專利名稱：一種基于六序分量的同桿雙回線相差保護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的繼電保護領(lǐng)域，具體涉及一種基于六序分量的同桿雙回線相差保護的新方法。
背景技術(shù)：
在220kV及以上電壓等級的同桿雙回線路上，保護配置一般以分相電流差動作為第一主保護，方向或距離縱聯(lián)作為第二主保護，三段式距離保護作為后備保護[1]。但是，同桿雙回線的分相電流差動保護需要分別比較六條線路上的兩端電流幅值，占用通道數(shù)較多，使其因通道故障而降低可靠性的可能性加大，且價格昂貴。作為第二主保護的方向或距離縱聯(lián)保護受電力系統(tǒng)振蕩的影響，在接地故障時反應(yīng)過渡電阻的能力受接地點位置、故障前負荷電流等因素的影響。
縱聯(lián)電流相位差動保護比較被保護線路兩端的電流相位，與故障電流的幅值無關(guān)，不受電力系統(tǒng)振蕩影響，能夠允許較大的過渡電阻，并且構(gòu)成簡單，工作可靠。三相輸電線路的縱聯(lián)相差保護采用復(fù)合電流尤+#作為保護的操作電流，將兩側(cè)操作電流的相角差作為保護動作的判據(jù)，其優(yōu)點是把三相電流作為整體考慮，節(jié)約傳播通道。當(dāng)把同桿雙回線看做兩個三相輸電線路時，該原理可直接用于同桿雙回線路上作為第二主保護，但對同桿雙回線的跨線故障難以正確判定[2'3]。因此，有必要提出一種新的保護方法，作為同桿雙回線路的第二主保護，既能減少占用通道數(shù)量，又能提高對故障類型的判別能力。參考文獻[I]賀家李，宋從矩，電力系統(tǒng)繼電保護原理(增訂版)，北京中國電力出版社，2007.[2]葛耀中，新型繼電保護與故障測距原理與技術(shù)，西安交通大學(xué)出版社，1996[3]計策，張艷霞，楊鋼.相差高頻保護中操作元件比相動作判據(jù)的研究，電網(wǎng)技術(shù)，2006，30 (4) 55-59[4]張艷霞，王艷，伍仕，等，基于六序分量法的六相輸電系統(tǒng)故障選相，電力系統(tǒng)自動化,2009，33 (24) :1_
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種針對同桿雙回線的相差保護方法，在各種故障類型下，能更好地判定故障，特別是跨線故障，且易于實現(xiàn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種基于六序分量的同桿雙回線相差保護方法，包括下列步驟(I)通過線路m、η兩側(cè)保護安裝處的電流互感器采集雙回線每側(cè)六個電流；(2)分別將雙回線每側(cè)六個電流通過六序變換轉(zhuǎn)化為六個序電流分量iTOm, iTlm, iTlm, iF0 I和/F2 ，分別為m側(cè)的同零序分量、同正序分量、同負序分量、反零序分量、反正序分量和反負序分量；i、， τ , Τ1 , iFOx,分別為n側(cè)的同零
序分量、同正序分量、同負序分量、反零序分量、反正序分量和反負序分量；(3)對m同正序分量/n和η兩側(cè)的同正序分量,分別減去故障前一周對應(yīng)的該
序分量，得到同正序故障分量Ainm, AIni ■.(4)利用Δ/ 、iFl、I和Δ/η、iFl、Zr,分別構(gòu)成的m側(cè)的復(fù)合電流
TimFlmI LmTinFlnTIn
Mn + KnI和η側(cè)的復(fù)合電流Δ/η +KiJfi +K7Jp，分別求得兩側(cè)復(fù)合電流
I\mF\ F\mT2 12mTinl· I Fln12 I In 的相角；(5)設(shè)相差保護的動作角為< ^，若線路兩側(cè)復(fù)合電流的相角之差的絕對值小于fPop，則判定為內(nèi)部故障，否則判為外部故障。作為優(yōu)選實施方式，％ =180°-(37%‘x6°) .1為被保護線路長度，單位km ；KF1
取2 4，Kt2取19 21。本發(fā)明的有益效果如下I、同桿雙回線的相差保護新方法將同桿雙回線六個電流作為整體考慮，不受系統(tǒng)振蕩的影響，節(jié)約了通道數(shù)量，提高保護可靠性，簡化了保護的配置。2、新方法不受負荷電流影響，耐渡電阻能力強，受電容電流影響小。 3、新方法動作原理簡單明確，易于在微機保護中實現(xiàn)；


