦ＝|IMΦ-INΦ|；為差動(dòng)動(dòng)作電流定值的1.5倍，IMΦ、INΦ分別為本側(cè)、對(duì)側(cè)分相電流矢量。首先，對(duì)于采用光纖通道的縱聯(lián)距離保護(hù)，光纖通道中增加傳送電流模擬量，當(dāng)接收端判斷接收信號(hào)誤碼率小于模擬量門檻值，說(shuō)明光纖通道中模擬量傳輸正常，裝置能正確利用兩端模擬量數(shù)據(jù)計(jì)算差流從而區(qū)分區(qū)內(nèi)、外故障；當(dāng)縱聯(lián)距離保護(hù)采用非光纖通道，或者采用光纖通道但是通道誤碼率大于模擬量門檻值但是小于縱聯(lián)距離門檻值，保護(hù)裝置采用縱聯(lián)方向零序、負(fù)序綜合方向判別區(qū)內(nèi)、外故障，具體如下。步驟4、建立縱聯(lián)方向零序、負(fù)序綜合方向判據(jù)，其中：零序方向保護(hù)的判據(jù)是以比相的形式構(gòu)造的，在改進(jìn)保護(hù)判據(jù)中，以比幅的形式構(gòu)造帶補(bǔ)償?shù)牧阈蚍较蛑髋袚?jù)：|3U·0-3I·0Z0|>|3U·0+I·0Z0|---(1)]]>式中，U0、I0為線路一端保護(hù)裝置安裝處的零序電壓、電流，其正方向均采用參考方向，為對(duì)應(yīng)的零序電壓矢量、電流矢量，Z0為線路零序阻抗。式(1)以比幅形式呈現(xiàn)，其與按1/3Z0補(bǔ)償?shù)牧阈螂妷号c線路零序電流構(gòu)成的比相式判據(jù)等價(jià)：傳統(tǒng)零序保護(hù)中通常按2/3Z0進(jìn)行零序電壓補(bǔ)償，本發(fā)明中對(duì)補(bǔ)償阻抗進(jìn)行了調(diào)整，降低為1/3Z0，能夠有效降低同塔雙回線一回縱向故障期間另一回線零序電壓過(guò)補(bǔ)償?shù)母怕?。與此同時(shí)，為保證參與計(jì)算的零序測(cè)量值的有效性，傳統(tǒng)零序方向保護(hù)的零序電流門檻判據(jù)仍需采用(取規(guī)程中高阻接地故障計(jì)及的最小零序電流)：|3I·0|>300A---(3)]]>對(duì)于負(fù)序判據(jù)，首先構(gòu)造帶補(bǔ)償?shù)呢?fù)序方向輔助判據(jù)：|3U·2-3I·2Z2|>|3U·2+I·2Z2|---(4)]]>式中，U2、I2為線路一端保護(hù)裝置安裝處的負(fù)序電壓、電流，其正方向均采用參考方向，為對(duì)應(yīng)的負(fù)序電壓矢量、電流矢量，Z2為線路負(fù)序阻抗。同理，該式與按1/3Z2補(bǔ)償?shù)呢?fù)序電壓與線路負(fù)序電流構(gòu)成的比相式判據(jù)等價(jià)：負(fù)序方向的加入，是為了防止零序方向因互感出現(xiàn)誤判，按1/3Z2補(bǔ)償，可以保證在斷線故障下，健全線路兩端零序方向保護(hù)至少有一端不會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償，能夠判為反向，避免保護(hù)誤動(dòng)作。構(gòu)造負(fù)序補(bǔ)償電壓?jiǎn)?dòng)判據(jù)：|3U·2-I·2Z2|>0.02UN---(6)]]>式中，UN為相電壓額定值；該式是負(fù)序方向啟動(dòng)的補(bǔ)償電壓門檻值，相當(dāng)于按1/3Z2補(bǔ)償?shù)呢?fù)序電壓幅值，以保證判據(jù)(4)的有效性。構(gòu)造負(fù)序電流啟動(dòng)判據(jù)為：|3I·2|>150A---(7)]]>該式是負(fù)序方向啟動(dòng)的電流門檻值，與零序電流門檻的設(shè)置意義相同。構(gòu)造負(fù)序電壓門檻判據(jù)為：|3U·2|>0.02UN---(8)]]>該式是識(shí)別弱電源的負(fù)序電壓門檻值，線路內(nèi)部故障時(shí)弱電源側(cè)如果不滿足電流判據(jù)(7)，則勢(shì)必會(huì)滿足電壓判據(jù)(8)，基于該原理可以設(shè)置邏輯克服弱電源帶來(lái)的影響。步驟5、進(jìn)行零序方向保護(hù)正、反向故障判別：當(dāng)判據(jù)(1)、(3)與(4)、(6)、(7)同時(shí)滿足時(shí)，則零序方向保護(hù)判為正向故障。由于負(fù)序有弱電源問(wèn)題，弱電源情況下發(fā)生內(nèi)部故障，弱電源端會(huì)有低電流高電壓的特征。因此，當(dāng)判據(jù)(1)、(3)、(8)滿足且(7)不滿足，此時(shí)認(rèn)為是弱電源出線內(nèi)部故障，則零序方向保護(hù)判為正向故障。當(dāng)判據(jù)(1)、(4)不滿足，且(3)、(6)、(7)滿足，此時(shí)為反向故障特征，則零序方向保護(hù)判為反向故障。否則，其他情況，零序方向保護(hù)均判為無(wú)故障。步驟6、進(jìn)行縱聯(lián)方向零序、負(fù)序綜合方向判別：若線路兩端零序方向保護(hù)均判為正向故障，則判別為區(qū)內(nèi)故障，即認(rèn)為是線路內(nèi)部發(fā)生接地故障，保護(hù)出口跳閘。否則，認(rèn)為是區(qū)外故障。該方法基于目前光纖通道廣泛運(yùn)用的背景下，充分利用光纖通道能夠傳輸大量數(shù)據(jù)的特性，在能夠正確接收差流的情況下，利用差流識(shí)別區(qū)內(nèi)、外故障；無(wú)法正確獲得差流時(shí)利用改進(jìn)的零、負(fù)序方向判別方法，解決了當(dāng)同塔雙回線，一回線發(fā)生斷線故障，在另一回線上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)零序電壓過(guò)零點(diǎn)，導(dǎo)致零序縱聯(lián)保護(hù)誤動(dòng)的問(wèn)題，本發(fā)明能有效地防止保護(hù)誤動(dòng)的發(fā)生，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或者等效流程變換，或者直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3