一種利用序列重疊差分的t接電網(wǎng)線路單元保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用序列重疊差分的T接電網(wǎng)線路單元保護(hù)方法，屬電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。T接電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過M、N、Q端的方向元件R1、R2、R3獲得三組線模電壓和線模電流，截取故障后短時(shí)窗內(nèi)的線模電壓和線模電流數(shù)據(jù)分別對(duì)其進(jìn)行序列重疊差分，將線模電壓的差分值分別與線模電流差分值進(jìn)行相乘，在時(shí)間軸上得到三組一系列的波頭，當(dāng)三組波頭序列中的首個(gè)波頭的極性均為負(fù)值時(shí)，判定為區(qū)內(nèi)故障，否則判定為區(qū)外故障。大量的仿真實(shí)驗(yàn)表明，該方法對(duì)T接電網(wǎng)交流輸電線路保護(hù)有很好的適用性。
【專利說明】一種利用序列重疊差分的T接電網(wǎng)線路單元保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用序列重疊差分的T接電網(wǎng)線路單元保護(hù)方法，屬于電力系統(tǒng) 繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大、電壓等級(jí)的不斷提高對(duì)線路保護(hù)提出了更高的要求， 切除故障的時(shí)間更短，速度更快是繼電保護(hù)不懈的追求。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，均為會(huì)產(chǎn)生 從工頻到高頻的故障分量，在這些高頻分量中，包含了大量的信息，有如故障的類型、位置、 方向、程度和持續(xù)時(shí)間等。這些信息的有效提取與應(yīng)用已成為提高繼電保護(hù)性能的重要手 段，利用線路故障的暫態(tài)量來構(gòu)成線路保護(hù)判據(jù)可以更大限度地提高保護(hù)速度。近年來，隨 著DSP技術(shù)和小波分析等信號(hào)處理工具的不斷發(fā)展，一系列基于單端電氣量的線路全線速 動(dòng)的超高速保護(hù)新原理相繼出現(xiàn)。對(duì)于這些新的保護(hù)方案，多數(shù)研究都以兩端線路作為研 究對(duì)象進(jìn)行分析，并驗(yàn)證了保護(hù)方案的適用性和有效性。
[0003] 距離繼電器被廣泛應(yīng)用于二端輸電線路的保護(hù)，保護(hù)原理利用了故障發(fā)生時(shí)被保 護(hù)區(qū)末端補(bǔ)償電壓的相位將產(chǎn)生180°的突變這一特點(diǎn)。目前較為常見的方向元件還包括 正序故障分量方向繼電器、負(fù)序故障分量方向繼電器、零序故障分量方向繼電器及方向阻 抗繼電器等。T接線路較二端口線路有良好的經(jīng)濟(jì)性，在超高壓輸電系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng) 用，在T接線路中各方向繼電器的應(yīng)用性能較普通線路中的應(yīng)用存在差別，其結(jié)構(gòu)的特殊 性，決定了傳統(tǒng)的保護(hù)方法很難對(duì)其實(shí)施有效保護(hù)，因此必須探索新的保護(hù)方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是充分利用T接電網(wǎng)故障時(shí)線模電壓和線模電流的三 端信息，通過序列重疊差分的手段提取突變信號(hào)，進(jìn)而提出一種基于方向突變的適用于T 接電網(wǎng)保護(hù)的方法，以提高保護(hù)方法的適用性和可靠性。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用序列重疊差分的T接電網(wǎng)線路單元保護(hù)方法，T接 電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí),通過M、N、Q端的方向元件Rp R2、R3獲得三組線模電壓和線模電 流，截取故障后短時(shí)窗內(nèi)的線模電壓和線模電流數(shù)據(jù)分別對(duì)其進(jìn)行序列重疊差分，將線模 電壓的差分值分別與線模電流差分值進(jìn)行相乘，在時(shí)間軸上得到三組一系列的波頭，當(dāng)三 組波頭序列中的首個(gè)波頭的極性均為負(fù)值時(shí)，判定為區(qū)內(nèi)故障，否則判定為區(qū)外故障。
