CN106300295B - 一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法 - Google Patents

一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，包括A）设置双灵敏度贝瑞隆差动保护判据，实现对半波长交流输电线路全线区内故障的保护；B）根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路两端的差动电流；C）判断低灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件；D）判断高灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件；E）实现半波长交流输电线路全长的差动保护。本发明采用低灵敏度贝瑞隆差动保护判据，保证快速切除线路区内两端区域短路故障；采用高灵敏度贝瑞隆差动保护判据，保证半波长线路区内中间段区域短路故障时可靠动作，区外短路时可靠不动作，能够可靠保护半波长交流输电线路的全长，具有良好的应用前景。

Description

一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法
技术领域
本发明涉及电力***继电保护技术领域，具体涉及一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法。
背景技术
半波长交流输电是指输电的电气距离接近1个工频半波，即3000km(50Hz)的超远距离三相交流输电。随着能源互联网的建设，半波长交流输电作为一种高效的远距离洲际输电方式，得到了广泛的应用。
半波长交流输电的线路输电距离长、电压等级高，呈现出明显的分布参数特性。电流差动保护原理建立在基尔霍夫电流定律的基础上，具有良好的选择性，能灵敏、快速地切除保护区内的故障，被广泛地应用在常规线路保护中。但是，半波长交流输电线路的分布电容较大，沿线电压变化很大，传统的电流差动保护结合电容电流补偿的方法已不再适用。
在《电网技术》2011年9期的文章“基于贝瑞隆模型的半波长交流输电线路电流差动保护原理”，考虑线路分布参数特性，采用均匀传输线特性方程，提出了一种基于贝瑞隆线路模型的半波长线路保护方法。但是，此方法存在的不足是：当半波长交流输电线路在区内中间段区域发生短路故障时，根据贝瑞隆模型计算得到的差动电流值较小，若取较大的差动保护定值，则故障发生在区内中间段区域时，差动保护容易拒动；若取较小的差动保护定值，则故障发生在区外时，差动保护容易误动，如何克服此问题，是当前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有的半波长交流输电线路发生短路故障时，根据贝瑞隆模型，差动保护容易拒动或误动的问题。本发明的半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，差动保护准确性高，能够可靠保护半波长交流输电线路的全长，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤(A)，设置双灵敏度贝瑞隆差动保护判据，实现对半波长交流输电线路全线区内故障的保护；
步骤(B)，根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路两端的差动电流；
步骤(C)，根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断低灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件；
步骤(D)，根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断高灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件；
步骤(E)，若低灵敏度贝瑞隆差动保护判据或者高灵敏度贝瑞隆差动保护判据中任一个满足动作条件，则判定半波长交流输电线路发生区内故障，贝瑞隆差动保护动作，实现半波长交流输电线路全长的差动保护。
前述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤(A)，双灵敏度贝瑞隆差动保护判据，包括低灵敏度贝瑞隆差动保护判据，用于识别半波长交流输电线路区内两端区域短路故障；高灵敏度贝瑞隆差动保护判据，用于识别半波长交流输电线路区内中间段区域短路故障，其中，所述低灵敏度贝瑞隆差动保护判据设置的低灵敏度差动定值为一较高电流定值，所述较高电流定值略大于半波长交流输电线路区外短路时出现的最大贝瑞隆差动电流；所述高灵敏度贝瑞隆差动保护判据设置高灵敏度差动定值为一较低电流定值，所述较低电流定值等于半波长交流输电线路保护要求切除的最小短路电流，且增加辅助判据防止误动。
前述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：所述辅助判据为当半波长交流输电线路的单侧电流幅值小于辅助判据设置值，则辅助判据满足动作条件。
前述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤(B)，根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路两端的差动电流的方法，包括以下步骤，
(B1)根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路的正序差动电流、负序差动电流、零序差动电流；
(B2)将正序差动电流、负序差动电流、零序差动电流转换为半波长交流输电线路两端的A相差动电流幅值、B相差动电流幅值、C相差动电流幅值。
前述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤(C)，根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断低灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件的过程如下，若任一相的差动电流大于低灵敏度差动定值，则低灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件，则判定半波长交流输电线路区内的两端区域内发生短路故障。
前述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤(D)，根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断高灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件的过程如下，若任一相的差动电流大于高灵敏度差动定值，且该相对应的辅助判据满足动作条件，则判定半波长交流输电线路区内的中间段区域内发生短路故障。
本发明的有益效果是：本发明的半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，采用低灵敏度贝瑞隆差动保护判据，保证快速切除线路区内两端区域短路故障；采用高灵敏度贝瑞隆差动保护判据，保证半波长线路区内中间段区域短路故障时可靠动作，区外短路时可靠不动作，能够可靠保护半波长交流输电线路的全长，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明的半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，包括以下步骤，
