本發(fā)明涉及多級(jí)串供電纜線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)區(qū)分識(shí)別故障區(qū)域的方法，尤其涉及基于綜合序分量的差動(dòng)保護(hù)判別方法。

背景技術(shù)：

大中城市多級(jí)串供電纜線(xiàn)路應(yīng)用越來(lái)越廣泛，串供電纜保護(hù)一般以距離或者過(guò)流保護(hù)為主，串供電纜一般連接多個(gè)負(fù)荷，由于串供電纜的特殊性，保護(hù)配合復(fù)雜，電纜保護(hù)動(dòng)作時(shí)間級(jí)差無(wú)法滿(mǎn)足供電可靠性要求，電纜故障位置難以確認(rèn)，為了提高供電可靠性，提高快速恢復(fù)供電能力，在不影響設(shè)備運(yùn)行的情況下，在每級(jí)分支負(fù)荷點(diǎn)(變壓器安裝處)設(shè)置一組光柔性互感器，通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元將測(cè)量的分相電流傳給集中判別裝置，集中判別裝置基于分相電流差動(dòng)保護(hù)綜合判斷故障區(qū)域，如圖1所示，通過(guò)該方案，可以將故障區(qū)段準(zhǔn)確可靠判別出來(lái)。但是，基于該方案需要大量的光互感器及合并單元，導(dǎo)致上述這種解決方案成本非常高,且系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)異常復(fù)雜；如果減少互感器配置，配置為如圖2所示，則由于負(fù)荷變壓器中性點(diǎn)接地，區(qū)外故障會(huì)產(chǎn)生較大的零序電流，導(dǎo)致分相電流差動(dòng)保護(hù)可能誤動(dòng)。

為了降低成本，但又不降低差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作性能，保證故障區(qū)域判別的靈敏度，成為目前亟需解決的難題，本文基于此提出相應(yīng)的解決措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種基于綜合序分量的差動(dòng)保護(hù)判別方法，本基于綜合序分量的差動(dòng)保護(hù)判別方法用于解決多級(jí)串供電纜線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，無(wú)法區(qū)分識(shí)別故障區(qū)域的問(wèn)題，并且不受多級(jí)串供線(xiàn)路分支負(fù)荷的影響。

本文研究采用了綜合差動(dòng)保護(hù)元件，由正序電流差動(dòng)元件、負(fù)序電流差動(dòng)元件以及分相電流差動(dòng)元件組成，正序電流差動(dòng)元件考慮三相故障，而負(fù)序電流差動(dòng)元件考慮不對(duì)稱(chēng)故障，相電流差動(dòng)元件用于故障相選相，正序電流差動(dòng)元件動(dòng)作且三相相電流差動(dòng)元件動(dòng)作，判為區(qū)內(nèi)三相故障，負(fù)序電流差動(dòng)元件動(dòng)作且單相或者兩相相電流差動(dòng)元件動(dòng)作，則判為不對(duì)稱(chēng)故障。綜合差動(dòng)保護(hù)元件能保證區(qū)內(nèi)存在負(fù)荷分支的情況下，發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)差動(dòng)元件可靠動(dòng)作，發(fā)生區(qū)外故障 時(shí)差動(dòng)元件可靠不動(dòng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：基于綜合序分量的差動(dòng)保護(hù)判別方法，其特征包括如下步驟：采用正序差動(dòng)元件與負(fù)序差動(dòng)元件判別線(xiàn)路故障，采用相電流差動(dòng)元件識(shí)別故障相別，當(dāng)且僅當(dāng)正序差動(dòng)元件或者負(fù)序差動(dòng)元件動(dòng)作后，才判為區(qū)內(nèi)故障，結(jié)合相差動(dòng)動(dòng)作元件，發(fā)出相應(yīng)的故障相動(dòng)作信號(hào)。

正序差動(dòng)元件僅僅反映三相故障，由本側(cè)與對(duì)側(cè)同步后的正序電流分別形成正序差動(dòng)電流與正序制動(dòng)電流，構(gòu)成正序差動(dòng)元件。

負(fù)序差動(dòng)元件僅僅反映不對(duì)稱(chēng)故障，由本側(cè)與對(duì)側(cè)同步后的負(fù)序電流分別形成負(fù)序差動(dòng)電流與負(fù)動(dòng)制動(dòng)電流，構(gòu)成負(fù)序差動(dòng)元件。

當(dāng)且僅當(dāng)正序差動(dòng)元件或者負(fù)序差動(dòng)元件動(dòng)作，且無(wú)區(qū)內(nèi)閉鎖信號(hào)，才判為區(qū)內(nèi)故障，三相相電流差動(dòng)元件均動(dòng)作，正序差動(dòng)元件才有效，單相或者兩相相電流差動(dòng)元件動(dòng)作后，負(fù)序差動(dòng)電流元件才有效。

正序差動(dòng)元件動(dòng)作定值必須躲過(guò)最大負(fù)荷電流，當(dāng)正序差動(dòng)元件動(dòng)作后，必然有故障發(fā)生，結(jié)合變壓器或者饋線(xiàn)動(dòng)作等保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，可以準(zhǔn)確定位故障區(qū)段。

當(dāng)正序差動(dòng)或者負(fù)序差動(dòng)元件動(dòng)作，且無(wú)區(qū)內(nèi)閉鎖信號(hào)，則必為本區(qū)段線(xiàn)路故障，區(qū)內(nèi)閉鎖信號(hào)一般接其它保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，閉鎖本段差動(dòng)動(dòng)作元件。

