CN103872666B - 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 - Google Patents
一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103872666B CN103872666B CN201410116623.5A CN201410116623A CN103872666B CN 103872666 B CN103872666 B CN 103872666B CN 201410116623 A CN201410116623 A CN 201410116623A CN 103872666 B CN103872666 B CN 103872666B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- voltage
- installation
- protection installation
- positive sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 52
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/28—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
- Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述方法包括以下步骤:确定保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压确定所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹;通过比较所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹的相位判断是否故障。该方法可以提高现有输电线路距离保护在过负荷时的动作性能,对电网的安全稳定运行及限制事故范围扩大具有极为重要的意义。
Description
技术领域:
本发明涉及一种故障识别方法,更具体涉及一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法。
背景技术:
在超高压输电线路中,其输送容量的增加及线路故障后负荷的转移会造成输电线路过负荷,而输电线路过负荷会影响距离保护(尤其是距离保护III段)的动作性能,当负荷阻抗小于距离保护的整定阻抗时,距离保护将误动作,导致事故范围扩大,严重时会造成大面积的停电事故。
针对过负荷下距离保护可能误动作的问题,目前采取的措施主要是在阻抗平面上整定负荷限制线来躲过负荷,而这种方法会牺牲距离保护的灵敏度,随着负荷不断增大,距离保护的动作区会大幅减小,对于单相接地故障,由于过渡电阻变化范围较大,当过渡电阻较大时,由于负荷限制线的影响,距离保护拒动作,距离保护的耐受过渡电阻能力被大幅削弱。
另外,负荷限制线需要依靠人工整定;在过负荷情况下,若整定不合理,将造成误整定事故。
综上所述,由于阻抗平面上通过整定负荷限制线躲过负荷存在局限性,而无法彻底解决距离保护在过负荷时误动作问题。
目前需要在新的分析平面上分析故障与负荷的特征(尤其是单相接地故障与负荷的特征),提出新的负荷与单相接地故障识别方法,消除过负荷对距离保护的影响,这对于电网的安全稳定运行及限制事故范围扩大具有极为重要的意义。
发明内容:
本发明的目的是提供一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,该方法提高现有输电线路距离保护在过负荷时的动作性能。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述方法包括以下步骤:
(1)确定保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压
(2)确定所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹;
(3)通过比较所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹的相位判断是否故障。
本发明提供的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述步骤(1)中的保护安装处相补偿电压为:
其中为保护安装处的相电压,为保护安装处的相电流,ρ介于0~∞之间,Zset为整定阻抗,的取值为A,B,C。
本发明提供的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述步骤(1)中的保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压为:
其中,为保护安装处的以相为基准的正序电压,为保护安装处以相为基准的正序电流。
本发明提供的另一优选的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述步骤(3)中的电压平面上的单相接地故障为:运动轨迹的相位滞后于运动轨迹的相位。
本发明提供的再一优选的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述步骤(3)中的电压平面上的负荷判断为:运动轨迹与运动轨迹重合。
本发明提供的又一优选的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,若运动轨迹的相位滞后于运动轨迹的相位,所述单相接地故障判断标准为:
其中,p1、p2为保护判据门槛值。
本发明提供的又一优选的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述p1、p2为:
当时,p1=120°,γ取值与相别有关;
当时,p1=90°,p2=270°;
当时,p1=120°,p2=270°;
当时,p1=90°,p2=240°;
其中,为功率因数角,Q1为保护安装处无功功率,P1为保护安装处平均功率。
本发明提供的又一优选的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述γ取值为:
故障相:
超前相:
滞后相:
其中,超前相、滞后相针对故障相而言;m为不对称度,pu为对U1cos(arctg)以额定电压作基准求标幺值,U1为保护安装处母线电压。
和最接近的现有技术比,本发明提供技术方案具有以下优异效果
1、本发明方法提高现有输电线路距离保护在过负荷时的动作性能;
2、本发明方法可以在过负荷时,距离保护不动作,线路区内故障时,距离保护可靠动作,快速切除故障线路,同时提高接地距离保护的耐过渡电阻能力;
3、本发明中无需进行人工整定,避免了误整定;
4、本发明对电网的安全稳定运行及限制事故范围扩大具有极为重要的意义。
附图说明
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明中正常情况下网络等值示意图;