圖I雙回線系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式如圖I所示的完全換位雙回線的阻抗矩陣是滿陣，求解困難。六序變換[2]的實質(zhì)是解耦雙回線的線間互感和單回線的相間互感。先利用式(I)的P矩陣對完全換位雙回線的各相量進行變換，其實質(zhì)是將六相電流分為兩部分三個同向量(穿越量，以T表示)和三個反向量(環(huán)流量，以F表示)。由于三個同向量電流互差120° ,在反向量回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢互相抵消,而三個自成回路的反向穿越量電流各自在同向量回路的感應(yīng)電勢也相互抵消，因此同、反向量回路之間沒有了互感，由此把雙回線路解耦成兩個獨立的三相系統(tǒng)——三相同向量系統(tǒng)和三相反向量系統(tǒng)，完成了雙回線的線間互感解耦，解耦后的六序分量和雙回線電流電壓關(guān)系用式(2)表達，可見三相同向量系統(tǒng)的各相之間存在互感、三相反向量系統(tǒng)的各相之間也存在互感，但同向量系統(tǒng)和反向量系統(tǒng)之間沒有了互感。
'10 0 1 O O"
0 10 0 I O
0 0 10 O If ,P=K J
10 0-10 O
0 10 0-10
00 10 O -I
權(quán)利要求
1.一種基于六序分量的同桿雙回線相差保護方法，包括下列步驟 (I)通過線路m、η兩側(cè)保護安裝處的電流互感器采集雙回線每側(cè)六個電流； (2 )分別將雙回線每側(cè)六個電流通過六序變換轉(zhuǎn)化為六個序電流分量Inn , Irim , IT2m / ,/fl和/^ ，分別為m側(cè)的同零序分量、同正序分量、同負序分量、反零序分量、反正序分量和反負序分量4 ，inn, iFOn, 4 和乙,,分別為n側(cè)的同零序分量、同正序分量、同負序分量、反零序分量、反正序分量和反負序分量； (3)對m同正序分量和η兩側(cè)的同正序分量，分別減去故障前一周對應(yīng)的該序分量，得到同正序故障分量Δ/、，Mrin ； ⑷利用Airim、inm、iT2m和Δ/ η、iFhi、iI2n分別構(gòu)成的m側(cè)的復(fù)合電流AI11111 + KJFlm +[r2jr2M和η側(cè)的復(fù)合電流+Kr2/r2 ,分別求得兩側(cè)復(fù)合電流的相角； (5)設(shè)相差保護的動作角力，若線路兩側(cè)復(fù)合電流的相角之差的絕對值小于*則判定為內(nèi)部故障，否則判為外部故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于六序分量的同桿雙回線相差保護方法，其特征在于，%=180。-(37°+‘χ6 )，1為被保護線路長度，單位km。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于六序分量的同桿雙回線相差保護方法，其特征在于，Kfi取2 4，Kt2取19 21。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的繼電保護領(lǐng)域，涉及一種基于六序分量的同桿雙回線相差保護方法，包括下列步驟(1)通過線路m、n兩側(cè)保護安裝處的電流互感器采集雙回線每側(cè)六個電流；(2)分別將雙回線每側(cè)六個電流通過六序變換轉(zhuǎn)化為六個序電流分量；(3)對兩側(cè)的同正序分量，分別減去故障前一周對應(yīng)的該序分量，得到各自的同正序故障分量；(4)利用六序電流分量的同正序故障分量、反正序分量和同負序分量構(gòu)建復(fù)合電流，分別求得兩側(cè)復(fù)合電流的相角；(5)設(shè)定相差保護的動作角為，若線路兩側(cè)復(fù)合電流的相角之差的絕對值小于動作角，則判定為內(nèi)部故障，否則判為外部故障。本發(fā)明能更好地判定故障，特別是跨線故障，且易于實現(xiàn)。
文檔編號H02H7/26GK102904227SQ201210379459
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者張艷霞, 鄧中原, 劉書占 申請人:天津大學(xué)