對(duì)于雙電源或多電源供電線(xiàn)路，按線(xiàn)路依次計(jì)算各故障區(qū)間的各側(cè)分相電流,基于正序與負(fù)序差動(dòng)電流元件，識(shí)別是否為區(qū)內(nèi)故障。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障后能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別出故障區(qū)間，可大大降低采用的光互感器數(shù)目，節(jié)省項(xiàng)目成本。該方案算法簡(jiǎn)單，不受負(fù)荷側(cè)零序分量影響，區(qū)外故障可靠不動(dòng)，區(qū)內(nèi)故障可靠動(dòng)作。

附圖說(shuō)明

圖1是原方案整體方案接線(xiàn)示意圖；

圖2是本發(fā)明方案接線(xiàn)示意圖；

圖3是本發(fā)明邏輯方案；

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本基于綜合序分量的差動(dòng)保護(hù)判別方法包括以下步驟：

采用正序電流差動(dòng)元件與負(fù)序電流差動(dòng)元件判別區(qū)內(nèi)故障，采用分相電流差動(dòng)元件識(shí)別故障相別；

當(dāng)正序差動(dòng)電流元件動(dòng)作且差動(dòng)選相結(jié)果為三相故障，并且無(wú)區(qū)內(nèi)故障閉鎖信號(hào)，則判為區(qū)內(nèi)三相故障；

當(dāng)負(fù)序差動(dòng)電流元件動(dòng)作且選相結(jié)果為單相或者兩相故障，并且無(wú)區(qū)內(nèi)故障閉鎖信號(hào)，則判為區(qū)內(nèi)不對(duì)稱(chēng)故障。

作為優(yōu)選方案，正序差動(dòng)元件用于反映三相故障；由本側(cè)與對(duì)側(cè)同步后的正序電流形成正序差動(dòng)電流與正序制動(dòng)電流，構(gòu)成正序差動(dòng)元件。負(fù)序差動(dòng)元件用于反映不對(duì)稱(chēng)故障；由本側(cè)與對(duì)側(cè)同步后的負(fù)序電流形成負(fù)序差動(dòng)電流與負(fù)序制動(dòng)電流，構(gòu)成負(fù)序差動(dòng)元件。三相相差流選相元件均動(dòng)作且正序差動(dòng)元件動(dòng)作，判為區(qū)內(nèi)三相故障；單相或者兩相相電流差動(dòng)元件動(dòng)作且負(fù)序差動(dòng)電流元件動(dòng)作，判為區(qū)內(nèi)單相或者兩相故障。正序差動(dòng)元件或者負(fù)序差動(dòng)元件動(dòng)作后，當(dāng)且僅當(dāng)區(qū)內(nèi)故障閉鎖信號(hào)不動(dòng)作，才判為區(qū)內(nèi)故障；如果區(qū)內(nèi)故障閉鎖信號(hào)動(dòng)作，則正序差動(dòng)電流元件或者負(fù)序差動(dòng)電流元件動(dòng)作無(wú)效。

當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的故障電流特征，快速準(zhǔn)確識(shí)別出故障區(qū)間，加快故障后系統(tǒng)恢復(fù)供電的能力,該方案不受多級(jí)串供線(xiàn)路分支負(fù)荷的影響。

裝置采用電流差動(dòng)判斷判斷線(xiàn)路是否發(fā)生故障，差動(dòng)判據(jù)包括如下幾個(gè)方面：

1)正序電流差動(dòng)繼電器

其中I_1CD是正序差動(dòng)電流，I_1R是正序制動(dòng)電流，I_1Set是正序差動(dòng)電流保護(hù)起動(dòng)定值,k₁是正序差動(dòng)比例制動(dòng)系數(shù)。

2)負(fù)序電流差動(dòng)繼電器

其中I_2CD是負(fù)序差動(dòng)電流，I_1R是負(fù)序制動(dòng)電流，I_1Set是負(fù)序差動(dòng)電流保護(hù)起動(dòng)定值,k₁是負(fù)序差動(dòng)比例制動(dòng)系數(shù)。

3)相差動(dòng)選相繼電器

其中是各相差動(dòng)電流，是各相制動(dòng)電流，I_Set是分相差動(dòng)電流起動(dòng)定值,k是相差動(dòng)選相元件比例制動(dòng)系數(shù)。

圖3是自適應(yīng)距離保護(hù)邏輯步驟示意圖，詳細(xì)的綜合差動(dòng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1)由本側(cè)與對(duì)側(cè)同步后的正序電流分別形成正序差動(dòng)電流與正序制動(dòng)電流，構(gòu)成正序差動(dòng)元件；

2)由本側(cè)與對(duì)側(cè)同步后的負(fù)序電流分別形成負(fù)序差動(dòng)電流與負(fù)動(dòng)制動(dòng)電流，構(gòu)成負(fù)序差動(dòng)元件。

3)由本側(cè)與對(duì)側(cè)同步后的分相電流形成分相差動(dòng)電流與分相制動(dòng)電流，構(gòu)成分相電流差動(dòng)元件。

4)當(dāng)正序電流差動(dòng)元件動(dòng)作，無(wú)區(qū)內(nèi)閉鎖信號(hào)，且三相相電流差動(dòng)元件均動(dòng)作，判為區(qū)內(nèi)三相故障，當(dāng)負(fù)序電流差動(dòng)元件動(dòng)作，無(wú)區(qū)內(nèi)閉鎖信號(hào)，且單相或兩相相電流差動(dòng)元件動(dòng)作，判為區(qū)內(nèi)不對(duì)稱(chēng)故障。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。