图3为本发明中电压平面上,负荷对应的与的相位关系示意图;
图4为本发明中单相接地故障时的复合序网示意图;
图5为本发明中单相接地故障时的等值***示意图;
图6为本发明中电压平面上,单相接地故障对应的与的相位关系示意图;
图7为本发明中电压平面上,负荷与单相接地故障识别判据动作区示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1:
如图1-7所示,本例的发明基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,所述方法包括以下步骤:
(1)确定保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压
(2)确定所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹;
(3)通过比较所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹的相位判断是否故障。
所述步骤(1)中的保护安装处相补偿电压为:其中为保护安装处的相电压,为保护安装处的相电流,ρ介于0~∞之间,Zset为整定阻抗,的取值为A,B,C。
所述步骤(1)中的保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压为:其中,为保护安装处的以相为基准的正序电压,为保护安装处以相为基准的正序电流。
所述步骤(3)中的电压平面上的单相接地故障为:所述运动轨迹的相位滞后于故障前保护安装处的相电压运动轨迹的相位或运动轨迹的相位滞后于运动轨迹的相;
所述步骤(3)中的电压平面上的负荷判断为:运动轨迹与运动轨迹重合。
若运动轨迹的相位滞后于运动轨迹的相位,所述单相接地故障判断标准为:
其中p1、p2为保护判据门槛值。
采集保护安装处的三相电流和三相电压,通过滤波、傅里叶变化措施进行处理,计算:及计算
利用式(1)进行判断,
当时,p1=120°,γ取值与相别有关。超前相、滞后相针对故障相而言。
故障相:
超前相:
滞后相:
当时,p1=90°,p2=270°;
当时,p1=120°,p2=270°;
当时,p1=90°,p2=240°;
其中,为功率因数角,Q1为保护安装处无功功率,P1为保护安装处平均功率,m为不对称度,pu为对U1cos(arctg)以额定电压作基准求标幺值,U1为保护安装处母线电压。
若判断为单相接地故障,若不满足,判断为负荷。
以上所有定值由保护装置内部实现,无需人工整定
最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
(1)确定保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压
(2)确定所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹;
(3)通过比较所述保护安装处相补偿电压保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压的运动轨迹的相位判断是否故障;
所述步骤(1)中的保护安装处相补偿电压为:
其中为保护安装处的相电压,为保护安装处的相电流,ρ介于0~∞之间,Zset为整定阻抗,的取值为A,B,C;
所述步骤(1)中的保护安装处以φ相为基准的正序补偿电压为:
其中,为保护安装处的以φ相为基准的正序电压,为保护安装处以相为基准的正序电流;
所述步骤(3)中的电压平面上的单相接地故障为:运动轨迹的相位滞后于运动轨迹的相位;
若运动轨迹的相位滞后于运动轨迹的相位,所述单相接地故障判断标准为:
其中,p1、p2为保护判据门槛值。
2.如权利要求1所述的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,其特征在于:所述步骤(3)中的电压平面上的负荷判断为:运动轨迹与运动轨迹重合。
3.如权利要求1所述的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,其特征在于:所述p1、p2为:
当时,p1=120°,γ取值与相别有关;
当时,p1=90°,p2=270°;
当时,p1=120°,p2=270°;
当时,p1=90°,p2=240°;
其中,为功率因数角,Q1为保护安装处无功功率,P1为保护安装处平均功率。
4.如权利要求3所述的一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法,其特征在于:所述γ取值为:
故障相:
超前相:
滞后相:
其中,超前相、滞后相针对故障相而言;m为不对称度,pu为对U1cos以额定电压作基准求标幺值,U1为保护安装处母线电压。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410116623.5A CN103872666B (zh) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 |
PCT/CN2014/090288 WO2015143874A1 (zh) | 2014-03-26 | 2014-11-05 | 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410116623.5A CN103872666B (zh) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103872666A CN103872666A (zh) | 2014-06-18 |
CN103872666B true CN103872666B (zh) | 2016-02-24 |
Family
ID=50910927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410116623.5A Active CN103872666B (zh) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103872666B (zh) |
WO (1) | WO2015143874A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103872666B (zh) * | 2014-03-26 | 2016-02-24 | 国家电网公司 | 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 |
CN104332965B (zh) * | 2014-10-15 | 2017-09-01 | 国家电网公司 | 一种确定单相接地故障识别高限系数的方法 |
CN108700876B (zh) * | 2015-11-04 | 2021-08-27 | 祖克斯有限公司 | 用于自主车辆轨迹修改的远程操作***和方法 |
CN111487505B (zh) * | 2020-05-13 | 2021-11-19 | 国网山东省电力公司泰安供电公司 | 配电线路单相接地故障分界方法、***、终端及存储介质 |
