本發(fā)明涉及一種基于ρ平面的抗相移多端差動保護方法及裝置，屬于繼電保護
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：隨著電網(wǎng)密度的增加和電力負荷的持續(xù)攀升，出于節(jié)省設(shè)備投資與輸電走廊用地等方面的考慮，T型和多端輸電線路已越來越多地出現(xiàn)在110kV甚至更高電壓等級電網(wǎng)中。多端線路差動保護在實際工程應(yīng)用中尤其是硬件條件有限的110kV電網(wǎng)中，面臨著比其它通道保護更為嚴峻的對時同步問題。多端線路差動保護在地理分布上跨站、跨區(qū)域，采用兩兩乒乓對時方式，誤差將在多點多次對時過程中累積，保護裝置因?qū)r誤差而發(fā)生拒動或誤動的風險將會大大增加。由于T型和多端輸電線路通常與發(fā)電廠和大系統(tǒng)相連，因此必須具備較高的區(qū)內(nèi)故障靈敏度和區(qū)外故障抗相移能力，以滿足應(yīng)用需求。目前，針對上述問題的解決思路大多集中在對時系統(tǒng)硬件和配套軟件層面的優(yōu)化，以提供更加優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)同步對時服務(wù)，但是電力通信網(wǎng)處于新舊技術(shù)交替階段，使得這些依賴于新通信技術(shù)或是新采樣設(shè)備的同步對時方法難以大規(guī)模實施。在優(yōu)化保護原理以增強對同步誤差抗性的研究方面，國內(nèi)外學者較多針對雙端電流差動保護進行研究，尚未出現(xiàn)針對三端乃至多端線路差動保護的研究。綜上分析，有必要從保護原理方面提出一種能有效解決多端線路差動保護對時問題的保護新判據(jù)，來提高T型和多端輸電線路區(qū)內(nèi)故障靈敏度和區(qū)外故障抗相移能力。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種基于ρ平面的抗相移多端差動保護方法及裝置，用以解決現(xiàn)有單一保護判據(jù)針對T型和多端輸電線路區(qū)內(nèi)故障靈敏不足及區(qū)外故障抗相移能力差的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于ρ平面的抗相移多端差動保護方法，包括以下步驟：步驟1，對多端輸電線路各端支路電流進行采樣；步驟2，判斷上述采樣電流是否滿足多端差動保護判據(jù)，所述多端差動保護判據(jù)包括判別公式：|Σj=1mIj·|>|K1max{Ii·,Σj=1m-1Ij·}-K2min{Ii·,Σj=1m-1Ij·}|]]>其中，為所述各端支路中的最大支路電流，m為所述各端支路的數(shù)目，為所述各端支路電流的向量和，為所述各端支路中除最大支路電流外的其他任一支路電流，為除最大支路電流外的其他各支路電流的相量和，為和中模長較大的向量，為和中模長較小的向量，K1和K2為制動系數(shù)；步驟3，若滿足所述多端差動保護判據(jù)，則判定為區(qū)內(nèi)故障，差動保護動作；否則差動保護不動作。進一步地，選取作為基準值，令則所述判別公式簡化為：|1+ρ·|>|K1-K2ρ·|]]>其中，表示和中模長較大的向量，令所述判別公式轉(zhuǎn)化為：|r|-|n|=|g|rsin(π-φsr)=1sin(π-2φ)1sinφ=|g|sin(π-φsr-φ)]]>求解r和n，得到K1和K2，其中，g和已知，進一步地，所述多端差動保護判據(jù)還包括判別公式：|Σk=1mIk·|>KΣk=1m|Ik·|]]>其中，表示所述各端支路中任一支路電流，K為傳統(tǒng)多端差動保護判據(jù)制動系數(shù)。進一步地，步驟2中在同步對時環(huán)境相對惡劣，對判據(jù)的安全性要求較高的應(yīng)用場景，當同時滿足所述兩判別公式時，才判斷滿足多端差動保護判據(jù)；在數(shù)據(jù)源相對可靠，反而對判據(jù)靈敏性要求較高的應(yīng)用場合，只要滿足所述兩判別公式中的一個，則判斷滿足多端差動保護判據(jù)。一種基于ρ平面的抗相移多端差動保護裝置，包括：用于對多端輸電線路各端支路電流進行采樣的單元；用于判斷上述采樣電流是否滿足多端差動保護判據(jù)的單元，所述多端差動保護判據(jù)包括判別公式：|Σj=1mIj·|>|K1max{Ii·,Σj=1m-1Ij·}-K2min{Ii·,Σj=1m-1Ij·}|]]>其中，為所述各端支路中的最大支路電流，m為所述各端支路的數(shù)目，為所述各端支路電流的向量和，為所述各端支路中除最大支路電流外的其他任一支路電流，為除最大支路電流外的其他各支路電流的相量和，為和中模長較大的向量，為和中模長較小的向量，K1和K2為制動系數(shù)；用于若滿足所述多端差動保護判據(jù)，則判定為區(qū)內(nèi)故障，差動保護動作；否則差動保護不動作的單元。進一步地，選取作為基準值，令則所述判別公式簡化為：|1+ρ·|>|K1-K2ρ·|]]>其中，表示和中模長較大的向量，令所述判別公式轉(zhuǎn)化為：|r|-|n|=|g|rsin(π-φsr)=1sin(π-2φ)1sinφ=|g|sin(π-φsr-φ)]]>求解r和n，得到K1和K2，其中，g和已知，進一步地，所述多端差動保護判據(jù)還包括判別公式：|Σk=1mIk·|>KΣk=1m|Ik·|]]>其中，表示所述各端支路中任一支路電流，K為傳統(tǒng)多端差動保護判據(jù)制動系數(shù)。