[0006] 具體步驟為：
[0007] A. T接電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，M、N、Q端的方向元件R2、R3分別獲得三組三 組線模電壓和線模電流：?,和仏、wA和k、％和k ;
[0008] B.截取故障后短時(shí)窗內(nèi)的線模電壓和線模電流數(shù)據(jù)分別對(duì)其進(jìn)行序列重疊差分， 得到差分值分別為(?)和& (w)、(")和\ (")、(")和(/?):
[0009] C.將線模電壓的差分值與線模電流差分值分別進(jìn)行相乘得到*^, X SiRi (n). SPr (n) = Su1^ (n) X Sili^ (n) , SPr (/?) = Suji^ (n) x 5/v (/7), SPr (n) ^ SPr (n) SPj^ (/?) 在時(shí)間軸表現(xiàn)為一系列的波頭，選取三組波頭系列中的第一個(gè)波頭為研究對(duì)象，用符號(hào)函 數(shù)sgn( Si 〇))、sgn( S1 〇))、sgn( S1 〇))分別表示三組波頭系列中第一個(gè)波頭的極 性，其值為-1時(shí)，表示波頭極性為負(fù)；其值為+1時(shí)，表示波頭極性為正；
[0010] 0.當(dāng)8芑〇(5|/^|(/?))=-1，5芭(1(5' !/5/(.」（/：/))=-1，8芑11('/^(，：0)=-1同時(shí)滿足時(shí)，判定為 區(qū)內(nèi)故障，否則判定為區(qū)外故障。
[0011] 本發(fā)明的原理是：
[0012] 序列重疊差分是一種基于差分運(yùn)算的變換，可以描述為：

【權(quán)利要求】
1. 一種利用序列重疊差分的T接電網(wǎng)線路單元保護(hù)方法，其特征在于：τ接電網(wǎng)發(fā)生單 相接地故障時(shí)，通過Μ、N、Q端的方向元件Ri、R 2、R3獲得三組線模電壓和線模電流，截取故 障后短時(shí)窗內(nèi)的線模電壓和線模電流數(shù)據(jù)分別對(duì)其進(jìn)行序列重疊差分，將線模電壓的差分 值分別與線模電流差分值進(jìn)行相乘，在時(shí)間軸上得到三組一系列的波頭，當(dāng)三組波頭序列 中的首個(gè)波頭的極性均為負(fù)值時(shí)，判定為區(qū)內(nèi)故障，否則判定為區(qū)外故障。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用序列重疊差分的T接電網(wǎng)線路單元保護(hù)方法，其特征在 于具體步驟為： A. T接電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，Μ、N、Q端的方向元件R2、R3分別獲得三組三組線 模電壓和線模電流：和h和仏、％和& ; B. 截取故障后短時(shí)窗內(nèi)的線模電壓和線模電流數(shù)據(jù)分別對(duì)其進(jìn)行序列重疊差分，得到 差分值分別為
C. 將線模電壓的差分值與線模電流差分值分別進(jìn)行相乘得到&(") x
57^ (/?)、（SPjJ2 (〃)、5?、(η)在時(shí)間軸表現(xiàn)為一系列的波頭，選取三組波頭系列中的第一個(gè) 波頭為研究對(duì)象，用符號(hào)函數(shù)(/7) )、Sgn(叉仏(/?) )、sgn(*V5/、.; (/?))分別表示三組 波頭系列中第一個(gè)波頭的極性，其值為-1時(shí)，表示波頭極性為負(fù)；其值為+1時(shí)，表示波頭極 性為正； 〇.當(dāng)$明(5|'("))=-1，8@11(5|〇))=-1，$明('/^(/7))=-1同時(shí)滿足時(shí)，判定為區(qū)內(nèi) 故障，否則判定為區(qū)外故障。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK104391222SQ201410617855
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】束洪春, 高利 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)