步骤(A)，设置双灵敏度贝瑞隆差动保护判据，实现对半波长交流输电线路全线区内故障的保护，双灵敏度贝瑞隆差动保护判据包括低灵敏度贝瑞隆差动保护判据，用于识别半波长交流输电线路区内两端区域短路故障；高灵敏度贝瑞隆差动保护判据，用于识别半波长交流输电线路区内中间段区域短路故障，其中，所述低灵敏度贝瑞隆差动保护判据设置的低灵敏度差动定值为一较高电流定值，所述较高电流定值略大于半波长交流输电线路区外短路时出现的最大贝瑞隆差动电流，且较高电流定值不超过半波长交流输电线路区外短路时出现的最大贝瑞隆差动电流的1.1倍；所述高灵敏度贝瑞隆差动保护判据设置高灵敏度差动定值为一较低电流定值，所述较低电流定值等于半波长交流输电线路保护要求切除的最小短路电流，且增加辅助判据防止误动；所述辅助判据为当半波长交流输电线路的单侧电流幅值小于辅助判据设置值，则辅助判据满足动作条件；
步骤(B)，根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路两端的差动电流，包括以下步骤，
(B1)根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路的正序差动电流、负序差动电流、零序差动电流；
(B2)将正序差动电流、负序差动电流、零序差动电流转换为半波长交流输电线路两端的A相差动电流幅值、B相差动电流幅值、C相差动电流幅值；
步骤(C)，根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断低灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件，判断过程如下，若任一相的差动电流大于低灵敏度差动定值，则低灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件，则判定半波长交流输电线路区内的两端区域内发生短路故障，具体表现为，
若则A相的低灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件；
若则B相的低灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件；
若则C相的低灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件；
其中，分别为A、B、C相的差动电流幅值，Icdset1为低灵敏度差动定值；
步骤(D)，根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断高灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件，判断过程如下，若任一相的差动电流大于高灵敏度差动定值，且该相对应的辅助判据满足动作条件，则判定半波长交流输电线路区内的中间段区域内发生短路故障，具体表现为，
若且则A相的高灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件；
若且则B相的高灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件；
若且则C相的高灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件；
其中，Icdset2为高灵敏度差动定值，分别为A、B、C相的单侧电流幅值，Iset为辅助判据设置值；
步骤(E)，若低灵敏度贝瑞隆差动保护判据或者高灵敏度贝瑞隆差动保护判据中任一个满足动作条件，则判定半波长交流输电线路发生区内故障，贝瑞隆差动保护动作，实现半波长交流输电线路全长的差动保护。
综上所述，本发明的半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，采用低灵敏度贝瑞隆差动保护判据，保证快速切除线路区内两端区域短路故障；采用高灵敏度贝瑞隆差动保护判据，保证半波长线路区内中间段区域短路故障时可靠动作，区外短路时可靠不动作，能够可靠保护半波长交流输电线路的全长，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤（A），设置双灵敏度贝瑞隆差动保护判据，实现对半波长交流输电线路全线区内故障的保护；
步骤（B），根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路两端的差动电流；
步骤（C），根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断低灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件；
步骤（D），根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断高灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件；
步骤（E），若低灵敏度贝瑞隆差动保护判据或者高灵敏度贝瑞隆差动保护判据中任一个满足动作条件，则判定半波长交流输电线路发生区内故障，双灵敏度贝瑞隆差动保护动作，实现半波长交流输电线路全长的差动保护。
2.根据权利要求1所述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤（A），双灵敏度贝瑞隆差动保护判据，包括低灵敏度贝瑞隆差动保护判据，用于识别半波长交流输电线路区内两端区域短路故障；高灵敏度贝瑞隆差动保护判据，用于识别半波长交流输电线路区内中间段区域短路故障，其中，所述低灵敏度贝瑞隆差动保护判据设置的低灵敏度差动定值为一较高电流定值，所述较高电流定值略大于半波长交流输电线路区外短路时出现的最大贝瑞隆差动电流；所述高灵敏度贝瑞隆差动保护判据设置的高灵敏度差动定值为一较低电流定值，所述较低电流定值等于半波长交流输电线路保护要求切除的最小短路电流，且增加辅助判据防止误动。
3.根据权利要求2所述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：所述辅助判据为当半波长交流输电线路的单侧电流幅值小于辅助判据设置值，则辅助判据满足动作条件。
4.根据权利要求1所述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤（B），根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路两端的差动电流的方法，包括以下步骤，
（B1）根据输电线路贝瑞隆模型，计算半波长交流输电线路的正序差动电流、负序差动电流、零序差动电流；
（B2）将正序差动电流、负序差动电流、零序差动电流转换为半波长交流输电线路两端的A相差动电流幅值、B相差动电流幅值、C相差动电流幅值。
5.根据权利要求1或2所述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤（C），根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断低灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件的过程如下，若任一相的差动电流大于低灵敏度差动定值，则低灵敏度贝瑞隆差动保护判据满足动作条件，则判定半波长交流输电线路区内的两端区域内发生短路故障。
6.根据权利要求1或2所述的一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法，其特征在于：步骤（D），根据半波长交流输电线路两端的差动电流，判断高灵敏度贝瑞隆差动保护判据是否满足动作条件的过程如下，若任一相的差动电流大于高灵敏度差动定值，且该相对应的辅助判据满足动作条件，则判定半波长交流输电线路区内的中间段区域内发生短路故障。
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