進一步地，在同步對時環(huán)境相對惡劣，對判據(jù)的安全性要求較高的應(yīng)用場景，當同時滿足所述兩判別公式時，才判斷滿足多端差動保護判據(jù)；在數(shù)據(jù)源相對可靠，反而對判據(jù)靈敏性要求較高的應(yīng)用場合，只要滿足所述兩判別公式中的一個，則判斷滿足多端差動保護判據(jù)。本發(fā)明的有益效果是：通過采用兩個制動系數(shù)K1和K2來調(diào)整制動區(qū)域的形狀和面積，在構(gòu)造的ρ平面上，根據(jù)期望的最大相角抑制和區(qū)內(nèi)故障靈敏度對新判據(jù)進行整定，有效解決多端線路差動保護對時問題，同時保證了多端輸電線路區(qū)內(nèi)故障靈敏度及區(qū)外故障抗相移能力。同時，結(jié)合傳統(tǒng)的多端比率制動判據(jù)，針對不同的應(yīng)用場景，給出了抗相移多端差動復合判據(jù)，通過兩種判據(jù)的邏輯綜合以獲得不同的綜合特性，以滿足對保護的不同需求。附圖說明圖1是T型輸電線路拓撲圖；圖2是新判據(jù)的整定計算示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的介紹。本發(fā)明提供的一種基于ρ平面的抗相移多端差動保護方法，將傳統(tǒng)的單一制動系數(shù)，調(diào)整為兩個制動系數(shù)K1和K2，以ρ平面內(nèi)相角抑制和區(qū)內(nèi)故障靈敏度期望最大為依據(jù)進行整定，并與傳統(tǒng)的多端比率制動判據(jù)互補結(jié)合，通過兩種判據(jù)的邏輯綜合以獲得不同應(yīng)用場景下的最優(yōu)保護效果。下面以T型輸電線路拓撲圖為例，如圖1所示，一種基于ρ平面的抗相移多端差動保護方法的具體步驟如下：步驟1)，對T型輸電線路三端支路電流進行采樣，分別為和步驟2)，選取模長最大的作為參考側(cè)，將電流和相加，記為判斷和是否滿足多端差動保護判據(jù)的判別式(1)：|I·m+I·n|>|K1max{I·m,I·n}-K2min{I·m,I·n}|---(1)]]>其中，K1和K2為制動系數(shù)，函數(shù)表示選取和中模長較大的向量，函數(shù)表示選取和中模長較小的向量。以和中模長較大的一個作為基準值令則所述多端差動保護判據(jù)公式簡化為：|1+ρ·|>|K1-K2ρ·|]]>此時，電流間的幅相關(guān)系可用一個以作為基準值的單位圓來完整表示，如圖2所示。其中，參照圖2，求取系數(shù)K1和K2的方法具體如下：令上述多端差動保護判據(jù)公式轉(zhuǎn)化為：|r|-|n|=|g|rsin(π-φsr)=1sin(π-2φ)1sinφ=|g|sin(π-φsr-φ)]]>其中，g和已知，求解r和n，得到K1和K2。另外，給定的傳統(tǒng)多端模值和制動判據(jù)如判別式(2)所示：|Im·+In·+Ik·|>K(|Im·|+|In·|+|Ik·|)---(2)]]>其中，K為傳統(tǒng)多端差動保護判據(jù)制動系數(shù)。判別式(1)可單獨使用，也可和判別式(2)組合使用。在組合使用時，當同步對時環(huán)境相對惡劣，對判據(jù)的安全性要求較高的應(yīng)用場景，同時滿足上述判別式(1)和(2)時，才判斷滿足多端差動保護判據(jù)；當數(shù)據(jù)源相對可靠，反而對判據(jù)靈敏性要求較高的應(yīng)用場合，只要滿足上述判別式(1)和(2)時中的一個，則判斷滿足多端差動保護判據(jù)。當然，判別式(1)也可采用同樣的方式與現(xiàn)有技術(shù)中的其他保護判據(jù)組合使用，以應(yīng)對不同的保護場景。步驟3)，若滿足所述多端差動保護判據(jù)，則判定為區(qū)內(nèi)故障，差動保護動作；否則差動保護不動作。一種基于ρ平面的抗相移多端差動保護裝置實施例，包括：用于對多端輸電線路各端支路電流進行采樣的單元；用于判斷上述采樣電流是否滿足多端差動保護判據(jù)的單元，所述多端差動保護判據(jù)包括判別公式：|Σj=1mIj·|>|K1max{Ii·,Σj=1m-1Ij·}-K2min{Ii·,Σj=1m-1Ij·}|]]>其中，為所述各端支路中的最大支路電流，m為所述各端支路的數(shù)目，為所述各端支路電流的向量和，為所述各端支路中除最大支路電流外的其他任一支路電流，為除最大支路電流外的其他各支路電流的相量和，為和中模長較大的向量，為和中模長較小的向量，K1和K2為制動系數(shù)；用于若滿足所述多端差動保護判據(jù)，則判定為區(qū)內(nèi)故障，差動保護動作；否則差動保護不動作的單元。該裝置實際上基于上述多端差動保護方法的一種計算機解決方案，即一種軟件構(gòu)架，該軟件可以運行于保護設(shè)備中。由于對上述多端差動保護方法的介紹已經(jīng)足夠清楚完整，故不再詳細進行描述。以上給出了本發(fā)明具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。在本發(fā)明給出的思路下，采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術(shù)手段進行變換、替換或修改，并且起到的作用與本發(fā)明中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實現(xiàn)的發(fā)明目的也基本相同的技術(shù)方案均是對上述實施例進行微調(diào)形成的，仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3