CN113970686B (zh) * | 2021-10-27 | 2022-08-30 | 西南交通大学 | 基于单端量保护的配电网故障检测方法、***及定位方法 |
CN113970685B (zh) * | 2021-10-27 | 2022-08-30 | 西南交通大学 | 基于微分分析的配电网故障检测方法、***及定位方法 |
CN114034985B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-09-19 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 基于分布式电源信息的配电网不对称故障就地定位方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101227085A (zh) * | 2008-01-02 | 2008-07-23 | 朱声石 | 确保距离保护后备段不受过负荷影响的方法 |
CN102904226A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-01-30 | 华南理工大学 | 一种含分布式电源配电网的自适应距离保护方法 |
CN103199509A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-10 | 福建省电力有限公司 | 基于双端正序基频分量的输电线路故障继电保护方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE526446C2 (sv) * | 2003-03-05 | 2005-09-13 | Jan Berggren | Detektering av jordfel i trefassystem |
CN103872666B (zh) * | 2014-03-26 | 2016-02-24 | 国家电网公司 | 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 |
-
2014
- 2014-03-26 CN CN201410116623.5A patent/CN103872666B/zh active Active
- 2014-11-05 WO PCT/CN2014/090288 patent/WO2015143874A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101227085A (zh) * | 2008-01-02 | 2008-07-23 | 朱声石 | 确保距离保护后备段不受过负荷影响的方法 |
CN102904226A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-01-30 | 华南理工大学 | 一种含分布式电源配电网的自适应距离保护方法 |
CN103199509A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-10 | 福建省电力有限公司 | 基于双端正序基频分量的输电线路故障继电保护方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
多相补偿阻抗元件的研究与仿真分析;穆大庆等;《电力科学与技术学报》;20071231;第22卷(第4期);26-30,35 * |
零序电抗继电器区外高阻接地误动问题的解决方案;许磊等;《电力***自动化》;20131025;第37卷(第20期);114-118 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015143874A1 (zh) | 2015-10-01 |
CN103872666A (zh) | 2014-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103872666B (zh) | 一种基于电压平面的负荷与单相接地故障识别方法 | |
CN104267311B (zh) | 一种同塔双回线路故障选相方法 | |
CN106711969B (zh) | 基于模量突变的双极高压直流输电线路纵联保护方法 | |
CN101701998A (zh) | 小电流接地***中一种新型故障选线方法 | |
KR102460707B1 (ko) | 고장전류 방향판별 장치 및 그 방법 | |
CN104577999B (zh) | 基于暂态零序电流特征的母线保护方法及*** | |
CN105337256B (zh) | 一种用于同塔双回线路的零序电压补偿元件闭锁方法 | |
CN100338472C (zh) | 具有零序电压补偿的零序方向测量方法 | |
CN109274078B (zh) | 一种安全稳定控制装置的线路故障稳控判据方法、装置及设备 | |
CN108957203B (zh) | 一种检测pt中性线断线的方法 | |
CN109066620A (zh) | 一种基于单端暂态量的高压直流输电线路保护装置 | |
CN102231515B (zh) | 一种串联电容器装置的控制保护方法、装置与*** | |
CN110635463B (zh) | 一种基于改进搜索保护与差动保护的微电网综合保护方法 | |
CN103364692A (zh) | 一种配电网接地***单相接地故障选线方法 | |
CN110542827A (zh) | 一种含逆变型电源的配电网故障方向判别方法及*** | |
Li et al. | A method of detecting commutation failure in multi-infeed HVDC systems based on critical failure impedance boundary | |
CN104134976B (zh) | 一种输电线路距离保护中故障识别方法 | |
CN105044543A (zh) | 一种pt断线后电抗器故障判别方法 | |
CN108376973A (zh) | 一种计及出线负荷波动性影响的母线差动保护方法 | |
CN103595032A (zh) | 用于不换位同塔双回线路的零序方向元件闭锁的方法 | |
CN111948467B (zh) | 一种电容器组内部故障检测方法及电容器保护装置 | |
CN104269831B (zh) | 一种输电线路中通过识别过负荷与故障的距离保护方法 | |
Zellagui et al. | MHO distance relay of transmission line high voltage using series compensation in algerian networks | |
CN104578006B (zh) | 站域距离保护iii段的事故过负荷闭锁方法 | |
CN104078953B (zh) | 一种输电线路相间弧光电压保护方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |